MTT3 NotebookLM zooi v3

Welke vaste fasen kun je aantreffen in Nodulair gietijzer (GJS)? — [Zie: Presentatie Deel 5 - Gietijzer (Dia 8-12: Nodulair gietijzer GJS)]

Vaste fasen in nodulair gietijzer: Grafiet (C, stabiele koolstoffase) en matrixfasen: Ferriet (alfa-Fe, KRG) en Cementiet (Fe3C, in perliet).

Welke combinaties van fasen kun je aantreffen in de microstructuur van Nodulair gietijzer (GJS)? — [Zie: Presentatie Deel 5 - Gietijzer (Microstructuren van ferritisch en perlitisch GJS)]

Combinaties van microstructuren: 1) Grafietbolletjes in een ferritische matrix (ferritisch GJS: taai en ductiel), 2) Grafietbolletjes in een perlitische matrix (perlitisch GJS: sterker, hogere hardheid), of 3) Grafietbolletjes in een ferritisch-perlitische mengmatrix.

Wat is het percentage perliet in de normaalstructuur van 22MnB5 lagerstaal / boorstaal? Pas de hefboomregel toe. — [Zie: Fe-C Fasediagram (Presentatie Deel 2, Dia 10 / Figuur 5.1)]

Ongeveer 28,6% (vereenvoudigd: 22 / 77 = 28,6%) of exact 26,5% via de hefboomregel: %Perliet = (0,22 - 0,022) / (0,77 - 0,022) * 100% = 0,198 / 0,748 = 26,5%. Beide antwoorden (26% - 29%) zijn correct.

Welke 5 verplichte kerngetallen (koolstofpercentages en temperaturen) moet je uit je hoofd kennen van het Fe-C diagram? — [Zie: Fe-C Fasediagram (Presentatie Deel 2, Dia 10)]

1) 0,022% C (maximale C-oplosbaarheid in KRG-ferriet bij 727 °C), 2) 0,77% C (eutectoïde punt, 100% perliet), 3) 2,11% C (maximale C-oplosbaarheid in austeniet bij 1148 °C; scheiding staal/gietijzer), 4) 727 °C (A1 eutectoïde temperatuur), en 5) Ac3-temperatuur (bovenlijn austenietgebied).

Welke processtappen en bijbehorende parameters (temperatuur, afkoelsnelheid, tijd) moeten worden uitgevoerd om een Al-Cu legering (zoals AA2024) te harden? — [Zie: Al-Cu Fasediagram & Verouderingskromme (Presentatie Deel 3, Dia 18-24)]

1) Oplosgloeien: 500 °C - 540 °C (homogeen alfa-gebied, net onder eutecticum van 548 °C) lang genoeg voor volledige Cu-oplossing; 2) Afschrikken: razendsnel in koud water (voorkomt diffusie/uitscheiding; vormt oververzadigde vaste oplossing SSSS); 3) Verouderen: natuurlijk (T4, kamertemperatuur) of kunstmatig (T6, 130 °C - 190 °C gedurende uren) voor fijne Al2Cu-precipitaten.

Welk dominant verstevigingsmechanisme treedt op in een Al-Mg kneedlegering (5000-serie, zoals AlMg3 of AlMg4,5Mn0,4)? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 14: 5000-serie Al-Mg)]

Oplosharding (Solid Solution Strengthening). Magnesiumatomen lossen substitutioneel op in de aluminiummatrix en vervormen het rooster, waardoor dislocaties worden gehinderd. (Niet-warmtebehandelbaar).

Welk dominant verstevigingsmechanisme treedt op in een Al-Mg-Si kneedlegering (6000-serie, zoals AA6060, AA6061 of AA6082)? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 15: 6000-serie Al-Mg-Si)]

Precipitatieharding (Uitharding / Veroudering). Mg en Si vormen samen de metastabiele en fijne intermetallische verbinding Mg2Si, die bij verouderen (T6) uitscheidt en dislocaties blokkeert.

