Holdings: Werkstoffkunde für Ingenieure

Werkstoffkunde für Ingenieure: [Grundlagen, Anwendung, Prüfung] ; mit 45 Tabellen

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Bibliographic Details
Main Authors:	Roos, Eberhard 1945- (Author), Maile, Karl (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin [u.a.] Springer 2002
Edition:	1. Aufl., korr. Nachdr.
Series:	Springer-Lehrbuch Engineering online library
Subjects:	Lehrbuch Werkstoffkunde
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	XII, 394 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	3540435999

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adam_text	INHALT 1 UEBERBLICK.............................................................................................................1 1.1 WAS IST EIN WERKSTOFF?.................................................................................1 1.2 WERKSTOFFKUNDE ...........................................................................................2 1.3 GESCHICHTE UND ZUKUNFT...............................................................................4 2 ATOMARER AUFBAU KRISTALLINER STOFFE ................................................................7 2.1 ATOMAUFBAU .................................................................................................7 2.2 DIE CHEMISCHEN ELEMENTE............................................................................8 2.2.1 EIGENSCHAFTEN METALLISCHER ELEMENTE...................................................9 2.2.2 EINTEILUNG UND UEBERSICHT......................................................................9 2.2.3 LEICHTMETALLE......................................................................................10 2.2.4 SCHWERMETALLE ....................................................................................10 2.2.5 BINDUNGEN ZWISCHEN ATOMEN.............................................................12 2.3 ANORDNUNG DER ATOME IM FESTEN KOERPER ...................................................13 2.3.1 KRISTALLSTRUKTUREN................................................................................13 2.3.2 MODIFIKATIONEN * ALLOTROPIE (POLYMORPHIE)......................................18 2.3.3 KRISTALLOGRAPHISCHE EBENEN................................................................19 2.4 REALE KRISTALLINE FESTKOERPER .......................................................................23 2.4.1 NULLDIMENSIONALE GITTERSTOERUNGEN......................................................24 2.4.2 EINDIMENSIONALE FEHLER......................................................................25 2.4.3 ZWEIDIMENSIONALE FEHLER ...................................................................29 2.4.4 DREIDIMENSIONALE FEHLER ....................................................................31 FRAGEN ZU KAPITEL 2..........................................................................................32 3 LEGIERUNGSBILDUNG UND THERMISCH AKTIVIERTE VORGAENGE ...............................33 3.1 LEGIERUNGSBILDUNG .....................................................................................33 3.1.1 GRUNDBEGRIFFE .....................................................................................33 3.1.2 ZUSTANDSDIAGRAMME VON ZWEISTOFFSYSTEMEN .....................................36 3.1.3 ZUSTANDSDIAGRAMME VON DREISTOFFSYSTEMEN.......................................47 3.1.4 REALE ZUSTANDSDIAGRAMME..................................................................49 3.1.5 GEFUEGEAENDERUNGEN IM FESTEN ZUSTAND ................................................50 FRAGEN ZU KAPITEL 3..........................................................................................53 VIII INHALT 4 THERMISCH AKTIVIERTE VORGAENGE....................................................................... 55 4.1 ALLGEMEINES ............................................................................................... 55 4.2 DIFFUSION.................................................................................................... 56 4.3 KRISTALLERHOLUNG UND REKRISTALLISATION ....................................................... 60 4.3.1 KRISTALLERHOLUNG.................................................................................. 60 4.3.2 REKRISTALLISATION.................................................................................. 61 4.3.3 WEITERES KORNWACHSTUM NACH REKRISTALLISATION................................. 65 4.4 SINTERVORGAENGE........................................................................................... 68 FRAGEN ZU KAPITEL 4.......................................................................................... 70 5 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN............................................................................. 71 5.1 EINLEITUNG................................................................................................... 71 5.2 REVERSIBLE VERFORMUNG ............................................................................. 72 5.2.1 ELASTISCHE VERFORMUNG....................................................................... 72 5.2.2 HYPERELASTISCHES VERHALTEN ................................................................ 79 5.2.3 ANELASTISCHE VERFORMUNG................................................................... 79 5.3 IRREVERSIBLE VERFORMUNG ............................................................................ 80 5.3.1 PLASTISCHE VERFORMUNG ....................................................................... 80 5.3.2 VERFORMUNGSTEXTUREN ......................................................................... 