Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik: Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperaturlegierungen und -beschichtungen
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|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
[2019]
|
| Edition: | 6., überarbeitete und erweiterte Auflage |
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| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XVII, 599 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm |
| ISBN: | 9783658253134 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
GRUNDLAGEN
.............................................................................................................
1
1.1
EINFUEHRUNG
....................................................................................................
1
1.2
THERMODYNAMISCHE
UND
KINETISCHE
GRUNDLAGEN
.......................................
3
1.2.1
TEMPERATUR
UND
THERMISCHE
ENERGIE
............................................
3
1.2.2
GRUNDBEGRIFFE
DER
THERMODYNAMIK
UND
KINETIK
VON
REAKTIONEN
5
1.2.3
THERMODYNAMISCHE
TRIEBKRAFT
.....................................................
6
1.2.4
REAKTIONSKINETIK
............................................................................
8
1.3
DIFFUSION
.......................................................................................................
11
1.3.1
MECHANISMEN
UND
GESETZMAESSIGKEITEN
........................................
11
1.3.2
DIFFUSION
IN
SUBSTITUTIONSMISCHKRISTALLEN
...................................
19
1.3.3
DIFFUSION
ENTLANG
VON
GITTERFEHLERN
............................................
21
1.3.4
DIFFUSION
IN
GEORDNETEN
GITTERN
...................................................
23
1.4
GRUNDLAGEN
DER
WAERMEUEBERTRAGUNG
................. ..........................................
25
1.4.1
BEGRIFFE
..........................................................................................
25
1.4.2
WAERMEDURCHGANG
DURCH
EINE
WAND
............................................
26
LITERATUR
....................................................................................................................
36
2
GEFUEGESTABILITAET
......................................................................................................
37
2.1
ERHOLUNG
.......................................................................................................
37
2.2
REKRISTALLISATION
...........................................................................................
42
2.2.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
42
2.2.2
KINETIK
DER
REKRISTALLISATION
........................................................
43
2.2.3
MECHANISMEN
UND
GESETZMAESSIGKEITEN
DER
REKRISTALLISATION
...
45
2.3
KOMVERGROEBERUNG
.......................................................................................
55
2.4
AUSSCHEIDUNGSVORGAENGE
..............................................................................
61
2.4.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
61
2.4.2
ENERGIEBILANZ
BEI
AUSSCHEIDUNGSVORGAENGEN
..............................
65
2.5
TEILCHENVERGROEBERUNG/OSTWALD-REIFUNG
....................................................
72
2.6
GEFUEGEBEDINGTE
VOLUMENAENDERUNGEN
........................................................
81
LITERATUR
....................................................................................................................
83
XIII
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
3
HOCHTEMPERATURFESTIGKEIT
UND
-VERFORMUNG
.....................................................
85
3.1
ALLGEMEINES
..................................................................................................
85
3.2
GRUNDLAGEN
DER
HOCHTEMPERATURVERFORMUNG
.............................................
86
3.3
KRIECHEN
........................................................................................................
91
3.3.1
KRIECHKURVE
....................................................................................
92
3.3.2
DARSTELLUNGSFORMEN
DER
KRIECH-
UND
ZEITSTANDDATEN
UND
ASPEKTE
DER
BAUTEILAUSLEGUNG
......................................................
96
3.4
VERSETZUNGSKRIECHEN
....................................................................................
100
3.4.1
MIKROSTRUKTURELLE
INTERPRETATION
...................................................
100
3.4.2
GESETZMAESSIGKEITEN
DES
VERSETZUNGSKRIECHENS
............................
103
3.5
KOMGRENZENGLEITEN
......................................................................................
114
3.6
DIFFUSIONSKRIECHEN
.......................................................................................
117
3.7
VERFORMUNGSMECHANISMUSKARTEN
................................................................
122
3.8
KRIECHEN
VON
LEGIERUNGEN
..........................................................................
126
3.8.1
MISCHKRISTALLHAERTUNG
......................................................................
126
3.8.2
TEILCHENHAERTUNG
.............................................................................
131
3.8.3
KRIECHEN
GEORDNETER
INTERMETALLISCHER
PHASEN
............................
