Holdings: Titan und Titanlegierungen

Titan und Titanlegierungen:

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Bibliographic Details
Format:	Book
Language:	German
Published:	Weinheim [u.a.] Wiley-VCH 2002
Subjects:	Titanium Titanium alloys Titanlegierung Titan Metallischer Werkstoff Konferenzschrift > 1996 > Köln
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
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ISBN:	3527305394 9783527305391

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adam_text	VII INHALTSVERZEICHNIS VORWORT V AUTORENVERZEICHNIS XVII 1 TITAN UND TITANLEGIERUNGEN: STRUKTUR, CEFUGE, EIGENSCHAFTEN 1 M. PETERS, J. HEMPTENMACHER, J. KUMPFERT UND C. LEYENS 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.8.1 1.8.2 1.8.3 1.8.4 1.9 1.10 1.10.1 1.10.2 1.10.3 1.10.4 1.11 EINLEITUNG 1 DIE METALLKUNDE DES TITANS 3 KRISTALLSTRUKTUR 3 PLASTISCHE VERFORMBARKEIT 4 SS/A-UMWANDLUNG 5 DIFFUSION 7 DIE KLASSIFIZIERUNG DER LEGIERUNGEN 8 METALLOGRAPHISCHE GEFIIGEPRAEPARATION 11 DIE GEFUEGE DER TITANLEGIERUNGEN 12 EIGENSCHAFTSPROFILE DER LEGIERUNGSKLASSEN 17 DIE LEGIERUNGSELEMENTE DES TITANS 18 DIE KONVENTIONELLEN TITANLEGIERUNGEN 19 A-LEGIERUNGEN 22 NEAR-A-LEGIERUNGEN 22 (A + SS) - LEGIERUNGEN 23 METASTABILE SS-LEGIERUNGEN 23 TEXTUREN IN TITANLEGIERUNGEN 24 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON TITANLEGIERUNGEN 26 FESTIGKEIT 27 STEIFIGKEIT 29 WARMFESTIGKEIT 31 SCHADENSTOLERANZ UND ERMUEDUNG 34 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR 36 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2 Y-TITANALUMINID-LEGIERUNGEN: LEGIERUNGSENTWICKLUNG UND EIGENSCHAFTEN 39 F. APPEL UND M. OEHRING 2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5 2.5.6 2.5.7 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.7 2.8 2.9 EINLEITUNG 39 KONSTITUTION VON Y-TITANALUMINID-LEGIERUNGEN 40 PHASENUMWANDLUNGEN UND GEFUEGEEINSTELLUNG 43 MIKROMECHANISMEN DER VERFORMUNG 45 GLEIT UND ZWILLINGSSYSTEME 46 ERZEUGUNG VON VERSETZUNGEN 51 ERZEUGUNG VON VERFORMUNGSZWILLINGEN 55 GLEITWIDERSTAENDE UND VERSETZUNGSBEWEGLICHKEITEN 57 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 64 GEFUEGEEINFLUESSE 64 LEGIERUNGSEINFLUESSE 66 LEGIERUNGSHAERTUNG DURCH MISCHKRISTALLEFFEKTE 67 AUSSCHEIDUNGSHAERTUNG 70 KRIECHBESTAENDIGKEIT 73 RISSAUSBREITUNG UND BRUCHZAEHIGKEIT 79 ERMUEDUNGSVERHALTEN 83 GRUNDLEGENDE ASPEKTE VERSCHIEDENER HERSTELLUNGSVERFAHREN 83 INGOTHERSTELLUNG 84 GIESSEN 85 DYNAMISCHE REKRISTALLISATION BEIM WARMUMFORMEN 86 ENTWICKLUNG VON UMFORMVERFAHREN 90 SCHLUSSFOLGERUNGEN 96 DANKSAGUNGEN 97 LITERATUR 97 3 ORTHORHOMBISCHE TITANALUTHINIDE: SCHADENSTOLERANTE INTERMETALLISCHE WERKSTOFFE 105 J. KUMPFERT UND C. LEYENS 3.1 3.2 