Metalle: Struktur und Eigenschaften der Metalle und Legierungen
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Format: | Elektronisch E-Book |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2006
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Ausgabe: | 5., neu bearb. Aufl. |
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adam_text | Vorwort V
1 Allgemeiner Überblick 1
1.1 Natur der Metalle 1
1.2 Geschichte und Zukunft der Metalle 4
1.3 Metalle als Werkstoffe 6
1.4 Aufgaben der Metallkunde 9
Literatur 11
2 Übergang in den festen Zustand 12
2.1 Aggregatzustände 12
2.2 Übergang gasförmig zu kristallin 13
2.3 Übergang flüssig zu kristallin 14
2.4 Keimbildung 16
2.5 Heterogene Keimbildung 18
2.6 Stabile und instabile Grenzflächen 19
2.7 Erstarrung in einer Form 21
2.8 Einkristalle 22
Literatur 23
3 Strukturen fester Phasen 24
3.1 Bindung und Koordination 24
3.2 Punkte, Richtungen und Ebenen 27
3.3 Stereographische Projektion 31
3.4 Intermetallische Phasen 34
3.5 Anisotropie 39
3.6 Quasikristalline Phasen und Gläser 39
3.7 Bezeichnungen der Kristallstrukturen 42
Literatur 44
4 Phasengleichgewichte 46
4.1 Grundlagen der heterogenen Gleichgewichte 46
4.2 Mischkristalle, Ordnung, Phasengemische 49
4.3 Zweistoffsysteme 50
4.4 Mehrstoffsysteme 60
Literatur 62
5 Gitterbaufehler und Gefüge 63
5.1 Überblick 63
5.2 Leerstellen 64
5.3 Versetzungen 66
5.4 Stapelfehler 70
5.5 Korngrenzen 72
5.6 Strahlendefekte und Ionenimplantation 75
5.7 Phasengrenzen, Oberflächen 80
5.8 Das Gefüge 82
5.9 Nanostruktur 84
Literatur 87
6 Physikalische Eigenschaften 88
6.1 Elektronen in Metallen 88
6.2 Elektrische und thermische Leitfähigkeit 95
6.3 Supraleitung 98
6.4 Gitterschwingungen und spezifische Wärme 100
6.5 Thermische Ausdehnung 102
6.6 Kernphysikalische Eigenschaften 105
6.7 Vielkristalle, Phasengemische, Mischungsregeln 107
Literatur 110
7 Mechanische Eigenschaften 111
7.1 Elastizität 111
7.2 Zugversuch und Härtemessung 115
7.3 Spannungsrelaxation 118
7.4 Struktur und Plastizität 119
7.5 Plastizität von Ein und Vielkristallen 123
7.6 Zwillingsbildung 128
7.7 Verformungstextur 129
7.8 Kriechen und Superplastizität 130
7.9 Bruch 133
7.10 Wechselverformung und Ermüdung 137
7.11 Härtungsmechanismen 140
Literatur 144
1A
8 Diffusion und Ausheilreaktionen 145
8.1 Thermisch aktivierte Platzwechsel 145
8.2 Diffusion 148
8.3 Erholung 152
8.4 Rekristallisation 154
Literatur 158
9 Strukturelle Phasenumwandlungen 159
9.1 Thermodynamische Grundlagen 159
9.2 Instabilität, Keimbildung, Wachstum, Vergröberung 163
9.3 Umwandlungstypen 168
9.4 Diffusionsbestimmte Umwandlungen 169
9.5 Martensitische und bainitische Umwandlungen 180
Literatur 187
10 Untersuchungsmethoden der MikroStruktur 188
10.1 Übersicht 188
10.2 Lichtmikroskopie (LM) 190
10.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM) 192
10.4 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) 193
10.5 Feldionenmikroskopie (FIM) und Atomsondenspektroskopie . . . 196
10.6 Beugung von Röntgenstrahlen (XB) 198
10.7 Elektronenbeugung 200
10.8 Chemische Analyse der Gefügebestandteile 202
10.9 Raster Tunnel Mikroskopie 202
10.10 Makroskopische Methoden 204
Literatur 210
11 Erstarrung, Gußwerkstoffe 211
11.1 Metallschmelzen 211
11.2 Bildung von Mischkristallen 213
11.3 Eutektische Erstarrung 217
11.4 Seigerung 218
11.5 Gußlegierungen 220
