Phasenumwandlungen in Werkstoffen: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Welcher der folgenden Phasenumwandlungstypen ist durch eine Änderung des Kristallgitters gekennzeichnet?

Accepted Answer

Martensitische Umwandlung

Answer

Eutektische Umwandlung

Answer

Peritektische Umwandlung

Answer

Monotektische Umwandlung

Question 2

Welche Diagrammart stellt die Phasengleichgewichte eines Zweistoffsystems dar?

Accepted Answer

Zustandsschaubild

Answer

Temperatur-Zeit-Umwandlungsdiagramm (TTT-Diagramm)

Answer

Spannungs-Dehnungs-Diagramm

Answer

Schubspannung-Gleitdehnung-Diagramm

Question 3

Welche Größe wird mithilfe der Lever-Regel bestimmt?

Accepted Answer

Phasenanteile im Gleichgewichtszustand

Answer

Erstarrungstemperatur

Answer

Schmelztemperatur

Answer

Eutektische Temperatur

Question 4

Welche Wärmebehandlung dient der Verfeinerung der Korngröße eines Stahls?

Accepted Answer

Rekristallisationsglühen

Answer

Normalglühen

Answer

Vergüten

Answer

Anlassen

Question 5

Was ist das Ziel einer Abschreckbehandlung?

Accepted Answer

Erhalt einer bestimmten Mikrostruktur

Answer

Verringerung der Sprödigkeit

Answer

Erhöhung der Festigkeit

Answer

Verbesserung der Zähigkeit

Question 6

Welche Legierungselementgruppe trägt am stärksten zur Härtesteigerung von Stählen bei?

Accepted Answer

Karbidbildner

Answer

Ferritbildner

Answer

Austenitbildner

Answer

Perlitbildner

Question 7

Welcher Mechanismus ist für die Verfestigung durch Ausscheidungen verantwortlich?

Accepted Answer

Verhinderung der Versetzungsbewegung

Answer

Erzeugung von Versetzungsverwicklungen

Answer

Reduzierung von Korngrenzen

Answer

Erhöhung der Atomdichte

Question 8

Welche Kristallstruktur besitzt Eisen bei Raumtemperatur?

Accepted Answer

kubisch raumzentriert (bcc)

Answer

kubisch flächenzentriert (fcc)

Answer

hexagonal dichtest gepackt (hcp)

Answer

amorph

Question 9

Welche Aussage über Phasenumwandlungen beschreibt deren typisches Verhalten am genauesten?

Accepted Answer

Phasenumwandlungen können sowohl spontan als auch durch äußere Einflüsse induced werden.

Answer

Phasenumwandlungen sind unumkehrbare Prozesse.

Answer

Phasenumwandlungen verändern die chemische Zusammensetzung des Materials grundlegend.

Answer

Phasenumwandlungen treten immer bei einer eindeutig definierten Temperatur auf.

Question 10

Was ist ein Phasendiagramm?

Accepted Answer

Eine grafische Darstellung der thermodynamischen Stabilität verschiedener Phasen eines Materials in Abhängigkeit von Temperatur und Zusammensetzung.

Answer

Eine Beschreibung der chemischen Reaktionen, die in einem Material ablaufen.

Answer

Eine Gleichung, die die Temperatur und den Druck berechnet, bei denen Phasenumwandlungen auftreten.

Answer

Eine Tabelle, die die Eigenschaften verschiedener Phasen eines Materials auflistet.

Question 11

Was ist die charakteristische Eigenschaft der martensitischen Umwandlung?

Accepted Answer

Athermische, scherende Phasenumwandlung ohne Volumenänderung

Answer

Isotherme Phasenumwandlung mit Volumenänderung

Answer

Polymorphe Umwandlung bei konstanter Temperatur

Answer

Peritektische Umwandlung, die ein neues, stabiles Material bildet

Question 12

Welches ist das Hauptziel einer Wärmebehandlung?

Accepted Answer

Veränderung der Mikrostruktur und der Eigenschaften eines Materials

Answer

Reparatur von Defekten in einem Material

Answer

Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit eines Materials

Answer

Erhöhung der Festigkeit eines Materials

Question 13

Welche Auswirkung hat das Abschrecken auf die Gefügestruktur von Stahl?