144
3.9
BRUCHMECHANISMUSKARTEN
............................................................................
145
3.10
KRIECHSCHAEDIGUNG
UND
KRIECHBRUCH
...........................................................
147
3.10.1
TRANSKRISTALLINE
KRIECHSCHAEDIGUNG
...............................................
147
3.10.2
INTERKRISTALLINE
KRIECHSCHAEDIGUNG
................................................
148
3.10.3
TERTIAERES
KRIECHEN
.........................................................................
162
3.11
EINFLUSS
DER
KOMFORM
AUF
DIE
ZEITSTANDEIGENSCHAFTEN
.............................
163
3.12
KRIECH
VERHALTEN
VON
EINKRISTALLEN
..............................................................
166
3.13
EXTRAPOLATION
VON
ZEITSTANDERGEBNISSEN
.....................
166
3.14
ZEITSTANDFESTIGKEITSNACHWEIS
BEI
VERAENDERLICHEN
BEANSPRUCHUNGEN
....
172
3.15
SPANNUNGSRELAXATION
....................................................................................
173
3.16
KERBZEITSTANDVERHALTEN
.................................................................................
179
3.17
ENTWICKLUNG
UND
AUSWAHL
KRIECHFESTER
WERKSTOFFE
.................................
186
LITERATUR
....................................................................................................................
191
4
ZYKLISCHE
FESTIGKEIT
UND
VERFORMUNG
...............................................................
195
4.1
BEGRIFFE
UND
EINFUEHRUNG
..............................................................................
195
4.2
ERMUEDUNG
BEI
TIEFEN
TEMPERATUREN
............................................................
202
4.3
ERMUEDUNG
BEI
HOHEN
TEMPERATUREN
...........................................................
206
4.4
SCHAEDIGUNG
UND
BRUCH
UNTER
ZYKLISCHEN
BELASTUNGEN
..............................
215
4.5
LEBENSDAUERABSCHAETZUNG
FUER
ZYKLISCHE
BELASTUNGSKOLLEKTIVE
..................
216
4.6
LEBENSDAUERABSCHAETZUNG
FUER
KOMBINIERTE
KRIECH-
UND
ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNG
..........................................................................
217
4.7
THERMISCHE
ERMUEDUNG
.................................................................................
224
4.7.1
EINFUEHRUNG
UND
DEFINITION
............................................................
224
4.7.2
WAERMEDEHNUNG
UND
WAERMESPANNUNG
........................................
226
INHALTSVERZEICHNIS
XV
4.7.3
PRUEFTECHNIKEN
ZUR
THERMISCHEN
ERMUEDUNG
..................................
237
4.7.4
EINFLUSSGROESSEN
AUF
DIE
THERMISCHE
ERMUEDUNG
.............................
242
LITERATUR
....................................................................................................................
250
5
HOCHTEMPERATURKORROSION
...................................................................................
253
5.1
BEGRIFFE
.........................................................................................................
253
5.2
THERMODYNAMIK
DER
METALL/GAS-REAKTIONEN
............................................
253
5.3
OXIDATION
......................................................................................................
260
5.3.1
EINFUEHRUNG
UND
BEGRIFFE
..............................................................
260
5.3.2
KINETIK
DER
OXIDDECKSCHICHTBILDUNG
...........................................
260
5.3.3
MECHANISMEN
DES
DECKSCHICHTWACHSTUMS
.................................
266
5.3.4
OXIDATION
VON
LEGIERUNGEN
..........................................................
271
5.3.5
DECKSCHICHTEN
AUF
LEGIERUNGEN
...................................................
274
5.3.6
ZYKLISCHES
OXIDATIONSVERHALTEN
...................................................
278
5.3.7
HAFTUNG
VON
DECKSCHICHTEN
UND
AKTIVELEMENTEFFEKTE
..............
281
5.3.8
PLASTISCHES
VERHALTEN
VON
OXIDDECKSCHICHTEN
...........................
284
5.3.9
KOMGRENZENZERFALL
(PEST)
.............................................................
285
5.3.10
ZUNDERGRENZE
.................................................................................
285
5.4
AUFKOHLUNG
...................................................................................................