Wat is het dominante verstevigingsmechanisme wanneer een fijn keramisch poeder (bijv. TiB2 of TiC) wordt toegevoegd aan de smelt van een Al-Si gietlegering? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 26: Kiemplaatsen & Veredeling Al-Si)]

Korrelverfijning. Het fijne keramische poeder zorgt voor een overvloed aan kiemplaatsen (heterogene kiemvorming) tijdens het stollen, wat leidt tot een zeer fijne korrelstructuur met veel korrelgrenzen (Hall-Petch).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Atomen van een legeringselement verstoren het kristalrooster van het basismateriaal. — [Zie: Toetsfoto Vraag 1 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Oplosharding (Solid solution strengthening).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Door plastische deformatie neemt de dichtheid van dislocaties in het materiaal toe. — [Zie: Toetsfoto Vraag 2 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Koudversteviging (Werkverharding / Strain hardening).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Diffusieloze roostertransformatie door snelle afkoeling waardoor koolstof gevangen raakt in het rooster. — [Zie: Toetsfoto Vraag 3 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Afschrikharden (Martensietharden).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Uitscheiding van zeer fijne deeltjes uit een oververzadigde vaste oplossing. — [Zie: Toetsfoto Vraag 4 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Precipitatieharding (Verouderen / Uitharden).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Verkleining van de gemiddelde korrelgrootte waardoor er meer korrelgrenzen ontstaan. — [Zie: Toetsfoto Vraag 5 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Korrelverfijning (Hall-Petch versteviging).

In welke situatie treedt dit mechanisme op? Omschrijving: Inbrengen van harde, niet-oplosbare keramische of oxide deeltjes die dislocaties tegenhouden. — [Zie: Toetsfoto Vraag 6 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Dispersieversteviging.

In de Aluminium-Siliciumlegering wordt 0,1% Natrium toegevoegd voor het gieten, waardoor het eutecticum verschuift naar 14% Si. Welk verstevigingsmechanisme veroorzaakt dit en wat gebeurt er met de structuur? — [Zie: Toetsfoto Vraag 7 (Al-Si Binaire Fasediagram)]

Verstevigingsmechanisme: Korrelverfijning (veredeling). Effect op structuur: De grove, scherpe, brosse siliciumnaalden veranderen in een zeer fijne, afgeronde vezel-/bolletjesstructuur. Hierdoor stijgt de taaiheid en rek enorm.

Geef aan de hand van het TTT/CCT-diagram van 22MnB5 lagerstaal de namen en betekenissen voor de afkortingen F, P, B en M. — [Zie: Toetsfoto Vraag 8 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

F = Ferriet (alfa-ijzer, KRG); P = Perliet (lamellair mengsel van ferriet + cementiet); B = Bainiet (fijne naaldvormige fase gevormd tussen 400-550 °C); M = Martensiet (tetragonaal TRG-rooster gevormd onder Ms).

Profiel 11 in 22MnB5 is 200 HV; de hardheid neemt per sneller profiel met 25 HV toe. Stel een warmtebehandeling voor om de sterkte te verdubbelen: geef hardingstemperatuur, afkoelcurve en minimale afkoelsnelheid. — [Zie: Toetsfoto Vraag 9 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

1) Hardingstemperatuur: 880 °C - 900 °C (boven Ac3 voor 100% KVG-austeniet). 2) Afkoelcurve: Doel = 200 * 2 = 400 HV. Toename = 200 HV. Stappen naar links = 200 / 25 = 8 stappen. Curve = 11 - 8 = afkoelprofiel 3. 3) Minimale afkoelsnelheid: Curve 3 (de kritische afkoelcurve) die binnen ca. 20 s onder Ms zakt (100% martensiet).

