Verfügbarkeit: Werkstofftechnik Maschinenbau

Werkstofftechnik Maschinenbau: theoretische Grundlagen und praktische Anwendungen

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Vorheriger Titel:	Läpple, Volker Werkstofftechnik Maschinenbau
Hauptverfasser:	Kammer, Catrin 1961- (VerfasserIn), Kammer, Ulrich (VerfasserIn), Scheil, Karl-Heinz (VerfasserIn), Steuernagel, Leif 1971- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Haan-Gruiten Verlag Europa-Lehrmittel 2023
Ausgabe:	7. aktualisierte Auflage
Schriftenreihe:	Bibliothek des technischen Wissens
Schlagworte:	Werkstoffkunde Maschinenbau Werkstoffe Kunststoffe Fertigungsverfahren Studium Lehrbuch
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	663 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 1185 g Digital+
ISBN:	9783808552674 3808552670

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adam_text	1 WERKSTOFFTECHNOLOGIE IN INDUSTRIE UND WIRTSCHAFT 1.1 WERKSTOFFE UND WERKSTOFFTECHNIK . 1.2 BEDEUTUNG DER WERKSTOFFTECHNIK . 1.3 WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE DER WERKSTOFFTECHNIK . 1.4 WERKSTOFF BEGRIFF UND WERKSTOFFEINTEILUNG 1.4.1 STOFFE UND WERKSTOFFE . 1.4.2 EINTEILUNG DER WERKSTOFFE . 1.4.3 ENTWICKLUNG DER WERKSTOFFTECHNIK . 1.4.4 WERKSTOFFPRUEFUNG . 1.5 EIGENSCHAFTENDERWERKSTOFFE . 1.6 WERKSTOFFAUSWAHL . 2 GRUNDLAGEN DER METALLKUNDE 2.1 AUFBAU DER METALLE . 2.2 ATOMBAU UND PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE . 2.2.1 BAU DER ATOME . 2.2.2 PERIODENSYSTEM DER ELEMENTE (PSE) . 2.3 CHEMISCHE BINDUNGEN . 2.3.1 PRIMAERE CHEMISCHE BINDUNGEN . 2.3.1.1 LONENBINDUNG . 2.3.1.2 ATOMBINDUNG . 2.3.1.3 METALLBINDUNG . 2.3.2 SEKUNDAERE CHEMISCHE BINDUNGEN . 2.3.2.1 DISPERSIONSWECHSELWIRKUNGEN . 2.3.2.2 DIPOL-DIPOL-WECHSELWIRKUNGEN . 2.3.2.3 DIPOL-ION-WECHSELWIRKUNGEN . 2.3.2.4 INDUKTIONSBINDUNGEN . 2.3.2.5 WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNGEN . 2.4 GITTERAUFBAU DER METALLE . 2.4.1 KRISTALLGITTERMODELLE . 2.4.2 KRISTALLGITTER VON METALLEN . 2.5 REALKRISTALLE UND GITTERBAUFEHLER . 2.5.1 REALKRISTALLE . 2.5.2 GITTERBAUFEHLER . 2.5.2.1 NULLDIMENSIONALE GITTERBAUFEHLER . 2.5.2.2 EINDIMENSIONALE GITTERBAUFEHLER . 2.5.2.3 ZWEIDIMENSIONALE GITTERBAUFEHLER . 2.6 GEFUEGE . 2.7 ANISOTROPIE UND TEXTUR . 2.8 ELASTISCHE UND PLASTISCHE VERFORMUNG . 2.8.1 ELASTISCHE VERFORMUNG . 