286
5.4.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
286
5.4.2
BESONDERE
ERSCHEINUNGSFORMEN
DER
AUFKOHLUNG
.......................
290
5.5
ENTKOHLUNG
...................................................................................................
293
5.6
AUFSTICKUNG
..................................................................................................
295
5.7
AUFSCHWEFELUNG
...........................................................................................
297
5.8
HEISSGASKORROSION
.........................................................................................
300
5.8.1
BEGRIFFE
UND
EINFUEHRUNG
..............................................................
300
5.8.2
KORROSIVE
SUBSTANZEN
BEI
VERBRENNUNGSPROZESSEN
....................
302
5.8.3
PRUEFMETHODEN
...............................................
305
5.8.4
MECHANISMEN
DER
HEISSGASKORROSION
...........................................
307
5.8.5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
ASPEKTE
DER
WERKSTOFFWAHL
..................
321
5.9
EROSION-KORROSION-WECHSELWIRKUNGEN
......................................................
323
5.10
KORROSIONSBEDINGTE
VOLUMENAENDERUNGEN
..................................................
325
5.11
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
KORROSION
UND
MECHANISCHEN
EIGENSCHAFTEN
...............................................................................................
326
LITERATUR
....................................................................................................................
330
6
HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN
................................................................................
333
6.1
DEFINITION
UND
ANWENDUNGSGEBIETE
...........................................................
333
6.2
BEANSPRUCHUNGEN
UND
WERKSTOFFANFORDERUNGEN
.......................................
334
6.3
AUSWAHLKRITERIEN
FUER
BASISELEMENTE
UND
UEBERSICHT
UEBER
HOCHTEMPERATUR-WERKSTOFFGRUPPEN
............................................................
334
XVI
INHALTSVERZEICHNIS
6.4
HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN
AUF
FE-BASIS
..................................................
341
6.4.1
UEBERSICHT
........................................................................................
341
6.4.2
HITZEBESTAENDIGE
STAEHLE
..................................................................
344
6.4.3
WARMFESTE
STAEHLE
...........................................................................
349
6.4.4
HOCHWARMFESTE
STAEHLE
..................................................................
350
6.5
HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN
AUF
CO-BASIS
.................................................
356
6.5.1
ALLGEMEINES
UND
VERGLEICH
..........................................................
356
6.5.2
LEGIERUNGSAUFBAU,
GEFUEGE
UND
EIGENSCHAFTEN
...........................
358
6.6
HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN
AUF
NI-BASIS
..................................................
363
6.6.1
ALLGEMEINES
UND
VERGLEICH
..........................................................
363
6.6.2
MIKROSEIGERUNGSVERHALTEN
BEI
DER
ERSTARRUNG
.............................
364
6.6.3
PHASEN
IN
NI-BASISLEGIERUNGEN
.....................................................
372
6.6.4
WAERMEBEHANDLUNG
/-GEHAERTETER
NI-BASISLEGIERUNGEN
...............
394
6.6.5
KORROSIONSEIGENSCHAFTEN
...............................................................
410
6.6.6
BERECHNUNG
VON
VOLUMENANTEILEN
DER
/-PHASE
.........................
411
6.7
GERICHTET
ERSTARRTE
SUPERLEGIERUNGEN
..................................................
415
6.7.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
415
6.7.2
HERSTELLUNG
.....................................................................................
417
6.7.3
BESONDERE
EIGENSCHAFTEN
GERICHTET
ERSTARRTER
LEGIERUNGEN
....
426
6.7.4
REKRISTALLISATION
GERICHTET
ERSTARRTER
BAUTEILE
..............................
431
6.8
GERICHTET
REKRISTALLISIERTE
DISPERSIONS-SUPERLEGIERUNGEN
..........................
433
6.8.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
433
6.8.2
LEGIERUNGSTYPEN
............................................................................
435
6.8.3
HERSTELLUNG
.....................................................................................
436
6.8.4
REKRISTALLISATION
............................................
438
6.8.5
LEGIERUNGSAUFBAU
UND
BESONDERE
EIGENSCHAFTEN
.......................
440
6.8.6
BLECHLEGIERUNGEN
...........................................................................