11.6 Gießen und Schweißen 226
11.7 Metallische Gläser 228
Literatur 230
12 Umformung, Knetlegierungen 231
12.1 Einflüsse von Gefüge, Temperatur und Geschwindigkeit
der Verformungsvorgänge 231
12.2 Mechanik der Umformung 233
12.3 Umformverfahren 236
12.4 Knetlegierungen 240
Literatur 243
13 Pulvermetallurgie 244
13.1 Pulvermetallurgische Verfahren 244
13.2 Sintertheorie 248
13.3 Pulvermetallurgische Werkstoffe 251
Literatur 256
14 Teilchengehärtete Legierungen 257
14.1 Teilcheneffekte im nm Bereich 257
14.2 Wechselwirkung von Versetzungen mit Teilchen 259
14.3 Ausscheidungsgefüge 264
14.4 Aushärtbare Aluminiumlegierungen 265
14.5 Weitere aushärtbare Nichteisenmetall Legierungen 267
14.6 Dispersionshärtung 268
14.7 Teilchen in warmfesten Legierungen 269
Literatur 273
15 Stähle 274
15.1 Legierungsgruppen und Gleichgewichtssysteme 274
15.2 Umwandlungen, Gefüge, mechanische Eigenschaften 276
15.3 Stahlsorten 283
Literatur 288
16 Magnetische Werkstoffe 290
16.1 Ferromagnetismus 290
16.2 Magnetisches Werkstoffverhalten 295
16.3 Weichmagnetische Werkstoffe 302
16.4 Hartmagnetische Werkstoffe 307
16.5 Besondere Werkstoffeigenschaften durch magnetische Anomalien 313
16.6 Fortschritte bei Eigenschaften von Magnetwerkstoffen 317
Literatur 317
17 Korrosion, Verschleiß, Oberflächenbehandlung 318
17.1 Korrosion 318
17.2 Korrosionsschutz 325
17.3 Verzunderung 327
17.4 Reibung und Verschleiß 329
17.5 Oberflächenbehandlung 332
Literatur 335
18 Metalle im Vergleich und Verbund mit anderen Werkstoffgruppen 336
18.1 Drei Werkstoffgruppen 336
18.2 Verbünde und komplexe Systeme 338
18.3 Metallische und keramische Supraleiter 342
18.4 Metallische Gläser 349
18.5 Legierungen mit Formgedächtnis, magneto und elektro
striktive Stoffe 353
Literatur 364
Sachverzeichnis 365
Periodensystem 383
|
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Vorwort V
1 Allgemeiner Überblick 1
1.1 Natur der Metalle 1
1.2 Geschichte und Zukunft der Metalle 4
1.3 Metalle als Werkstoffe 6
1.4 Aufgaben der Metallkunde 9
Literatur 11
2 Übergang in den festen Zustand 12
2.1 Aggregatzustände 12
2.2 Übergang gasförmig zu kristallin 13
2.3 Übergang flüssig zu kristallin 14
2.4 Keimbildung 16
2.5 Heterogene Keimbildung 18
2.6 Stabile und instabile Grenzflächen 19
2.7 Erstarrung in einer Form 21
2.8 Einkristalle 22
Literatur 23
3 Strukturen fester Phasen 24
3.1 Bindung und Koordination 24
3.2 Punkte, Richtungen und Ebenen 27
3.3 Stereographische Projektion 31
3.4 Intermetallische Phasen 34
3.5 Anisotropie 39
3.6 Quasikristalline Phasen und Gläser 39
3.7 Bezeichnungen der Kristallstrukturen 42
Literatur 44
4 Phasengleichgewichte 46
4.1 Grundlagen der heterogenen Gleichgewichte 46
4.2 Mischkristalle, Ordnung, Phasengemische 49
4.3 Zweistoffsysteme 50
4.4 Mehrstoffsysteme 60
Literatur 62
5 Gitterbaufehler und Gefüge 63
5.1 Überblick 63
5.2 Leerstellen 64
5.3 Versetzungen 66
5.4 Stapelfehler 70
5.5 Korngrenzen 72
5.6 Strahlendefekte und Ionenimplantation 75
5.7 Phasengrenzen, Oberflächen 80
5.8 Das Gefüge 82
5.9 Nanostruktur 84
Literatur 87
6 Physikalische Eigenschaften 88
6.1 Elektronen in Metallen 88
6.2 Elektrische und thermische Leitfähigkeit 95
6.3 Supraleitung 98
6.4 Gitterschwingungen und spezifische Wärme 100
6.5 Thermische Ausdehnung 102
6.6 Kernphysikalische Eigenschaften 105
6.7 Vielkristalle, Phasengemische, Mischungsregeln 107