90 5.3.3 EIGENSPANNUNGEN ............................................................................... 91 5.3.4 VISKOSE VERFORMUNG .......................................................................... 93 5.3.5 SUPERPLASTIZITAET................................................................................... 94 5.3.6 KRIECHEN ............................................................................................. 95 5.3.7 RELAXATION .......................................................................................... 99 5.4 VERFESTIGUNGSMECHANISMEN....................................................................... 99 5.4.1 KALTVERFESTIGUNG............................................................................... 100 5.4.2 MISCHKRISTALLVERFESTIGUNG................................................................. 101 5.4.3 AUSSCHEIDUNGSHAERTUNG ..................................................................... 103 5.4.4 VERFESTIGUNG DURCH KORNVERFEINERUNG ............................................. 104 5.5 BRUCHVORGAENGE UND BRUCHMECHANIK........................................................ 104 5.5.1 VERFORMUNGSLOSER BRUCH (SPROEDBRUCH, SPALTBRUCH)......................... 106 5.5.2 VERFORMUNGSBRUCH ........................................................................... 110 5.5.3 ERMITTLUNG DES J-INTEGRALS ( BAUTEILCHARAKTERISTIK ).......................... 112 5.5.4 ERMITTLUNG DER WERKSTOFFKENNWERTE................................................. 113 5.5.5 ZEITSTAND- BZW. KRIECHBRUCH ............................................................ 115 5.5.6 ZEIT- UND DAUERBRUCH ....................................................................... 117 FRAGEN ZU KAPITEL 5........................................................................................ 120 6 EISENWERKSTOFFE............................................................................................... 121 6.1 GEWINNUNG UND VERARBEITUNG VON EISEN................................................. 121 6.1.1 ERZE UND ERZAUFBEREITUNG................................................................. 121 6.1.2 ROHEISENGEWINNUNG ......................................................................... 122 6.1.3 ROHEISENWEITERVERARBEITUNG ZU STAHL (FRISCHEN).............................. 126 6.1.4 VERFAHREN DER NACHBEHANDLUNG DES STAHLES..................................... 130 6.1.5 VERGIESSEN DES STAHLES ZUR WEITERVERARBEITUNG ................................ 132 INHALT IX 6.2 EISEN-KOHLENSTOFF-LEGIERUNGEN...............................................................132 6.2.1 EISEN-KOHLENSTOFFDIAGRAMM.............................................................132 6.2.2 PHASENBILDUNGEN...............................................................................134 6.3 LEGIERUNGEN .............................................................................................139 6.3.1 STAHL..................................................................................................139 6.3.2 BEZEICHNUNGSSYSTEME DER STAEHLE......................................................144 6.3.3 EINTEILUNG UND VERWENDUNG VON STAEHLEN.........................................146 6.4 VERFAHREN ZUR EIGENSCHAFTSAENDERUNG .......................................................148 6.4.1 GLUEHEN VON STAHL..............................................................................148 6.4.2 HAERTEN UND VERGUETEN VON STAHL ........................................................152 6.4.3 AUSSCHEIDUNGSHAERTUNG......................................................................181 6.5 STAEHLE FUER BESONDERE ANFORDERUNGEN .......................................................184 6.5.1 STAEHLE FUER DEN KRAFTWERKS- UND ANLAGENBAU ....................................184 6.5.2 HOCHFESTE FEINKORNBAUSTAEHLE (FK-STAEHLE) .......................................185 6.5.3 LEGIERTE STAEHLE FUER DRUCKBEHAELTER UND GROSSE SCHMIEDESTUECKE MIT MARTENSITISCHER GEFUEGESTRUKTUR..................................................191 6.5.4 HOCHFESTE STAEHLE FUER DEN AUTOMOBILBAU ..........................................192 6.6 VERSPROEDUNGSERSCHEINUNGEN AN STAEHLEN ..................................................197 6.6.1 DIFFUSIONS- UND AUSSCHEIDUNGSVORGAENGE.........................................198 FRAGEN ZU KAPITEL 6........................................................................................204 7 NICHTEISENMETALLE............................................................................................205 7.1 KUPFER UND KUPFERLEGIERUNGEN (BUNTMETALLE) .........................................205 7.1.1 KUPFER ..............................................................................................205 7.1.2 KUPFERLEGIERUNGEN............................................................................208 7.2 ALUMINIUM UND ALUMINIUMLEGIERUNGEN..................................................217 7.2.1 ALUMINIUM .......................................................................................217 7.2.2 LEGIERUNGEN......................................................................................220 7.3 TITAN UND TITANLEGIERUNGEN......................................................................229 7.3.1 HERSTELLUNG .......................................................................................229 7.3.2 REINES TITAN......................................................................................230 7.3.3 TITANLEGIERUNGEN...............................................................................231 7.4 NICKEL UND