insg. 11 Punkte - Klausurensammlung HFH Hamburger Fern ...

Korrekturrichtlinie, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
c) Schnellarbeitsstähle
Hierbei handelt es sich um hochlegierte ledeburistische Werkzeugstähle.
Die Legierungselemente W, Mo, Cr, V und Co erhöhen die Warmhärte und Anlassbeständigkeit.
Der hohe Anteil feindispers verteilter Karbide und der Effekt der Sekundärhärtung beim Anlassen
führen zu hoher Schneidhaltigkeit.
8 Pkte
(2,5 Pkte)
(3 Pkte)
(2,5 Pkte)
Lösung 7 vgl. SB 4; Kap. 2.6 u. 2.7 insg. 11 Punkte
a) Sie erfüllen diese Anwendungen
• durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit und
• bei hochwarmfeste Legierungen zusätzlich durch eine gute Warmfestigkeit.
b) Zn-Legierungen
Sie besitzen eine ausgezeichnete Gießbarkeit und ein gutes Formfüllungsvermögen und bieten
sich daher als Gusswerkstoffe vor allem auch für kleine Teile mit komplizierter Form und hoher
Oberflächengüte an.
Zn korrodiert in destilliertem Wasser und in Wasserdampf, da sich keine Schutzschicht bildet
und verbietet sich damit als Einsatzwerkstoff in der Nahrungsgüterindustrie.
4 Pkte
(2 Pkte)
(2 Pkte)
7 Pkte
(4 Pkte)
(3 Pkte)
Lösung 8 vgl. SB 5: Kap. 1, 3 u. 4 insg. 10 Punkte
Der Verstärkungseffekt der Faserwerkstoffe kommt bei unidirektional verstärkten Fasern dadurch
zum Tragen, dass mit einer gleichen Dehnung von Faser- und Matrixwerkstoff mit einem höheren
Elastizitätsmodul des Faserwerkstoffs eine höhere Spannung als in der Matrix aufgenommen werden
kann. Dadurch können Spannungen erreicht werden, die in die Nähe der Zugfestigkeit von
Stahl kommen, obwohl die Festigkeit der Matrix (z. B. Kunststoff) relativ niedrig ist.
Am stärksten verbreitet sind glasfaserverstärkte Kunststoffe. Sie weisen zum einen eine höhere
Festigkeit gegenüber der Kunststoffmatrix auf, so dass daraus stärker beanspruchbare Teile hergestellt
werden können. Zudem sind Glasfasern kostengünstig herstellbar und haben eine gute Haftung
besonders zu Epoxidharzen, die besonders schlagzäh, schrumpfarm und außerdem gute elektrische
Isoliereigenschaften aufweisen.
5 Pkte
5 Pkte
Lösung 9 vgl. SB 4 und 5 insg. 6 Punkte
(1) GGG (bzw. EN-GJS) 1 Pkt
(2) C70W2 2,5 Pkte
(3) PE-HD 1,5 Pkte
(4) PF 1 Pkt
WB-WFT-P12–061104; WI-WFTP12–061104 Seite 3/3

Korrekturrichtlinie, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
b) Flammhärten. Die zu härtende Werkstückoberfläche wird mit einem Brenner, der mit einem
Brenngas-Sauerstoffgemisch gespeist wird, schnell auf Härtetemperatur erhitzt und unmittelbar
danach mit Wasser oder einem Luft-Wasser-Gemisch aus einer Brause abgeschreckt. Der Kern
bleibt dadurch ungehärtet.
c) Aufhärtbarkeit/Einhärtung
Die Aufhärtbarkeit wird charakterisiert durch die höchste nach dem Härten erreichbare Härte.
Diese liegt an der Oberfläche vor. Sie wird in erster Linie durch den C-Gehalt beeinflusst.
Die Einhärtung wird durch die Einhärtetiefe ausgedrückt. Die Einhärtetiefe ist der Abstand der
Oberfläche, bis zu dem das Gefüge bzw. die mechanische Eigenschaft einen bestimmten Grenzwert
erreicht.
3 Pkte
4 Pkte
(2 Pkte)
(2 Pkte)
Lösung 4 vgl. SB 2: Kap. 4 insg. 11 Punkte
a) Härteprüfverfahren
Für die einsatzgehärteten Zahnräder ist das Prüfverfahren nach VICKERS geeignet, da mit dem
Diamanten des Prüfköpers harte und wegen der möglichen kleinen Kräfte auch dünne
Schichten geprüft werden können.