EINLEITUNG 105 METALLKUNDLICHE GRUNDLAGEN: KRISTALLSTRUKTUR, PHASENGLEICHGEWICHTE UND LEGIERUNGSZUSAMMENSETZUNGEN 109 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.3 EIGENSCHAFTEN VON ORTHORHOMBISCHEN TITANALUMINIDLEGIERUNGEN 111 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 111 GEFUEGE VON ORTHORHOMBISCHEN TITANALUMINIDEN 113 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 115 ZUGEIGENSCHAFTEN 115 KRIECHEIGENSCHAFTEN 117 ERMUEDUNGSFESTIGKEIT, RISSFORTSCHRITTSVERHALTEN UND BRUCHZAEHIGKEIT 120 3.4 3.5 3.6 OXIDATIONSVERHALTEN UND UMGEBUNGSBEDINGTE VERSPROEDUNG 125 ABSCHLIESSENDE BEMERKUNGEN 132 LITERATUR 134 INHALTSVERZEICHNIS IX 4 BETA-TITANLEGIERUNGEN 139 G. TERLINDE UND G. FISCHER 4.1 EINLEITUNG 139 4.2 METALLKUNDE UND VERARBEITUNG 141 4.3 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 144 4.3.1 FESTIGKEITSEIGENSCHAFTEN 144 4.3.2 BRUCHZAEHIGKEIT 147 4.3.3 DAUERSCHWINGFESTIGKEIT 152 4.3.4 ERMUEDUNGSRISSAUSBREITUNG 156 4.4 ANWENDUNGEN 158 4.5 LITERATUR 159 5 ERMUEDUNG VON TITANLEGIERUNGEN 163 L. WAGNER UND J. K. GREGORY 5.1 EINLEITUNG 163 5.2 EINFLUSS DER MIKROSTRUKTUR 164 5.2.1 UNLEGIERTES TITAN, A-LEGIERUNGEN 164 5.2.2 NEAR-A UND (A+SS)-LEGIERUNGEN 168 5.2.3 SS-LEGIERUNGEN 175 5.3 EINFLUSS DER KRISTALLOGRAFISCHEN TEXTUR AUF DIE ERMUEDUNGSLEBENS DAUER 180 5.4 EINFLUSS VON MITTELSPANNUNGEN AUF DIE ERMUEDUNGSLEBENSDAUER 182 5.5 EINFLUSS VON MECHANISCHEN OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 183 5.6 EINFLUSS VON THERMOMECHANISCHEN OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 185 5.6.1 A-LEGIERUNGEN 186 5.6.2 NEAR-A UND (A+SS)-LEGIERUNGEN 187 5.6.3 SS-LEGIERUNGEN 188 5.7 TITANALUMINIDE 189 5.8 VERBUNDWERKSTOFFE 191 5.9 ZUSAMMENFASSUNG 193 5.10 LITERATUR 194 6 OXIDATIONSVERHALTEN UND OXIDATIONSSCHUTZ VON TITANLEGIERUNGEN UND TITANALUMINIDEN 197 C. LEYENS 6.1 EINLEITUNG 197 6.2 GRUNDLAGEN ZUR OXIDATION METALLISCHER HOCHTEMPERATUR WERKSTOFFE 198 6.2.1 THERMODYNAMIK DER OXIDATION 199 6.2.2 KINETIK DER OXIDATION 201 6.2.2.1 FEHLORDNUNGSERSCHEINUNGEN IN OXIDEN 202 6.2.2.2 ZEITGESETZE 204 6.2.3 OXIDATION VON LEGIERUNGEN 206 6.2.3.1 SELEKTIVE OXIDATION 206 6.2.3.2 INNERE OXIDATION 208 XI INHALTSVERZEICHNIS 6.3 6.3.1 6.3.1.1 6.3.1.2 6.3.1.3 6.3.1.4 6.3.2 6.3.2.1 OXIDATIONSVERHALTEN VON TITANLEGIERUNGEN UND TITANALUMINIDEN 208 OXIDSCHICHTBILDUNG 209 DAS TI-AL-0 PHASENDIAGRAMM 209 WACHSTUM VON OXIDSCHICHTEN 212 EINFLUSS VON LEGIERUNGSELEMENTEN 218 EINFLUSS DER ATMOSPHAERE 220 LOESUNG VON NICHTMETALLEN IN DER WERKSTOFFRANDZONE 222 AUSWIRKUNG DER NICHTMETALLIONENLOESUNG AUF DIE MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN 222 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.5 6.6 