NICKELLEGIERUNGEN .................................................................235 7.4.1 NICKEL ...............................................................................................235 7.4.2 NICKELLEGIERUNGEN ............................................................................236 7.5 MAGNESIUM UND MAGNESIUMLEGIERUNGEN .................................................244 7.5.1 HERSTELLUNG UND VERARBEITUNG ..........................................................245 7.5.2 EIGENSCHAFTEN ...................................................................................245 7.5.3 LEGIERUNGEN......................................................................................245 FRAGEN ZU KAPITEL 7........................................................................................248 8 KUNSTSTOFFE ......................................................................................................249 8.1 BEZEICHNUNG DER KUNSTSTOFFE...................................................................249 X INHALT 8.2 HERSTELLUNG VON KUNSTSTOFFEN .................................................................. 250 8.2.1 POLYKONDENSATION ............................................................................. 251 8.2.2 POLYMERISATION.................................................................................. 252 8.2.3 POLYADDITION ..................................................................................... 252 8.2.4 ZUSATZSTOFFE...................................................................................... 253 8.2.5 EIGENSCHAFTEN DER KUNSTSTOFFE.......................................................... 253 8.3 THERMOPLASTE ........................................................................................... 255 8.3.1 AMORPHE THERMOPLASTE.................................................................... 255 8.3.2 TEILKRISTALLINE THERMOPLASTE............................................................. 257 8.4 ELASTOMERE ............................................................................................... 260 8.5 DUROMERE................................................................................................. 261 8.6 SILIKONE (PERSILOXANE).............................................................................. 263 FRAGEN ZU KAPITEL 8........................................................................................ 264 9 KERAMISCHE WERKSTOFFE ................................................................................. 265 9.1 HERSTELLUNG, STRUKTUR................................................................................ 266 9.1.1 EINTEILUNG DER KERAMISCHEN MASSEN................................................. 266 9.1.2 FORMGEBUNG ..................................................................................... 267 9.1.3 BRENNVORGANG - SINTERN - REAKTIONSSINTERN ...................................... 267 9.1.4 ATOMARE VORGAENGE BEIM BRENNEN.................................................... 268 9.1.5 GEFUEGEAUFBAU ................................................................................... 269 9.2 EIGENSCHAFTEN........................................................................................... 269 9.2.1 OXIDKERAMIK..................................................................................... 272 9.2.2 NICHTOXIDKERAMIK............................................................................. 275 9.3 WAERMEDAEMMSCHICHTEN ............................................................................ 280 FRAGEN ZU KAPITEL 9........................................................................................ 282 10 VERBUNDWERKSTOFFE....................................................................................... 283 10.1 ALLGEMEINES ........................................................................................... 283 10.1.1 VERSTAERKUNGSSTOFFE UND FUELLSTOFFE .................................................. 284 10.1.2 MATRIXWERKSTOFFE............................................................................ 285 10.2 FASERVERSTAERKTE VERBUNDWERKSTOFFE....................................................... 285 10.2.1 FASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE............................................................ 288 10.2.2 HERSTELLUNG FASERVERSTAERKTER KUNSTSTOFFE........................................ 289 10.2.3 FASERVERSTAERKTE METALLE (MMC, METAL MATRIX COMPOSITE)............ 292 10.2.4 HERSTELLUNG FASERVERSTAERKTER METALLE .............................................. 292 10.2.5 FASERVERSTAERKTE KERAMIK (CMC, CERAMIC MATRIX COMPOSITE)....... 294 10.2.6 HERSTELLUNG KERAMISCHER VERBUNDWERKSTOFFE................................. 294 10.3 TEILCHENVERBUNDWERKSTOFFE ................................................................... 296 10.3.1 METALLKERAMIK ................................................................................ 296 10.4 SCHICHTVERBUNDWERKSTOFFE ..................................................................... 296 FRAGEN ZU KAPITEL 10...................................................................................... 298 11 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN........................................................................ 299 11.1 DAEMPFUNG .............................................................................................. 299 11.2 WAERMELEITFAEHIGKEIT ................................................................................ 