442
6.8.7
KORROSIONS-
UND
BESCHICHTUNGSVERHALTEN
....................................
443
6.9
ADDITIVE
FERTIGUNG
.......................................................................................
444
6.9.1
VERFAHREN
DER
ADDITIVE
FERTIGUNG
.................................................
444
6.9.2
EIGENSCHAFTEN
ADDITIV
GEFERTIGTER
HOCHTEMPERATURWERKSTOFFE
.
.
448
6.10
HOCHSCHMELZENDE
LEGIERUNGEN
..................................................................
457
6.10.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
457
6.10.2
FESTIGKEITSSTEIGERUNG
UND
LEGIERUNGSAUFBAU
..............................
459
6.10.3
AKTUELLE
ENTWICKLUNGEN
...............................................................
460
6.11
INTERMETALLISCHE
PHASEN
ALS
KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE
................................
461
6.11.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
461
6.11.2
KLASSIFIZIERUNG
DER
INTERMETALLISCHEN
PHASEN
..............................
462
6.11.3
BESONDERE
EIGENSCHAFTEN
DER
INTERMETALLISCHEN
PHASEN
............
466
6.11.4
POTENZIELLE
INTERMETALLISCHE
KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE
...............
469
6.12
EDELMETALLLEGIERUNGEN
.................................................................................
476
INHALTSVERZEICHNIS
XVII
6.13
VERUNREINIGUNGEN
UND
REINHEITSGRADVERBESSERUNG
..................................
477
6.13.1
ALLGEMEINES
...................................................................................
477
6.13.2
EINFLUESSE
VON
VERUNREINIGUNGEN
AUF
DIE
EIGENSCHAFTEN
............
477
6.13.3
MASSNAHMEN
ZUR
REINHEITSGRAD
VERBESSERUNG
..............................
481
6.14
VERGLEICH
VON
HOCHTEMPERATURWERKSTOFFEN
UND
ASPEKTE
DER
WERKSTOFFAUSWAHL
........................................................................................
483
LITERATUR
....................................................................................................................
490
7
HOCHTEMPERATUR-KORROSIONSSCHUTZSCHICHTEN
...................................................
497
7.1
HOCHTEMPERATUR-KORROSIONSSCHUTZSCHICHTEN
.............................................
497
7.1.1
FUNKTION
.........................................................................................
497
7.1.2
BEANSPRUCHUNGEN
UND
ANFORDERUNGEN
.......................................
498
7.1.3
BESCHICHTUNGSVERFAHREN
................................................................
499
7.1.4
BESCHICHTUNGSARTEN
UND
EIGENSCHAFTEN
......................................
512
7.1.5
THERMISCH-MECHANISCHES
VERHALTEN
BESCHICHTETER
BAUTEILE
.
.
.
522
7.2
WAERMEDAEMMSCHICHTEN
................................................................................
533
7.2.1
FUNKTION
.........................................................................................
533
7.2.2
ANFORDERUNGEN
..............................................................................
537
7.2.3
BESCHICHTUNGSVERFAHREN
ZUR
APPLIKATION
VON
KERAMIKEN
....
538
7.2.4
ARTEN
UND
EIGENSCHAFTEN
..............................................................
539
LITERATUR
.................................
547
8
MASSNAHMEN
AN
BETRIEBSBEANSPRUCHTEN
BAUTEILEN
..........................................
549
8.1
ZUSTANDSBEURTEILUNGEN
.................................................................................
549
8.2
REKONDITIONIERUNGSMASSNAHMEN
.................................................................
555
LITERATUR
....................................................................................................................
562
9
WERKSTOFFBEZEICHNUNGEN
UND
-ZUSAMMENSETZUNGEN
.......................................
565
9.1
CHEMISCHE
ZUSAMMENSETZUNGEN
AUSGEWAEHLTER
LEGIERUNGEN
..................
565
9.2
HANDELSNAMEN
..............................................................................................
575
UMRECHNUNG
VON
EINHEITEN
.........................................................................................
577
UMRECHNUNG
GAENGIGER
EINHEITENIN
DER
WERKSTOFFTECHNIK
.....................................
579
STICHWORTVERZEICHNIS
.....................................................................................................
581
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