Für das Gehäuse bietet sich das Härteverfahren nach BRINELL an. Der vergleichsweise große
Abdruck der Kugel liefert eine durchschnittliche Härte aller Gefügebestandteile und damit einen
den realen Verhältnissen nahe kommenden Wert.
b) Entweder kann beim BRINELL-Verfahren
• die Kugel die harte Randschicht in den weicheren Untergrund drücken und so nur teilweise
dessen Härte ermitteln, oder
• die Kugel wird von der gehärteten Schicht verformt.
In beiden Fällen wird das Prüfergebnis verfälscht.
6 Pkte
(3 Pkte)
(3 Pkte)
5 Pkte
(2 Pkte)
(2 Pkte)
(1 Pkt)
Lösung 5 vgl. SB 3: Kap. 1.3 insg. 7 Punkte
In ein fest eingespanntes Blech oder Band wird ein Stempel mit einer Stahlkugel eingedrückt, bis es
bei einer Tiefe IE (ERICHSEN-Tiefung) zum Anriss kommt.
Eine besondere Bedeutung hat das Verfahren für die Prüfung von Fein- und Feinstblechen.
Die ERICHSEN-Prüfung charakterisiert vor allem die Streckziehfähigkeit.
3 Pkte
2 Pkte
2 Pkte
Lösung 6 vgl. SB 4; Kap. 1 insg. 15 Punkte
a) Stahl/Eisenbegleiter
Werkstoffe, die eine Legierung von Eisen als Grundmaterial und Kohlenstoff (i. Allg. weniger
als 2 %) enthalten, werden als Stahl bezeichnet.
Eisenbegleiter sind weitere Legierungselemente, die zusätzlich in die Schmelze eingebracht
werden oder durch den eingebrachten Schrott in den Stahl gelangen und die Eigenschaften und
Verarbeitung des Stahls beeinflussen.
b) Die bei Baustählen vorgenommenen Legierungszusätze (Cr, Cu, Ni, P etc.) bewirken, dass in
dieser Zusammensetzung sich an der Luft eine dichte und festhaftende Sperrschicht bildet, die
vor einem weiteren Fortschreiten der Korrosion schützt (Prinzip der Passivierung).
4 Pkte
(2 Pkte)
(2 Pkte)
3 Pkte
WB-WFT-P12–061104; WI-WFTP12–061104 Seite 2/3

Korrekturrichtlinie, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
Lösung 1 vgl. SB 1: Kap. 2.2 insg. 15 Punkte
a) Kristall
(1) Ein dreidimensionales Gitter entsteht durch drei nicht zusammenfallende Verschiebungsrichtungen
mit jeweils den Beträgen a, b und c in diesen Richtungen. Die Beträge
werden als Gitterkonstanten bezeichnet.
Zur vollständigen Beschreibung des Kristallgitters genügt die Angabe der Elementarzelle
als kleinste Volumeneinheit. Diese ist in der Abbildung als Quader mit den Kantenlängen
a, b und c zu erkennen. Durch identische Wiederholung der Elementarzelle in
den drei Raumrichtungen wird der ganze Kristall aufgebaut.
(2) Ein Kristall mit regelmäßigen Grenzflächen, d. h. mit homogenen Aufbau wie unter (1)
beschrieben, wird auch Einkristall genannt.
b) Gitterverzerrungen
(1) Im Fall a) ist es eine Gitterverzerrung, die von einem Fremdatom von einem Zwischengitterplatz
herrührt.
Im Fall b) ist es eine Gitterverzerrung durch eine Leerstelle.
(2) Derartige Gitterverzerrungen bewirken eine Hemmung des gegenseitigen Abgleitens von
Netzebenen, so dass es zur Verfestigung und damit zur Festigkeitssteigerung durch solche
Gitterfehler kommt.