Welke fase en welk kristalrooster ontstaat bij de hardingstemperatuur (voorwaardelijk) en na afschrikken bij profiel 3? — [Zie: Toetsfoto Vraag 10 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

Op hardingstemperatuur: Austeniet (gamma-ijzer) met een KVG-rooster (Kubisch Vlakken Gecentreerd / FCC). Na het afschrikharden: Martensiet met een TRG-rooster (Tetragonaal Ruimtelijk Gecentreerd / BCT).

Omschrijf wat er in de microstructuur verandert tijdens het verhitten tot boven de Ac3-temperatuur (> 850 °C). — [Zie: Toetsfoto Vraag 11 (Toets W-M4-MTT3-23)]

1) Roostertransformatie van KRG-ferriet naar KVG-austeniet; 2) Het aanwezige cementiet (Fe3C) lost volledig op; 3) Koolstofatomen diffunderen homogeen door de interstitiële holtes van het KVG-rooster; 4) Er ontstaat een 100% homogene vaste oplossing van koolstof in austeniet.

Wat gebeurt er tijdens afschrikken vanaf Ac3? Vergelijk met de normaalstructuur en verklaar waarom het verschil in hardheid zo groot is. — [Zie: Toetsfoto Vraag 12 (Toets W-M4-MTT3-23)]

Bij afschrikken: Afkoeling is zó snel dat koolstof GEEN tijd heeft voor diffusie. Het KVG-rooster klapt diffusieloos om naar TRG-martensiet (C blijft gevangen, hoge roosterrek, max hardheid 400-450 HV). Bij normaalgloeien: Zeer trage afkoeling -> veel tijd voor diffusie van C -> zachte evenwichtsstructuur van ferriet + lamellair perliet (200 HV). Het verschil zit puur in DIFFUSIETIJD van koolstof.

Bereken met de hefboomregel het percentage perliet in de normaalstructuur van constructiestaal C45 (0,45% C). — [Zie: Fe-C Fasediagram (Presentatie Deel 2, Dia 10)]

Ongeveer 58,4% (vereenvoudigd: 45 / 77 = 58,4%) of exact via de hefboomregel: %Perliet = (0,45 - 0,022) / (0,77 - 0,022) * 100% = 0,428 / 0,748 = 57,2%. De rest is pro-eutectoïd ferriet (ca. 42,8%).

Bereken met de hefboomregel het percentage perliet in de normaalstructuur van veredelingsstaal C60 (0,60% C). — [Zie: Fe-C Fasediagram (Presentatie Deel 2, Dia 10)]

Ongeveer 77,9% (vereenvoudigd: 60 / 77 = 77,9%) of exact: (0,60 - 0,022) / (0,77 - 0,022) * 100% = 0,578 / 0,748 = 77,3%. De rest is pro-eutectoïd ferriet (ca. 22,7%).

Welke microstructuur ontstaat bij afkoelprofiel 6 van 22MnB5 lagerstaal en waarom? — [Zie: Toetsfoto Vraag 8 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

Bainiet + Martensiet + (spoor) Ferriet. Curve 6 schampt bovenin rond 650 °C net de neus van het ferrietgebied (vorming van een klein percentage primair ferriet), doorkruist daarna het bainietgebied (overgrote deel), en het restant austeniet onder Ms vormt martensiet.

Welke microstructuur ontstaat bij afkoelprofiel 7 van 22MnB5 lagerstaal en waarom? — [Zie: Toetsfoto Vraag 8 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

Ferriet + Bainiet. Curve 7 snijdt duidelijk door het ferrietgebied rond 650 °C (primaire ferrietafscheiding via diffusie) en doorkruist vervolgens de bainietlus. Vrijwel al het austeniet is verbruikt voordat Ms bereikt wordt.

Waarom ontstaat bij afkoelprofiel 11 (0,4 °C/s) van 22MnB5 GEEN bainiet of martensiet, hoewel de curve onder Ms daalt? — [Zie: Toetsfoto Vraag 8 (Continu TTT-diagram 22MnB5)]

Omdat het 'Austeniet-budget' op is! Door de trage afkoeling is al het austeniet boven 550 °C al voor 100% via diffusie omgezet in Ferriet en Perliet. Er is onderin geen austeniet meer over om om te zetten.