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DER OXIDATIONSBESTAENDIGKEIT 225 LEGIERUNGSTECHNISCHE MASSNAHMEN 225 VOROXIDATION 227 BESCHICHTUNGEN 228 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 235 LITERATUR 236 7 TITAN UND TITANLEGIERUNGEN - VOM ROHSTOFF BIS ZUM HALBFERTIGFABRIKAT 245 H. SIBUM 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 EINLEITUNG 245 TITANSCHWAMM 245 VOM SCHWAMM ZUM BLOCK 248 TITAN, TITANLEGIERUNGEN, SONDERLEGIERUNGEN 251 VERARBEITUNG ZUM HALBFERTIGFABRIKAT 253 ANWENDUNGEN 255 RECYCLING 257 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 258 8 FORMGEBUNG VON TITAN UND TITANLEGIERUNGEN 259 M. PETERS UND C. LEYENS 8.1 8.2 8.3 8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4 8.4.5 8.5 8.6 8.7 EINLEITUNG 259 SPANEN 259 GIESSEN 261 SCHWEISSEN 264 SCHMELZSCHWEISSEN 264 REIBSCHWEISSEN 265 ELEKTRONENSTRAHLSCHWEISSEN 265 LASERSTRAHLSCHWEISSEN 266 EIGENSCHAFTEN VON SCHMELZSCHWEISSVERBINDUNGEN 266 SUPERPLASTISCHES UMFORMEN/DIFFUSIONSSCHWEISSEN 268 PULVERMETALLURGIE 271 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR 274 INHALTSVERZEICHNIS I XI 9 FEINGUSS VON TITAN 275 H.-P. NICOLAI UND CHR. LIESNER 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.6.1 9.6.2 9.6.3 9.7 TITAN 275 GUSSLEGIERUNGEN 275 SCHMELZAGGREGATE 276 FORMSTOFFE 277 GUSSDESIGN 278 NACHBEHANDLUNG 278 BEIZEN 279 HIP 279 SCHWEISSEN 279 BEISPIELE 280 10 SUPERPLASTISCHES UMFORMEN UND DIFFUSIONSSCHWEISSEN VON TITAN UND TITANLEGIERUNGEN 285 W BECK 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 EINLEITUNG 285 SUPERPLASTIZITAET 287 DIFFUSIONSSCHWEISSEN 291 S PF-VERFAHREN 292 SPF-WERKSTOFFUNTERSUCHUNG ZUR PARAMETERDEFINITION 294 SPF-WERKZEUGE 296 BEISPIELBAUTEILE SPF 296 SPF-PRESSEN 298 SPF/DB-VERFAHREN 298 SPF/DB-BAUWEISE UND BEISPIELBAUTEILE 299 ZUSAMMENFASSUNG 300 LITERATUR 301 11 SCHMIEDEN VON TITAN 303 G. TERLINDE, T WITULSKI UND G. FISCHER 11.1 11.2 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.4 11.4.1 11.4.2 11.4.3 11.4.4 11.5 11.6 EINLEITUNG 303 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN, ANWENDUNGEN 303 THERMOMECHANISCHE BEHANDLUNG VON TI-LEGIERUNGEN 306 HERSTELLUNG VON VORMATERIAL 306 SCHMIEDEN 310 WAERMEBEHANDLUNG 311 PROZESSAUSLEGUNG 312 GEOMETRISCHE ANFORDERUNGEN 312 ARTEN VON SCHMIEDETEILEN UND VERWENDETE SCHMIEDEAGGREGATE 312 PROZESSFENSTER BEIM SCHMIEDEN 314 EINSATZ DER FEM-SIMULATION 316 BEISPIELE FUER PROZESSOPTIMIERUNG UND ANWENDUNGEN 317 LITERATUR 320 XII INHALTSVERZEICHNIS 12 LANGFASERVERSTAERKTE TITANMATRIX-VERBUNDWERKSTOFLFE: HERSTELLUNG, EIGENSCHAFTEN UND ANWENDUNGEN 321 C. LEYENS, J. HAUSMANN UND J. KUMPFERT 12.1 12.2 12.3 12.3.1 12.3.2 12.3.3 12.3.4 12.3.5 12.3.5.1 12.3.5.2 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 