8 Pkte
(3 Pkte)
(3 Pkte)
(2 Pkte)
7 Pkte
(je 2 Pkte)
(3 Pkte)
Lösung 2 vgl. SB 1: Kap. 3.2 u. 3.3 insg. 11 Punkte
a) Pulvermetallurgie
In der Pulvermetallurgie werden Werkstoffe aus Metallpulver durch Pressen in eine Form
unter Anwendung äußerer Kräfte und nachfolgendes oder gleichzeitiges Sintern bei einer
Temperatur von 80 ... 90 % der Schmelztemperatur hergestellt. Als wesentlicher Effekt tritt
bei diesem Prozess die Diffusion auf. Durch Platzwechselvorgänge zwischen den benachbarten
Pulverkörnern kommt es zu einem Zusammenwachsen dieser.
Der Vorgang wird durch Verwendung von Pulver gefördert, dass eine möglichst zerklüftete
Oberfläche hat.
b) Als Beschichtungsmöglichkeiten bieten sich an:
• CVD - Verfahren durch Anwendung chemischer Gasabscheidung, womit verschleißfeste
Karbid- oder Nitritschichten auf Metallen erzeugt werden.
• PVD - Verfahren durch Aufdampfen verschleißfester Partikel im Hochvakuum, durch
Ionenimplantation oder Kathodenzerstäubung.
6 Pkte
(4 Pkte)
(2 Pkte)
5 Pkte
(2,5 Pkte)
(2,5 Pkte)
Lösung 3 vgl. SB 2: Kap. 2.2 insg. 14 Punkte
a) Härten/Härteverfahren
Härten ist eine Wärmebehandlung, die aus dem Austenitisieren und dem Abkühlen besteht und
zwar unter solchen Bedingungen, dass eine Härtezunahme durch mehr oder minder vollständige
Umwandlung des Austenits in Martensit und ggf. in Bainit oberflächlich oder durchgreifend
erfolgt.
Genannte Härteverfahren sind das Abschreckhärten, Einsatzhärten und Oberflächenhärten
(Flamm-, Induktions- und Laserhärten).
WB-WFT-P12–061104; WI-WFTP12–061104 Seite 1/3
7 Pkte
(4 Pkte)
(je Gruppe
1 Pkt)

Korrekturrichtlinie zur Prüfungsleistung
Werkstofftechnik am 04.11.2006
Wirtschaftsingenieurwesen
WB-WFT-P12–061104
WI-WFT-P12-061104
Für die Bewertung und Abgabe der Prüfungsleistung sind folgende Hinweise verbindlich:
• Die Vergabe der Punkte nehmen Sie bitte so vor, wie in der Korrekturrichtlinie ausgewiesen. Eine summarische Angabe von
Punkten für Aufgaben, die in der Korrekturrichtlinie detailliert bewertet worden sind, ist nicht gestattet.
• Nur dann, wenn die Punkte für eine Aufgabe nicht differenziert vorgegeben sind, ist ihre Aufschlüsselung auf die einzelnen Lösungsschritte
Ihnen überlassen.
• Stoßen Sie bei Ihrer Korrektur auf einen anderen richtigen als den in der Korrekturrichtlinie angegebenen Lösungsweg, dann
nehmen Sie bitte die Verteilung der Punkte sinngemäß zur Korrekturrichtlinie vor.
• Rechenfehler sollten grundsätzlich nur zur Abwertung des betreffenden Teilschrittes führen. Wurde mit einem falschen Zwischenergebnis
richtig weitergerechnet, dann erteilen Sie die hierfür vorgesehenen Punkte ohne weiteren Abzug.
• Ihre Korrekturhinweise und Punktbewertung nehmen Sie bitte in einer zweifelsfrei lesbaren Schrift vor.
• Die von Ihnen vergebenen Punkte und die daraus sich gemäß dem nachstehenden Notenschema ergebende Bewertung tragen
Sie in den Klausur-Mantelbogen sowie in die Ergebnisliste ein.
• Gemäß der Diplomprüfungsordnung ist Ihrer Bewertung folgendes Notenschema zugrunde zu legen:
von
Punktzahl
bis einschl.
Note
95 100 1,0 sehr gut
90 94,5 1,3 sehr gut
85 89,5 1,7 gut
80 84,5 2,0 gut
75 79,5 2,3 gut
70 74,5 2,7 befriedigend
65 69,5 3,0 befriedigend
60 64,5 3,3 befriedigend
55 59,5 3,7 ausreichend
50 54,5 4,0 ausreichend
0 49,5 5,0 nicht ausreichend
• Die korrigierten Arbeiten reichen Sie bitte spätestens bis zum
22. November 2006
in Ihr Studienzentrum ein. Dies muss persönlich oder per Einschreiben erfolgen. Der angegebene Termin ist unbedingt einzuhalten.