Accepted Answer

Bildung von Martensit

Answer

Vergrößerung der Korngröße

Answer

Verringerung der Härte

Answer

Verbesserung der Zähigkeit

Question 14

Welche der aufgeführten Faktoren haben keinen Einfluss auf das Phasendiagramm eines Materials?

Accepted Answer

Zeitdauer

Answer

Zusammensetzung

Answer

Temperatur

Answer

Druck

Question 15

Was ist der Hauptzweck einer Abkühlkurve?

Accepted Answer

Bestimmung der Umwandlungstemperaturen

Answer

Ermittlung der Wärmeleitfähigkeit

Answer

Messung der Härte

Answer

Analyse der Mikrostruktur

Question 16

Welche der folgenden Umwandlungen ist eine martensitische Umwandlung?

Accepted Answer

Austenit zu Martensit

Answer

Austenit zu Ferrit

Answer

Ferrit zu Austenit

Answer

Martensit zu Ferrit

Question 17

Welche Phasenumwandlung führt zu einer erhöhten Härte?

Accepted Answer

Martensitbildung

Answer

Rekristallisation

Answer

Ausscheidung

Answer

Spannungsarmglühen

Question 18

Wie wird die Phasengrenze in einem Phasendiagramm dargestellt?

Accepted Answer

Als Trennlinie

Answer

Als Trennpunkt

Answer

Als Trennfläche

Answer

Als Trennvolumen

Question 19

Wie beeinflussen Phasenumwandlungen die mechanischen Eigenschaften von Stählen, insbesondere Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität?

Accepted Answer

Phasenumwandlungen können die Zähigkeit von Stählen verringern.

Accepted Answer

Phasenumwandlungen können die Festigkeit von Stählen durch Verfeinerung des Korngefüges erhöhen.

Answer

Phasenumwandlungen erhöhen Festigkeit und Duktilität von Stählen.

Answer

Phasenumwandlungen haben keine Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Stählen.

Question 20

Was beschreibt ein Phasendiagramm?

Accepted Answer

Den thermodynamischen Gleichgewichtszustand zwischen Phasen

Answer

Berechnungen zur Vorhersage von Phasenanteilen

Answer

Phänomene, die Phasenumwandlungstemperaturen aufzeigen

Question 21

Welche Legierungszusammensetzung führt zu einer eutektischen Phasenumwandlung?

Accepted Answer

50 % Komponente A und 50 % Komponente B

Answer

10 % Komponente A und 90 % Komponente B

Answer

25 % Komponente A und 75 % Komponente B

Answer

75 % Komponente A und 25 % Komponente B

Question 22

Welche Phasenumwandlung ist reversibel?

Accepted Answer

Allotropische Umwandlung

Answer

Peritektische Umwandlung

Answer

Eutektische Umwandlung

Answer

Martensitische Umwandlung

Question 23

Welche Phasenumwandlung bewirkt eine Verfeinerung der Korngröße?

Accepted Answer

Martensitische Umwandlung

Answer

Peritektische Umwandlung

Answer

Eutektische Umwandlung

Question 24

Welche der folgenden Phasenumwandlungen beschreibt eine reversible Änderung der Kristallstruktur ohne Änderung der chemischen Zusammensetzung?

Accepted Answer

Allotropie

Answer

Rekristallisation

Answer

Eutektische Reaktion

Answer

Phasenzerfall

Question 25

Welche Aussage über Phasendiagramme ist korrekt?

Accepted Answer

Sie stellen die Phasengleichgewichte eines Systems abhängig von Temperatur und Zusammensetzung dar.

Answer

Sie zeigen nur den stabilen Zustand des Systems.

Answer

Sie können nur für reine Substanzen erstellt werden.

Question 26

Welche Art von Phasenumwandlung findet statt, wenn ein Festkörper in eine Flüssigkeit übergeht?

Accepted Answer

Schmelzen

Answer

Kondensation

Answer

Erstarrung

Answer

Sublimation

Question 27

Was beschreibt die eutektische Temperatur in einem Phasendiagramm?

Accepted Answer

Die niedrigste Temperatur, bei der eine flüssige und eine feste Phase im Gleichgewicht koexistieren können.