EINLEITUNG 321 HERSTELLUNGSVERFAHREN 322 EIGENSCHAFTEN 326 FESTIGKEIT UND STEIFIGKEIT 327 KRIECHEIGENSCHAFTEN 330 ERMUEDUNGSEIGENSCHAFTEN 333 ANISOTROPIE DER TMCS 335 THERMISCHE EIGENSPANNUNGEN 339 EINFLUSS DER FASERVERTEILUNG AUF DIE EIGENSPANNUNGEN 339 EIGENSPANNUNGEN UND ERMUEDUNG 342 BERECHNUNG UND KONSTRUKTION MIT TMCS 343 WERKSTOFFMODELLIERUNG 344 ANWENDUNGSBEISPIELE 345 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 347 LITERATUR 348 13 TITANLEGIERUNGEN IN DER LUFT UND RAUMFAHRT 351 M. PETERS, J. KUMPFERT UND C. LEYENS 13.1 13.2 13.2.1 13.2.2 13.2.3 13.3 13.4 EINLEITUNG 351 TITANLEGIERUNGEN IN DER LUFTFAHRT 352 ZELLENBAU 353 TRIEBWERK 357 HUBSCHRAUBER 364 TITANLEGIERUNGEN IN DER RAUMFAHRT 365 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR 367 14 HERSTELLUNG, VERARBEITUNG UND ANWENDUNGEN VON Y(TIAL)-BASISLEGIERUNGEN 369 H. KESTLER UND H. CLEMENS 14.1 14.2 14.3 EINLEITUNG 369 ZUSAMMENSETZUNG VON (TIAL)-BASISLEGIERUNGEN 370 EINSTELLUNG KONTROLLIERTER MIKROSTRUKTUREN DURCH WAERMEBEHANDLUNGEN 374 14.3.1 14.4 14.4.1 14.4.2 14.4.3 14.4.3.1 14.4.3.2 14.4.3.3 14.5 TECHNISCHE UMSETZUNG 377 HERSTELLUNG UND VERARBEITUNG VON Y(TIAL)-BASISLEGIERUNGEN 380 INGOTHERSTELLUNG 380 PULVERMETALLURGIE 382 THERMOMECHANISCHE VERARBEITUNG 385 BLECHHERSTELLUNG 387 SCHMIEDEN VON FORMTEILEN 388 SUPERPLASTISCHE FORMGEBUNG 390 WEITERVERARBEITUNG 392 INHALTSVERZEICHNIS IXIII 14.5.1 VERBINDUNGSTECHNIK 393 14.5.2 MECHANISCHE BEARBEITUNG 395 14.6 ANFORDERUNGEN, KOMPONENTEN, ERPROBUNG UND ANWENDUNGEN 396 14.6.1 LUFTFAHRT 396 14.6.2 RAUMFAHRT 397 14.6.3 ANWENDUNGEN IM AUTOMOBIL 398 14.7 ABSCHLIESSENDE BEMERKUNGEN 399 14.8 DANKSAGUNG 400 14.9 LITERATUR 400 15 EINSATZ VON TITAN AUSSERHALB DER LUFT UND RAUMFAHRT 407 M. PETERS UND C. LEYENS 15.1 EINLEITUNG 407 15.2 CHEMISCHE INDUSTRIE 407 15.2.1 WAERMETAUSCHER/KONDENSATOREN 408 15.2.2 BEHAELTER UND APPARATE 408 15.3 MEERESTECHNIK UND OFFSHORE-EINSATZ 410 15.4 AUTOMOBILBEREICH/MOTORSPORT 411 15.5 ARCHITEKTUR 414 15.6 SPORT UND FREIZEIT 416 15.6.1 GOLFSPORT 416 15.6.2 TENNISSCHLAEGER, BASEBALLSCHLAEGER 418 15.6.3 RADSPORT 418 15.6.4 TAUCHGERAETE 419 15.6.5 EXPEDITIONS UND TRECKINGAUSRUESTUNG 419 15.6.6 MESSER 420 15.6.7 WINTERSPORTGERAET 421 15.6.8 DIVERSE SPORTANWENDUNGEN 421 15.7 MEDIZINTECHNIK 421 15.8 DENTAL-ANWENDUNGEN 425 15.9 SCHMUCK, MODE, FREIZEIT 426 15.10 MUSIKINSTRUMENTE 427 15.11 OPTISCHE INDUSTRIE 427 15.12 INFORMATIONSTECHNOLOGIE 428 15.13 SICHERHEITSANWENDUNGEN 429 15.14 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR 430 16 TITANLEGIERUNGEN IN DER MEDIZINTECHNIK 431 J. BREME, E. EISENBARTH UND V BIEHL 16.1 EINLEITUNG 431 16.2 VERGLEICH DER METALLISCHEN BIOMATERIALIEN 432 16.2.1 