Sollte sich aus vorher nicht absehbaren Gründen ein Terminüberschreitung abzeichnen, so bitten wir Sie, dies unverzüglich
Ihrem Studienzentrenleiter anzuzeigen.
Korrekturrichtlinie, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
WB-WFT-P12–061104; WI-WFTP12–061104

Klausuraufgaben, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
Aufgabe 7
insg. 11 Punkte
a) Weshalb finden Ni - Legierungen in Rohrleitungen für Heizungsanlagen und in Brennkammern
Anwendung?
b) Warum zeichnen sich Zn-Legierungen als besonders geeignete Gusswerkstoffe aus? Für welche
Gussteile bieten sich diese Gusswerkstoffe vor allem an?
Anderseits wird Zn nicht für Bauteile in der Nahrungsgüterindustrie eingesetzt. Was ist der
Grund dafür?
4 Pkte
7 Pkte
Aufgabe 8
insg. 10 Punkte
Erklären Sie den Verstärkungseffekt von vornehmlich in einer Richtung ausgerichteten Fasern bei der Herstellung
von Werkstoffverbunden. Welche Faserverstärkung ist am weitesten verbreitet und warum?
Aufgabe 9
insg. 6 Punkte
Geben Sie das Kurzzeichen für nachfolgende Werkstoffe an:
(1) Gusseisen mit Kugelgraphit
(2) Unlegierter Werkzeugstahl mit 0,7 % Kohlenstoff, 2. Gütegruppe
(3) Polyethylen hoher Dichte
(4) Phenoplaste
WB-WFT-P12–061104; WI-WFT-P12–061104 Seite 3/3

Klausuraufgaben, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
Aufgabe 3
insg. 14 Punkte
a) Definieren Sie den Begriff des Härtens,
und nennen Sie die Ihrem im Studienbrief
vorgestellten Härteverfahren.
b) Um welches Härteverfahren handelt es
sich bei dem im Bild skizzierten? Erläutern
Sie die Technologie dieses Verfahrens?
c) Was verstehen Sie unter Aufhärtbarkeit
und Einhärten? Wovon hängen diese ab?
7 Pkte
3 Pkte
4 Pkte
Aufgabe 4
insg. 11 Punkte
Die Härte von einsatzgehärteten Zahnrädern und eines Gehäuses aus Gusseisen, das ein heterogenes
Gefüge ausweist, ist zu prüfen.
a) Welche(s) Härteprüfverfahren sind (ist) dafür jeweils geeignet und warum?
b) Welche Folgen hätte es für das Prüfergebnis, wenn die einsatzgehärteten Zahnräder nach dem
BRINELL-Verfahren geprüft würden?
6 Pkte
5 Pkte
Aufgabe 5
insg. 7 Punkte
Beschreiben Sie das abgebildete technologische
Prüfverfahren. Für welche Werkstücke wird es
vornehmlich eingesetzt, und welche Werkstoffkenngröße
wird damit charakterisiert?
Matrize
Riss
IE
Probe
Stempel
Blechhalter
Werkstückhalter
Aufgabe 6
insg. 15 Punkte
a) Welche Werkstoffe werden als Stahl bezeichnet? Was wird in diesem Zusammenhang unter
Eisenbegleiter verstanden?
4 Pkte
b) Worauf ist die Eigenschaft wetterfester Baustähle zurückzuführen? 3 Pkte
c) Wodurch zeichnen sich Schnellarbeitsstähle bzgl. ihres Gefüges, ihrer Legierung und ihrer Eigenschaften
aus?
8 Pkte
WB-WFT-P12–061104; WI-WFT-P12–061104 Seite 2/3

Klausuraufgaben, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik, Wirtschaftsingenieurwesen
HFH • Hamburger Fern-Hochschule
Aufgabe 1
insg. 15 Punkte
a) Nebenstehend sehen Sie die Darstellung
eines Kristalls als dreidimensionales
Punktgitter.
(1) Erläutern Sie, wie ein solches
Gitter entsteht. Verwenden Sie für
Ihre Erläuterungen den Begriff
der Gitterkonstanten und den der
Elementarzelle unter Verwendung
der Größen a, b und c.