Answer

Die höchste Temperatur, bei der eine feste und eine gasförmige Phase im Gleichgewicht koexistieren können.

Question 28

Was stellt das Gibbs-Dreieck dar?

Accepted Answer

Die Phasengleichgewichte eines Systems in Abhängigkeit von Temperatur, Druck und Zusammensetzung.

Answer

Ein Modell zur Vorhersage der Kristallstruktur eines Materials.

Question 29

Was ist eine Martensitum-Umwandlung?

Accepted Answer

Eine athermische, scherungsinduzierte Phasenumwandlung, die eine hohe Härte und Festigkeit bewirkt.

Answer

Eine Reaktion im Festzustand, die zu einer Änderung der Kristallstruktur führt.

Answer

Eine reversible Phasenumwandlung, die durch Temperaturänderungen ausgelöst wird.

Question 30

Welche der folgenden Aussagen zur Phasenumwandlung von Austenit in Martensit ist korrekt?

Accepted Answer

Sie wird durch schnelle Abkühlung ausgelöst.

Answer

Sie ist eine eutektische Reaktion.

Answer

Sie führt zur Bildung von Ferrit.

Answer

Sie ist eine reversible Reaktion.

Question 31

Welcher Phasendiagrammtyp beschreibt ein System mit unbegrenzter Mischbarkeit im festen Zustand?

Accepted Answer

Kontinuierliches Phasendiagramm

Answer

Peritektisches Phasendiagramm

Answer

Eutektoides Phasendiagramm

Answer

Eutektisches Phasendiagramm

Question 32

Was ist der Hauptzweck des Anlassens nach dem Abschrecken?

Accepted Answer

Spannungsabbau und Verbesserung der Zähigkeit

Answer

Erhöhung der Härte

Answer

Verfeinerung der Korngröße

Question 33

Welche der folgenden Aussagen über Phasenumwandlungen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können reversibel oder irreversibel sein.

Answer

Sie werden ausschließlich durch Temperaturänderungen ausgelöst.

Answer

Sie sind immer mit einer Änderung der chemischen Zusammensetzung verbunden.

Question 34

Welche Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit einer Phasenumwandlung?

Accepted Answer

Aktivierungsenergie, Keimbildungsrate und Diffusionsrate

Answer

Nur die Keimbildungsrate

Answer

Nur die Aktivierungsenergie

Question 35

Was ist ein Phasendiagramm?

Accepted Answer

Eine grafische Darstellung der Gleichgewichtszustände zwischen Phasen eines Mehrphasensystems in Abhängigkeit von Temperatur, Druck und Zusammensetzung.

Answer

Eine Formel zur Berechnung des Schmelzpunktes

Answer

Eine Tabelle mit thermodynamischen Daten

Question 36

Was geschieht während einer peritektischen Reaktion?

Accepted Answer

Eine feste Phase wandelt sich in eine andere feste Phase und eine flüssige Phase um.

Answer

Eine flüssige Phase wandelt sich in eine gasförmige Phase um.

Answer

Eine feste Phase wandelt sich in eine andere feste Phase um.

Answer

Eine gasförmige Phase wandelt sich in eine flüssige Phase um.

Question 37

Welche der folgenden Phasenumwandlungen ist eine **Phasenumwandlung zweiter Ordnung**?

Accepted Answer

Rekristallisation

Answer

Aushärten

Answer

Erstarrung

Answer

Abschrecken

Question 38

In welchem Phasendiagramm ist die **eutektische Reaktion** durch eine horizontale Linie dargestellt?

Accepted Answer

Binäres Phasendiagramm

Answer

Isomorphes Phasendiagramm

Answer

Ternäres Phasendiagramm

Answer

Quaternäres Phasendiagramm

Question 39

Was ist die Hauptursache für die Bildung von **Martensit**?

Accepted Answer

Schnelle Abkühlung

Answer

Hohe Temperatur

Answer

Langsame Abkühlung

Answer

Geringe Temperatur

Question 40

Welche Aussage über Phasenumwandlungen ist **falsch**?

Accepted Answer

Phasenumwandlungen sind immer mit einer Änderung der Zusammensetzung verbunden.