Wat is het doel en het resultaat van Lijn 3 (Martempering / Onderbroken harding) in het TTT-diagram van onderperlitisch staal? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2, Slide 23 (Figuur 5.11: Lijn 3)]

Doel: Voorkomen van thermische spanningen en afschrikscheuren. Werkwijze: Snel koelen tot net boven Ms, isotherm vasthouden tot temperatuur tussen kern en oppervlak gelijk is (vóór bainietneus!), daarna rustig koelen aan lucht. Resultaat: 100% Martensiet met minimale spanningen.

Wat is het doel en het resultaat van Lijn 5 (Austempering / Bainitische harding) in het TTT-diagram van onderperlitisch staal? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2, Slide 23 (Figuur 5.11: Lijn 5)]

Snel afkoelen tot in het bainietgebied (ca. 350 °C) en daar isotherm vasthouden in een zoutbad totdat de bainiettransformatie 100% voltooid is. Resultaat: 100% Bainiet. Voordeel: Hoge hardheid én uitstekende taaiheid, zonder dat ontlaten nodig is.

Wat is Patenteren (Lijn 6 op Slide 23) en voor welk product wordt dit toegepast? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2, Slide 23 (Figuur 5.11: Lijn 6)]

Afkoelen in een lood- of zoutbad rond 550 °C (precies bij de perlietneus). Resultaat: Zeer fijnlamellair perliet (troostiet) met hoge sterkte en goede vervormbaarheid. Toepassing: Productie van hoogwaardige staaldraad en kabels vóór het koudtrekken.

Waarom worden Al-Si legeringen met ca. 25% Si gebruikt voor motorzuigers en wat is het effect op de slink? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 27: Al-Si Motorzuigers)]

Aluminium krimpt bij het stollen, terwijl silicium juist uitzet. Bij ca. 25% Si heffen deze volumeveranderingen elkaar precies op: de legering stolt nagenoeg slinkvrij (0% slink). Bovendien zorgen de primaire Si-kristallen voor een uitstekende slijtvastheid bij hoge motortemperaturen.

Welk mechanisme treedt op bij Messing (Cu-Zn) en wat is het structurele verschil tussen alfa-messing en alfa+beta messing? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 6-9: Cu-Zn Messing)]

Mechanisme: Oplosharding (zink lost substitutioneel op in koper). Alfa-messing (< 38% Zn): KVG-rooster, zeer taai en uitstekend koudvervormbaar (dieptrekken van hulzen). Beta-messing (> 38% Zn): KRG-rooster, harder en brosser, alleen geschikt voor warmvervormen.

Waarom is Tin (Sn) in Brons veel effectiever in oplosharding dan Zink (Zn) in Messing? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 11: Brons vs Messing)]

Omdat het atoomstraalverschil tussen koper en tin veel groter is dan tussen koper en zink. Een groter verschil in atoomgrootte veroorzaakt een veel sterkere elastische roosterverstoring, waardoor dislocaties sterker worden gehinderd.

Welk dominant verstevigingsmechanisme treedt op bij Berylliumkoper (Cu-Be) en wat zijn de eigenschappen? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 13: Cu-Be Berylliumbrons)]

Precipitatieharding (uitscheiding van coherente CuBe2 deeltjes). Eigenschappen: Extreem hoge treksterkte (tot 1400 MPa, vergelijkbaar met hoogwaardig staal!), vonkvrij gereedschap en uitstekende veereigenschappen.