KORROSIONSBESTAENDIGKEIT 432 16.2.2 BIOKOMPATIBILITAET METALLISCHER BIOMATERIALIEN IM VERGLEICH 433 16.2.3 BIOADHAESION (EINWACHSEN DES KNOCHENS) 436 16.2.4 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN, VERARBEITBARKEIT, VERFUEGBARKEIT 439 XIV I INHALTSVERZEICHNIS 16.3 16.3.1 BEISPIELE FUER MASSGESCHNEIDERTE VERBUNDWERKSTOFFE AUF TITANBASIS 441 STRUKTURIERTE OBERFLAECHEN BEI TITANWERKSTOFFEN MIT BESONDEREN EIGENSCHAFTEN 441 16.3.2 TITAN/KERAMIK-VERBUNDWERKSTOFF MIT SPEZIELLEN BIOLOGISCHEN EIGENSCHAFTEN 447 16.3.3 TITAN/KERAMIK-VERBUNDWERKSTOFF MIT SPEZIELLEN PHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN 450 16.3.4 TITAN/KERAMIK-VERBUNDWERKSTOFFE MIT ERHOEHTER VERSCHLEISSBESTAENDIGKEIT 452 16.4 LITERATUR 460 17 TITAN-ANWENDUNGEN IN DER ZAHNMEDIZIN 463 J. LINDIGKEIT 17.1 17.2 EINLEITUNG 463 ZAHNMEDIZINISCH RELEVANTE EIGENSCHAFTEN VON TITAN UND TITANLEGIERUNGEN 463 17.2.1 17.2.1.1 17.2.2 17.2.3 17.3 17.3.1 17.3.2 17.3.3 17.4 17.4.1 17.4.2 17.5 17.6 KORROSIONSBESTAENDIGKEIT 464 BESTAENDIGKEIT GEGEN FLUOR 465 BIOKOMPATIBILITAET 465 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN 466 EINSATZ VON TITAN UND TITAN-LEGIERUNGEN IN DER ZAHNMEDIZIN 468 KIEFERORTHOPAEDIE (KFO) 469 ZAHNAERZTLICHE PROTHETIK 470 ZAHNAERZTLICHE IMPLANTOLOGIE 472 ZAHNTECHNISCHE VERARBEITUNG VON TITAN 473 DENTALE SCHMELZ UND GIESSTECHNIK 473 CAD/CAM-TECHNIK 474 ZUSAMMENFASSUNG 474 LITERATUR 475 18 TITAN IM FAHRZEUGBAU 477 O. SCHAUERTE 18.1 18.2 18.2.1 18.2.2 18.2.2.1 18.2.2.2 18.2.2.3 18.3 18.4 18.5 18.6 EINLEITUNG 477 ANWENDUNGSMOEGLICHKEITEN FUER TITAN IM AUTOMOBILBAU 478 EIGENSCHAFTEN 478 EINSATZMOEGLICHKEITEN 480 ANWENDUNGEN IM AGGREGAT 480 ANWENDUNGEN IM FAHRWERK 483 SONSTIGE ANWENDUNGEN 484 ACHSFEDEM AUS TITAN 484 ABGASANLAGEN 488 ABSCHLUSSBEMERKUNG 491 LITERATUR 492 INHALTSVERZEICHNIS IXV 19 OFFSHORE-ANWENDUNGEN FUER TITANLEGIERUNGEN 495 L. LUNDE UND M. SEIERSTEN 19.1 EINLEITUNG 495 19.2 WERKSTOFFE UND MATERIALANFORDERUNGEN 496 19.2.1 TITAN FUER OFFSHORE-ANWENDUNGEN 496 19.2.2 MEERWASSERKORROSION 496 19.2.3 KORROSION IN OEL UND GASHALTIGER ATMOSPHAERE 497 19.2.4 SPANNUNGSRISSKORROSION 498 19.2.5 GALVANISCHE KORROSION 498 19.2.6 ERMUEDUNG 501 19.3 HERSTELLUNG 501 19.3.1 SCHWEISSEN 501 19.3.2 KALTVERFORMUNG 502 19.3.3 NITRIEREN 503 19.4 ANWENDUNGEN 504 19.4.1 MEERWASSERSYSTEME 504 19.4.2 WAERMETAUSCHER 506 19.4.3 HYPOCHLORIDSYSTEME 507 19.4.4 STEIGLEITUNGSROHRE 507 19.4.5 STECKVERBINDUNGEN 507 19.4.6 UNTERWASSERSYSTEME 508 19.5 VERFUEGBARKEIT UND KOSTEN 508 19.5.1 VERFUEGBARKEIT 508 19.5.2 KOSTEN 508 19.6 STANDARDS 509 19.7 SCHLUSSFOLGERUNGEN 510 19.8 VERWENDETE UND WEITERFUEHRENDE LITERATUR 510 INDEX 513
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