(2) Was verstehen Sie unter einem
Einkristall?
8 Pkte
(6 Pkte)
(2 Pkte)
b) (1) Kristalle mit Realstruktur weisen
im Gegensatz zu denen mit Idealstruktur
Unregelmäßigkeiten im
Kristallaufbau auf. Benennen Sie
die unter a) und b) abgebildeten
Kristallfehler.
(2) Erläutern Sie, wie sich diese
Fehler auf die Eigenschaft des
betreffenden Werkstoffes auswirken.
a) b)
7 Pkte
(4 Pkte)
(3 Pkte)
Aufgabe 2
insg. 11 Punkte
Im Bild sehen Sie eine zum Spanen vorgesehene
Wendeschneideplatte, die auf
pulvermetallurgischem Wege hergestellt
worden ist und noch mit einer Hartstoffschicht
beschichtet wurde.
a) Nennen Sie die wichtigsten Vorgänge,
die sich bei der Pulvermetallurgie
abspielen. Welche Oberflächeneigenschaft
sollte das Pulver aufweisen?
b) Geben die Verfahren des Phasenüberganges
gasförmig/fest an, mit
dem die Beschichtung auf die Wendeschneideplatte
aufgebracht worden
sein könnte.
6 Pkte
5 Pkte
WB-WFT-P12–061104; WI-WFT-P12–061104 Seite 1/3

Studiengang
Fach
Art der Leistung
Wirtschaftsingenieurwesen
Werkstofftechnik
Prüfungsleistung
Klausur-Knz. WB-WFT-P12–061104
WI-WFT-P12–061104
Datum 04.11.2006
Bezüglich der Anfertigung Ihrer Arbeit sind folgende Hinweise verbindlich:
• Verwenden Sie ausschließlich das vom Aufsichtsführenden zur Verfügung gestellte Papier, und geben Sie sämtliches
Papier (Lösungen, Schmierzettel und nicht gebrauchte Blätter) zum Schluss der Klausur wieder bei Ihrem Aufsichtsführenden
ab. Eine nicht vollständig abgegebene Klausur gilt als nicht bestanden.
• Beschriften Sie jeden Bogen mit Ihrem Namen und Ihrer Immatrikulationsnummer. Lassen Sie bitte auf jeder Seite 1/3 ihrer
Breite als Rand für Korrekturen frei, und nummerieren Sie die Seiten fortlaufend. Notieren Sie bei jeder Ihrer Antworten, auf
welche Aufgabe bzw. Teilaufgabe sich diese bezieht.
• Die Lösungen und Lösungswege sind in einer für den Korrektor zweifelsfrei lesbaren Schrift abzufassen. Korrekturen und
Streichungen sind eindeutig vorzunehmen. Unleserliches wird nicht bewertet.
• Bei numerisch zu lösenden Aufgaben ist außer der Lösung stets der Lösungsweg anzugeben, aus dem eindeutig hervorzugehen
hat, wie die Lösung zustande gekommen ist.
• Zur Prüfung sind bis auf Schreib- und Zeichenutensilien ausschließlich die nachstehend genannten Hilfsmittel zugelassen.
Werden andere als die hier angegebenen Hilfsmittel verwendet oder Täuschungsversuche festgestellt, gilt die Prüfung als
nicht bestanden und wird mit der Note 5 bewertet.
Bearbeitungszeit: 90 Minuten Hilfsmittel
Anzahl Aufgaben: − 9 − Keine
Höchstpunktzahl:
Vorläufiges Bewertungsschema:
Viel Erfolg!
von
− 100 −
Punktzahl
bis einschl.
Klausuraufgaben, Prüfungsleistung, Werkstofftechnik , Wirtschaftsingenieurwesen
Note
95 100 1,0 sehr gut
90 94,5 1,3 sehr gut
85 89,5 1,7 gut
80 84,5 2,0 gut
75 79,5 2,3 gut
70 74,5 2,7 befriedigend
65 69,5 3,0 befriedigend
60 64,5 3,3 befriedigend
55 59,5 3,7 ausreichend
50 54,5 4,0 ausreichend
0 49,5 5,0 nicht ausreichend
WB-WFT-P12–061104; WI-WFT-P12–061104