Wat is 'waterstofziekte' bij koper en hoe ontstaat dit fenomeen? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 15: Waterstofziekte)]

Treedt op wanneer zuurstofhoudend koper (met Cu2O op de korrelgrenzen) wordt verhit in een waterstofhoudende atmosfeer. Kleine H+ atomen diffunderen snel naar binnen en reageren met Cu2O tot Cu en H2O (waterdamp). De waterdamp kan niet diffunderen, bouwt enorme gasdruk op en veroorzaakt haarscheuren en verbrossing op korrelgrenzen.

Waarom is magnesium bij kamertemperatuur zeer slecht koud te vervormen vergeleken met koper en aluminium? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 18: Magnesium HDP rooster)]

Magnesium heeft een HDP-kristalrooster (Hexagonaal Dichtste Stapeling / HCP). Bij kamertemperatuur heeft HDP slechts 3 actieve glijsystemen (alleen op het basisvlak), vergeleken met 12 glijsystemen in het KVG-rooster van koper en aluminium. Mg moet daarom warm vervormd worden (>200 °C).

Welk mechanisme zorgt voor versteviging in Mg-Zr legeringen en hoe werkt dit? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 21: Mg-Zr Korrelverfijning)]

Korrelverfijning. Zirkonium (ca. 0,5% Zr) lost niet op in magnesium maar vormt extreem veel fijne kiemplaatsen tijdens de stolling, waardoor een zeer fijnkorrelige microstructuur ontstaat die de sterkte verhoogt.

Waarom heeft Lamellair gietijzer (GJL) een lage treksterkte en bros breukgedrag, terwijl Nodulair gietijzer (GJS) taai en sterk is? — [Zie: Presentatie Deel 5 - Gietijzer (Dia 5-9: Kerfwerking van Grafiet)]

In GJL hebben de grafietlamellen scherpe kanten die werken als sterke inwendige kerven (kerfwerking), waardoor microscheuren direct ontstaan bij trekspanning. In GJS is het grafiet bolvormig (nodulen); bollen hebben geen scherpe kanten en dus GEEN inwendige kerfwerking, waardoor het materiaal plastisch kan vervormen.

Wat is het fundamentele verschil tussen Wit gietijzer en Grijs gietijzer wat betreft koolstofverschijningsvorm en het fasediagram? — [Zie: Presentatie Deel 5 - Gietijzer (Dia 3-4: Metastabiel vs Stabiel)]

Wit gietijzer stolt metastabiel (Fe-Fe3C systeem): alle koolstof is chemisch gebonden als keihard, bros Cementiet (Fe3C). Grijs gietijzer stolt stabiel (Fe-Grafiet systeem): koolstof scheidt zich af als vrije koolstof in de vorm van puur Grafiet (in een matrix van ferriet en/of perliet).

Waarom kan een tandwiel van staal C60 (0,60% C) direct vlam- of inductiegehard worden zonder dat carboneren (opkolen) nodig is? — [Zie: Presentatie Deel 6 - Selectief Harden (Dia 6-10: Vlamharden van C60)]

Omdat staal C60 van zichzelf al voldoende koolstof bevat (0,60% C) om na lokaal verhitten tot austeniet en afschrikken direct een harde martensitische toplaag (ca. 60 HRC) te vormen. Carboneren is alleen nodig bij koolstofarm inzetstaal (<0,25% C) om eerst koolstof in de toplaag te diffunderen.

Waarom wordt voor zwaarbelaste tandwielen vaak koolstofarm inzetstaal (bijv. C15 met 0,15% C) gecarboneerd in plaats van C60 direct te harden? — [Zie: Presentatie Deel 6 - Selectief Harden (Dia 12-16: Carboneren van Inzetstaal)]

Carboneren levert een extreem harde en slijtvaste martensitische oppervlaktelaag op (door opkolen tot ~0,8% C), terwijl de kern koolstofarm (0,15% C) en ferritisch-perlitisch blijft. Dit geeft een unieke combinatie van een keihard oppervlak met een uiterst taaie, schokbestendige kern die tandbreuk voorkomt.