Answer

Phasenumwandlungen können durch Temperaturänderungen, Druckänderungen oder chemische Reaktionen ausgelöst werden.

Answer

Phasenumwandlungen können reversibel oder irreversibel sein.

Question 41

Was ist der Hauptunterschied zwischen **allotropen** und **dimorphen** Umwandlungen?

Accepted Answer

Allotrope Umwandlungen betreffen das gleiche chemische Element, während dimorphe Umwandlungen verschiedene chemische Elemente betreffen.

Answer

Allotrope Umwandlungen sind reversibel, während dimorphe Umwandlungen irreversibel sind.

Question 42

Welche Rolle spielt die **Keimbildungsenergie** bei Phasenumwandlungen?

Accepted Answer

Sie beeinflusst die Geschwindigkeit der Phasenumwandlung.

Answer

Sie beeinflusst die Kristallstruktur der neuen Phase.

Answer

Sie ist proportional zur Temperatur.

Question 43

Warum ist die Phasenumwandlung vom **Austenit zum Ferrit** diffusionsgesteuert?

Accepted Answer

Weil die Atome ihre Position im Kristallgitter ändern müssen.

Answer

Weil die Umwandlung irreversibel ist.

Answer

Weil der Druck niedrig ist.

Answer

Weil die Temperatur hoch ist.

Question 44

Was ist der Hauptzweck des **Anlassens** nach dem Härten von Stahl?

Accepted Answer

Reduzierung der Sprödigkeit und Verbesserung der Zähigkeit.

Answer

Entfernung von Verunreinigungen.

Answer

Erhöhung der Härte und Festigkeit.

Question 45

Welche Aussage über die **spinodale Zersetzung** ist **richtig**?

Accepted Answer

Sie ist eine isotherme Phasenumwandlung.

Answer

Sie führt zur Bildung einer neuen Phase mit einer regelmäßigen Struktur.

Answer

Sie ist abhängig von der Keimbildung.

Answer

Sie tritt nur bei sehr hohen Temperaturen auf.

Question 46

Welche Aussage über Phasenumwandlungen in Werkstoffen ist korrekt?

Accepted Answer

Phasenumwandlungen sind Veränderungen der Kristallstruktur eines Werkstoffs.

Answer

Phasenumwandlungen sind immer reversibel.

Answer

Phasenumwandlungen können nur bei hohen Temperaturen auftreten.

Answer

Phasenumwandlungen erfolgen immer mit einer Änderung der chemischen Zusammensetzung.

Question 47

Welche Wärmebehandlung kann die Diffusionsgeschwindigkeit während einer Phasenumwandlung erhöhen?

Accepted Answer

Erhöhen der Temperatur

Answer

Normalisieren

Answer

Anlassen

Answer

Vergüten

Question 48

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Geschwindigkeit einer Phasenumwandlung?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Zusammensetzung

Answer

Korngröße

Question 49

Welche Art von Phasenumwandlung ist mit einer Volumenänderung verbunden?

Accepted Answer

Martensitumwandlung

Answer

Rekristallisation

Answer

Perlitbildung

Answer

Ausscheidungshärtung

Question 50

Welcher Faktor kann die Kristallisationsgeschwindigkeit während einer Phasenumwandlung verringern?

Accepted Answer

Geringe Anzahl an Keimbildungsstellen

Answer

Schnelle Diffusion

Answer

Hohe Phasengrenzenenergie

Answer

Hohe Wachstumsgeschwindigkeit

Question 51

Welches Phasendiagramm zeigt eine vollständige Mischbarkeit sowohl im flüssigen als auch im festen Zustand?

Accepted Answer

Isomorphes Diagramm

Answer

Peritektisches Diagramm

Answer

Eutektisches Diagramm

Answer

Eutektoid-Diagramm

Question 52

Was ist der grundlegende Unterschied zwischen einer allotropen und einer polymorphen Umwandlung?

Accepted Answer

Allotrope Umwandlungen betreffen die verschiedenen Erscheinungsformen eines Elements, während polymorphe Umwandlungen die verschiedenen kristallinen Formen einer Verbindung beschreiben.

Answer

Allotrope Umwandlungen sind immer reversibel, während polymorphe Umwandlungen irreversibel sein können.