300 INHALT XI 11.3 THERMOELEKTRIZITAET..................................................................................301 11.4 HALBLEITER ...............................................................................................303 11.4.1 GEWINNUNG UND VERARBEITUNG ........................................................304 11.4.2 EIGENSCHAFTEN .................................................................................305 11.5 SUPRALEITUNG...........................................................................................306 11.5.1 SUPRALEITER I. ART.............................................................................306 11.5.2 SUPRALEITER II. ART ...........................................................................307 11.5.3 SUPRALEITER III. ART ..........................................................................307 FRAGEN ZU KAPITEL 11......................................................................................308 12 KORROSION ......................................................................................................309 12.1 DEFINITION DER KORROSION........................................................................309 12.2 KORROSION METALLISCHER WERKSTOFFE........................................................312 12.2.1 GRUNDLAGEN ZUR KORROSION IN WAESSRIGEN MEDIEN............................312 12.2.2 KORROSIONSARTEN ..............................................................................316 12.2.3 KORROSIONSSCHUTZ............................................................................329 12.3 BEISPIELE FUER DIE KORROSION NICHTMETALLISCHER WERKSTOFFE.....................336 12.3.1 KORROSION SILIKATTECHNISCHER WERKSTOFFE ........................................336 12.3.2 KORROSION HOCHPOLYMERER WERKSTOFFE............................................337 FRAGEN ZUM KAPITEL 12...................................................................................338 13 RECYCLING .......................................................................................................339 13.1 RECYCLING VON STAHL...............................................................................339 13.1.1 EINTEILUNG UND KLASSIFIZIERUNG VON STAHLSCHROTT ............................339 13.1.2 AUFBEREITUNG...................................................................................340 13.1.3 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG .............................................................341 13.1.4 NEBENPRODUKTE UND ENTFALLSTOFFE....................................................342 13.2 RECYCLING VON ALUMINIUM.....................................................................342 13.2.1 AUFBEREITUNG VON RUECKSTAENDEN AUS DER ALUMINIUMINDUSTRIE.........343 13.2.2 RECYCLING VON ALTSCHROTTEN ............................................................344 13.3 RECYCLING VON KUPFERWERKSTOFFEN.........................................................346 13.3.1 WIRTSCHAFTLICHE BEDEUTUNG .............................................................346 13.3.2 EINTEILUNG DER KUPFERSCHROTTE ........................................................347 13.3.3 AUFBEREITUNG...................................................................................347 13.3.4 NEBENPRODUKTE UND ENTFALLSTOFFE....................................................349 13.4 RECYCLING VON KUNSTSTOFFEN...................................................................350 FRAGEN ZU KAPITEL 13......................................................................................354 14 TRIBOLOGISCHE BEANSPRUCHUNG.....................................................................355 14.1 PROBLEMATIK............................................................................................355 14.2 VERSCHLEISSARTEN UND VERSCHLEISSMECHANISMEN .......................................355 XII INHALT 14.3 BEISPIELE TRIBOLOGISCHER SYSTEME........................................................... 358 14.3.1 ADHAESIONSPROZESSE ......................................................................... 358 14.3.2 ABRASIONSPROZESSE.......................................................................... 359 14.3.3 ERMUEDUNGSPROZESSE........................................................................ 361 14.3.4 SCHWINGUNGSVERSCHLEISS.................................................................. 363 14.4 WERKSTOFFE FUER TRIBOLOGISCH BEANSPRUCHTE BAUTEILE ............................... 365 FRAGEN ZUM KAPITEL 14................................................................................... 366 15 KRITERIEN ZUR WERKSTOFFAUSWAHL................................................................. 367 15.1 GRUENDE FUER DIE WERKSTOFFAUSWAHL.......................................................... 367 16 KRITERIEN ZUR SCHADENSBEWERTUNG .............................................................. 369 17 ANTWORTEN ZU DEN VERSTAENDNISFRAGEN......................................................... 371 ANTWORTEN ZU KAPITEL 2.................................................................................. 371 ANTWORTEN ZU KAPITEL 3.................................................................................. 372 ANTWORTEN ZU KAPITEL 4.................................................................................. 373 ANTWORTEN ZU KAPITEL 5.................................................................................. 374 ANTWORTEN ZU KAPITEL 6.................................................................................. 374 ANTWORTEN ZU KAPITEL 7.................................................................................. 375 ANTWORTEN ZU KAPITEL 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