Wat is het grote voordeel van Nitreren ten opzichte van Carboneren voor precisie-onderdelen? — [Zie: Presentatie Deel 6 - Selectief Harden (Dia 18-22: Nitreren)]

Nitreren gebeurt bij een veel lagere temperatuur (ca. 500 °C - 550 °C) in het ferrietgebied en vereist GEEN afschrikken in water of olie. Hierdoor treedt er nagenoeg géén maatafwijking of kromtrekken op. De hardheid ontstaat direct door uiterst harde ijzer- en legeringsnitriden.

Waarom nemen de dichtheid en roosterconstante van zuiver ijzer sprongsgewijs toe bij 912 °C tijdens opwarmen? — [Zie: Presentatie Deel 1 & Deel 2 (Allotropie van IJzer)]

Bij 912 °C treedt de allotrope faseovergang op van KRG-ferriet (pakking 68%) naar KVG-austeniet (dichtste bolstapeling, pakking 74%). Omdat de atomen in KVG dichter op elkaar gestapeld zijn, krimpt het volume met ca. 1% en stijgt de dichtheid sprongsgewijs.

Welke invloed hebben legeringselementen zoals Cr, Mo, Mn en Ni op de neuzen van het TTT-diagram en de doorharding? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2 (Dia 28: Invloed van legeringselementen)]

Zij vertragen de diffusie van koolstofatomen en verschuiven de neuzen van ferriet en perliet naar RECHTS (naar langere tijden). Hierdoor daalt de kritische afkoelsnelheid en kan het staal veel dieper en langzamer doorharden (bijv. in olie of lucht i.p.v. water).

Welk specifiek legeringselement verschuift als uitzondering de perlietneus van het TTT-diagram naar LINKS? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2 (Dia 29: Kobalt uitzondering)]

Kobalt (Co). Kobalt versnelt de diffusie van koolstof en de nucleatie van perliet, waardoor de neus naar links verschuift en de hardbaarheid daalt.

Wat is het verschil tussen toestand T4 en toestand T6 bij aluminium kneedlegeringen (bijv. 6061 of 2024)? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 22: T-toestanden)]

T4 = Oplosgegloeid, afgeschrikt en NATUURLIJK verouderd bij kamertemperatuur (duurt dagen/weken, stabiele GP-zones, goede vervormbaarheid). T6 = Oplosgegloeid, afgeschrikt en KUNSTMATIG verouderd bij verhoogde temperatuur (130-190 °C, piekuitharding met maximale sterkte).

Waarom daalt de hardheid en sterkte bij 'oververoudering' (overageing) in een verouderingskromme? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 23: Verouderingskromme)]

Bij te lang of te heet verouderen groeien de precipitaten te ver door (vergroving / Ostwald ripening) en verliezen ze hun coherentie met het basismetaalrooster. De deeltjesafstand neemt toe, waardoor dislocaties niet meer door de deeltjes hoeven te snijden maar eromheen kunnen buigen (Orowan-mechanisme).

Wat is Bake Hardening staal (BH-staal) en welk verstevigingsmechanisme treedt op tijdens het lakmofelen? — [Zie: Presentatie Deel 1 & 2 (Bake Hardening Staal)]

Bake Hardening staal bevat een kleine hoeveelheid vrije interstitiële koolstof na het koudvervormen (persen). Tijdens de lakmofel-ovenstap (ca. 170 °C gedurende 20 min) diffunderen de koolstofatomen naar de gevormde dislocaties en blokkeren deze (vorming van Cottrell-atmosferen / verouderingsharding), waardoor de vloeigrens stijgt.

Geef de Hall-Petch formule en verklaar waarom korrelverfijning als enig mechanisme zowel de sterkte als de taaiheid verhoogt. — [Zie: Presentatie Deel 1 (Hall-Petch formule)]

Formule: sigma_y = sigma_0 + k_y * d^(-1/2) (waarbij d de korreldiameter is). Korrelgrenzen blokkeren dislocaties waardoor sterkte stijgt. Tegelijkertijd dwingen kleinere korrels een homogenere deformatie af met kortere dislocatiestapels, waardoor lokale spanningspieken kleiner blijven en brosse scheurvorming wordt uitgesteld.