Literatur 110
7 Mechanische Eigenschaften 111
7.1 Elastizität 111
7.2 Zugversuch und Härtemessung 115
7.3 Spannungsrelaxation 118
7.4 Struktur und Plastizität 119
7.5 Plastizität von Ein und Vielkristallen 123
7.6 Zwillingsbildung 128
7.7 Verformungstextur 129
7.8 Kriechen und Superplastizität 130
7.9 Bruch 133
7.10 Wechselverformung und Ermüdung 137
7.11 Härtungsmechanismen 140
Literatur 144
1A
8 Diffusion und Ausheilreaktionen 145
8.1 Thermisch aktivierte Platzwechsel 145
8.2 Diffusion 148
8.3 Erholung 152
8.4 Rekristallisation 154
Literatur 158
9 Strukturelle Phasenumwandlungen 159
9.1 Thermodynamische Grundlagen 159
9.2 Instabilität, Keimbildung, Wachstum, Vergröberung 163
9.3 Umwandlungstypen 168
9.4 Diffusionsbestimmte Umwandlungen 169
9.5 Martensitische und bainitische Umwandlungen 180
Literatur 187
10 Untersuchungsmethoden der MikroStruktur 188
10.1 Übersicht 188
10.2 Lichtmikroskopie (LM) 190
10.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM) 192
10.4 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) 193
10.5 Feldionenmikroskopie (FIM) und Atomsondenspektroskopie . . . 196
10.6 Beugung von Röntgenstrahlen (XB) 198
10.7 Elektronenbeugung 200
10.8 Chemische Analyse der Gefügebestandteile 202
10.9 Raster Tunnel Mikroskopie 202
10.10 Makroskopische Methoden 204
Literatur 210
11 Erstarrung, Gußwerkstoffe 211
11.1 Metallschmelzen 211
11.2 Bildung von Mischkristallen 213
11.3 Eutektische Erstarrung 217
11.4 Seigerung 218
11.5 Gußlegierungen 220
11.6 Gießen und Schweißen 226
11.7 Metallische Gläser 228
Literatur 230
12 Umformung, Knetlegierungen 231
12.1 Einflüsse von Gefüge, Temperatur und Geschwindigkeit
der Verformungsvorgänge 231
12.2 Mechanik der Umformung 233
12.3 Umformverfahren 236
12.4 Knetlegierungen 240
Literatur 243
13 Pulvermetallurgie 244
13.1 Pulvermetallurgische Verfahren 244
13.2 Sintertheorie 248
13.3 Pulvermetallurgische Werkstoffe 251
Literatur 256
14 Teilchengehärtete Legierungen 257
14.1 Teilcheneffekte im nm Bereich 257
14.2 Wechselwirkung von Versetzungen mit Teilchen 259
14.3 Ausscheidungsgefüge 264
14.4 Aushärtbare Aluminiumlegierungen 265
14.5 Weitere aushärtbare Nichteisenmetall Legierungen 267
14.6 Dispersionshärtung 268
14.7 Teilchen in warmfesten Legierungen 269
Literatur 273
15 Stähle 274
15.1 Legierungsgruppen und Gleichgewichtssysteme 274
15.2 Umwandlungen, Gefüge, mechanische Eigenschaften 276
15.3 Stahlsorten 283
Literatur 288
16 Magnetische Werkstoffe 290
16.1 Ferromagnetismus 290
16.2 Magnetisches Werkstoffverhalten 295
16.3 Weichmagnetische Werkstoffe 302
16.4 Hartmagnetische Werkstoffe 307
16.5 Besondere Werkstoffeigenschaften durch magnetische Anomalien 313
16.6 Fortschritte bei Eigenschaften von Magnetwerkstoffen 317
Literatur 317
17 Korrosion, Verschleiß, Oberflächenbehandlung 318
17.1 Korrosion 318
17.2 Korrosionsschutz 325
17.3 Verzunderung 327
17.4 Reibung und Verschleiß 329
17.5 Oberflächenbehandlung 332
Literatur 335
18 Metalle im Vergleich und Verbund mit anderen Werkstoffgruppen 336
18.1 Drei Werkstoffgruppen 336
18.2 Verbünde und komplexe Systeme 338
18.3 Metallische und keramische Supraleiter 342
18.4 Metallische Gläser 349
18.5 Legierungen mit Formgedächtnis, magneto und elektro
striktive Stoffe 353
Literatur 364
Sachverzeichnis 365
Periodensystem 383 |
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