Answer

Allotrope Umwandlungen werden durch Temperaturänderungen ausgelöst, während polymorphe Umwandlungen durch Druckänderungen ausgelöst werden.

Question 53

Wenn ein Stahlwerkstück langsam abgekühlt wird und eine Perlitstruktur ausbildet, welche Hauptphasen sind in dieser Mikrostruktur vorhanden?

Accepted Answer

Ferrit und Zementit

Answer

Bainit

Answer

Martensit

Answer

Austenit

Question 54

Welche Phasenumwandlung ist der entscheidende Schritt beim Härten eines Stahls?

Accepted Answer

Die Umwandlung von Austenit zu Martensit.

Answer

Die Umwandlung von Ferrit zu Austenit.

Answer

Die Umwandlung von Perlit zu Bainit.

Answer

Die Umwandlung von Zementit zu Ferrit.

Question 55

Welche Aussage beschreibt eine eutektische Reaktion am besten?

Accepted Answer

Zwei flüssige Phasen verbinden sich zu einer einzigen festen Phase.

Answer

Eine feste Phase schmilzt in zwei flüssige Phasen auf.

Answer

Eine feste Phase wandelt sich direkt in eine andere feste Phase um.

Question 56

Welche der folgenden Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit einer Phasenumwandlung?

Accepted Answer

Alle genannten Faktoren.

Answer

Temperatur.

Answer

Druck.

Answer

Chemische Zusammensetzung des Werkstoffs.

Question 57

Wie beeinflusst die Abkühlgeschwindigkeit die Mikrostruktur eines Stahls?

Accepted Answer

Eine schnellere Abkühlgeschwindigkeit führt zu einer härteren Mikrostruktur mit mehr Martensit.

Answer

Die Abkühlgeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf die Mikrostruktur.

Answer

Eine schnellere Abkühlgeschwindigkeit führt zu einer weicheren Mikrostruktur mit mehr Perlit.

Question 58

Welche Phase ist im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm bei Raumtemperatur stabil?

Accepted Answer

Ferrit

Answer

Austenit

Answer

Zementit

Answer

Martensit

Question 59

Was ist die kritische Abkühlgeschwindigkeit für die Bildung von Martensit?

Accepted Answer

Die Abkühlgeschwindigkeit muss so schnell sein, dass die Diffusion von Kohlenstoff im Austenit unterdrückt wird.

Answer

Die Abkühlgeschwindigkeit hat keinen Einfluss auf die Bildung von Martensit.

Answer

Die Abkühlgeschwindigkeit muss langsam genug sein, damit Kohlenstoff aus dem Austenit diffundieren kann.

Question 60

Wie kann man die Festigkeit eines Stahls durch Wärmebehandlung gezielt verändern?

Accepted Answer

Durch gezielte Phasenumwandlungen durch Abkühlen und Erwärmen (z.B. Härten, Anlassen).

Answer

Durch Veränderung der Korngröße des Stahls.

Answer

Durch Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Stahls.

Question 61

Was ist der Unterschied zwischen homogener und heterogener Nukleation?

Accepted Answer

Homogene Nukleation findet im Inneren der Schmelze oder Lösung statt, während heterogene Nukleation an Grenzflächen (z.B. an Verunreinigungen) stattfindet.

Answer

Homogene Nukleation ist immer schneller als heterogene Nukleation.

Question 62

Welche der folgenden Phasen ist eine metastabile Phase?

Accepted Answer

Übersättigte feste Lösung

Answer

Stabiles Kristallgitter

Answer

Perlit

Answer

Eutektikum

Question 63

Was ist ein Eutektikum?

Accepted Answer

Legierungszusammensetzung, bei der zwei Phasen gleichzeitig erstarren

Answer

Legierungszusammensetzung, bei der nur eine Phase erstarrt

Answer

Legierungszusammensetzung, bei der eine Phase aus einer anderen Phase ausscheidet

Question 64

Welche Art von Phasenumwandlung liegt vor, wenn Austenit in Martensit umgewandelt wird?

Accepted Answer

Diffusionlose Umwandlung

Answer

Ordnungs-Unordnungs-Umwandlung

Answer

Diffusionstransformation