Wat is het fundamentele verschil tussen een Eutecticum en een Eutectoïde reactie? — [Zie: Presentatie Deel 2 (Fe-C Fasediagram)]

Eutecticum: Eén VLOEIBARE fase stolt bij een vaste temperatuur direct naar twee verschillende VASTE fasen (L -> alfa + beta, bijv. in Fe-C bij 1148 °C en 4,3% C). Eutectoïde: Eén VASTE fase transformeert bij een vaste temperatuur naar twee andere VASTE fasen (gamma -> alfa + Fe3C, bijv. in Fe-C bij 727 °C en 0,77% C).

Waarom heeft Fijn perliet (gevormd bij lagere temperatuur) een hogere treksterkte en hardheid dan Grof perliet? — [Zie: Presentatie Deel 2 (Kinetiek van Perliet)]

Omdat fijn perliet veel dunnere lamellen heeft en daardoor een veel groter aantal fasegrensvlakken tussen ferriet en cementiet per volume-eenheid. Elke fasegrens vormt een barrière voor dislocaties; kortere afstanden tussen de harde cementietlamellen betekenen meer weerstand tegen afglijding.

Wat is de A2-temperatuur (770 °C) in het ijzer-koolstofdiagram en wat verandert er op dit punt? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2 (Dia 10: A2 Curie-temperatuur)]

Het Curie-punt van ijzer. Bij 770 °C verliest ferriet zijn ferromagnetisme en wordt het paramagnetisch. Er treedt GEEN kristalroosterverandering op (ijzer blijft gewoon KRG-ferriet).

Waarom bevat afgeschrikt hoogkoolstofstaal vaak Restausteniet en hoe kan dit worden omgezet naar martensiet? — [Zie: Presentatie Deel 2 (Mf en Restausteniet)]

Koolstof verlaagt zowel Ms als Mf. Bij hoog C-gehalte (>0,6% C) daalt de Mf-temperatuur tot onder kamertemperatuur (bijv. -50 °C). Bij afkoelen tot 20 °C is de martensiettransformatie dus nog niet voltooid. Oplossing: Diepkoelen (sub-zero treatment) in vloeibare stikstof tot onder Mf.

Welke twee allotrope fasen kent zuiver Titanium en bij welke temperatuur treedt de overgang op? — [Zie: Presentatie Deel 4 - Cu-Mg-Ni-Ti (Dia 25: Allotropie van Titanium)]

Onder 882 °C: alfa-Titanium met een HDP-kristalrooster (Hexagonaal). Boven 882 °C: beta-Titanium met een KRG-kristalrooster (Kubisch Ruimtelijk Gecentreerd / BCC).

Hoe verandert de dislocatiedichtheid tijdens koudversteviging en met welke warmtebehandeling herstel je de taaiheid? — [Zie: Presentatie Deel 1 (Koudversteviging & Rekristallisatie)]

De dislocatiedichtheid stijgt met factoren duizend tot honderdduizend (van ca. 10^6 - 10^8 cm^-2 in gegloeide toestand tot 10^11 - 10^12 cm^-2 in zwaar koudvervormde toestand). De taaiheid wordt hersteld via Rekristallisatiegloeien (waarbij nieuwe spanningvrije korrels kiemen en groeien).

Waarom behoudt Snelstaal (HSS) zijn hardheid tot 600 °C (roodhardheid) terwijl gewoon koolstofstaal bij die temperatuur zacht wordt? — [Zie: Presentatie Deel 1 & 2 (Dispersieversteviging & Snelstaal)]

HSS bevat sterke carbidevormers (Wolfraam W, Molybdeen Mo, Vanadium V, Chroom Cr) die stabiele, harde dispersiecarbiden vormen. Deze carbiden lossen bij 600 °C niet op en diffunderen nauwelijks, waardoor dislocaties geblokkeerd blijven (dispersieversteviging). In koolstofstaal treedt snelle ontlating en vergroving van Fe3C op.

In een CCT-diagram van constructiestaal C45 is profiel 9 = 180 HV en neemt de hardheid toe met 30 HV per sneller profiel. Bereken de curve voor een verdubbeling van de hardheid. — [Zie: CCT-diagram C45 (Figuur 9 in TTT/CCT PDF)]

Uitgangshardheid = 180 HV. Doelhardheid (verdubbeling) = 180 * 2 = 360 HV. Benodigde toename = 180 HV. Aantal stappen naar links = 180 / 30 = 6 stappen. Te volgen afkoelprofiel = 9 - 6 = profiel 3.

Wat is de definitie van respectievelijk onderperlitisch, perlitisch en bovenperlitisch staal in het Fe-C diagram? — [Zie: Presentatie Deel 2 - H13.2 (Dia 10: Onder- en Bovenperlitisch)]

Onderperlitisch: Koolstofgehalte < 0,77% C (microstructuur: pro-eutectoïd Ferriet + Perliet). Perlitisch: Exact 0,77% C (microstructuur: 100% lamellair Perliet). Bovenperlitisch: Koolstofgehalte tussen 0,77% C en 2,11% C (microstructuur: pro-eutectoïd Cementiet + Perliet).

Wat is de maximale vaste oplosbaarheid van Silicium in vast Aluminium en bij welke temperatuur vindt dit plaats? — [Zie: Toetsfoto Vraag 7 (Al-Si Fasediagram)]

Maximaal 1,65 gewichtsprocent Si (gew% Si) bij de eutectische temperatuur van 577 °C. Bij kamertemperatuur daalt de vaste oplosbaarheid van Si in Al tot vrijwel nul.

Wat is een 'Solvuslijn' in een fasediagram en waarom is deze lijn essentieel voor precipitatieharding? — [Zie: Presentatie Deel 3 - Aluminium (Dia 18: Solvuslijn in Al-Cu)]

De solvuslijn geeft de grens aan van de maximale vaste oplosbaarheid van een legeringselement in een vaste fase als functie van de temperatuur. Voor precipitatieharding is een sterk dalende solvuslijn vereist: bij hoge T lost veel op, bij lage T bijna niets, wat oververzadiging en uitscheiding mogelijk maakt.

Waarom hebben KVG-metalen (zoals koper en aluminium) GEEN taai-bros omslagtemperatuur (DBTT), terwijl KRG-staal dat wél heeft? — [Zie: Presentatie Deel 1 (DBTT en Kristalroosters)]

Het KVG-rooster heeft een zeer hoge symmetrie met 12 dichtst-gestapelde glijsystemen die nauwelijks temperatuurafhankelijk zijn; dislocaties kunnen zelfs bij vriestemperaturen gemakkelijk glijden. In KRG-roosters vereist dislocatiebeweging thermische activering (Peierls-spanningsbarrière); bij lage T blokkeren dislocaties en treedt brosse splijtbreuk op.

Waarom heeft ferritisch nodulair gietijzer een veel hogere breukrek maar lagere treksterkte dan perlitisch nodulair gietijzer? — [Zie: Presentatie Deel 5 - Gietijzer (Dia 10: Mechanische eigenschappen GJS)]

De ferritische matrix bestaat uit zacht, taai alfa-ijzer waarin dislocaties vrij over lange afstanden kunnen glijden (hoge rek tot 15-20%, lage vloeigrens). De perlitische matrix bevat harde cementietlamellen (Fe3C) die dislocaties effectief blokkeren, wat resulteert in een veel hogere treksterkte en hardheid, maar een lagere rek (ca. 2-5%).