2.8.2 PLASTISCHE VERFORMUNG . 2.8.2.1 VERSETZUNGSGLEITUNG . 2.8.2.2 GLEITEBENEN UND GLEITSYSTEME . 2.8.2.3 ZWILLINGSBILDUNG UND KORNGRENZEN GLEITUNG . 11 11 12 12 12 14 15 15 16 17 19 19 19 21 23 23 23 24 25 26 26 27 27 27 27 28 28 29 31 32 32 32 33 36 39 41 42 42 43 43 44 45 2.8.2.4 PLASTISCHE VERFORMUNG VON VIELKRISTALLEN . 46 2.9 VERFESTIGUNGSMECHANISMEN . 47 2.9.1 KORNGRENZENVERFESTIGUNG (FEINKORNHAERTUNG) . 47 2.9.2 MISCHKRISTALLVERFESTIGUNG . 47 2.9.3 TEILCHENVERFESTIGUNG . 48 2.9.4 VERFORMUNGSVERFESTIGUNG (KALTVERFESTIGUNG) . 50 2.9.5 UEBERLAGERUNG DER VERFESTIGUNGS MECHANISMEN . 51 2.10 THERMISCH AKTIVIERTE PROZESSE . 52 2.10.1 DIFFUSION . 52 2.10.2 ERHOLUNG UND REKRISTALLISATION . 55 2.10.2.1 VERFORMUNGSSTRUKTUREN . 55 2.10.2.2 ERHOLUNG . 56 2.10.2.3 REKRISTALLISATION . 58 2.10.2.4 KORNVERGROESSERUNG UND SEKUNDAERE REKRISTALLISATION . 62 2.10.2.5 KALT-UND WARMVERFORMUNG . 62 2.10.2.6 TEILENTFESTIGTE ZUSTAENDE . 63 2.10.3 KRIECHEN . 63 2.10.3.1 KRIECHEN UND WERKSTOFFSCHAEDIGUNG . 64 2.10.3.2 PRIMAERES KRIECHEN (UEBERGANGSKRIECHEN) 65 2.10.3.3 SEKUNDAERES KRIECHEN (STATIONAERES KRIECHEN) . 65 2.10.3.4 TERTIAERES KRIECHEN (BESCHLEUNIGTES KRIECHEN) . 65 2.10.3.5 WARMFESTE UND HOCHWARMFESTE STAEHLE UND LEGIERUNGEN . 66 2.10.4 SINTERN . 66 2.10.4.1 FESTPHASENSINTERN EINPHASIGER PULVER . 67 2.10.4.2 FESTPHASENSINTERN ZWEI BZW. MEHRPHASIGER PULVER . 67 2.10.4.3 FLUESSIGPHASENSINTERN . 68 2.10.4.4 REAKTIONSSINTERN . 69 3 GRUNDLAGEN DER LEGIERUNGSKUNDE 3.1 AGGREGATZUSTAENDE UND PHASEN . 70 3.2 PHASENUMWANDLUNGEN . 71 3.3 KRISTALLSTRUKTUREN VON LEGIERUNGEN . 71 3.3.1 MISCHKRISTALLE . 71 3.3.2 KRISTALLGEMISCHE . 72 3.4 INTERMETALLISCHE PHASEN . 73 3.5 UEBERSTRUKTUREN . 74 3.6 ZUSTANDSDIAGRAMME . 75 3.6.1 BINAERE ZUSTANDSDIAGRAMME . 76 3.6.1.1 ERSTELLUNG BINAERER ZUSTANDSDIAGRAMME 76 3.6.1.2 LESEN BINAERER ZUSTANDSDIAGRAMME . 77 3.6.1.3 KRISTALLSEIGERUNG UND ZONENMISCH KRISTALL . 77 3.6.2 GRUNDTYPEN BINAERER ZUSTANDSDIAGRAMME 79 3.6.2.1 VOLLKOMMENE UNLOESLICHKEIT IM FESTEN UND FLUESSIGEN ZUSTAND . 79 3.6.2.2 VOLLKOMMENE LOESLICHKEIT IM FESTEN UND FLUESSIGEN ZUSTAND (LINSENDIAGRAMM) . 79 3.6.2.3 VOLLKOMMENE LOESLICHKEIT IM FLUESSIGEN UND VOLLKOMMENE UNLOESLICHKEIT IM FESTEN ZUSTAND (EUTEKTISCHES LEGIERUNGSSYSTEM) . 80 3.6.2.4 VOLLKOMMENE LOESLICHKEIT IM FLUESSIGEN UND BEGRENZTE LOESLICHKEIT IM FESTEN ZUSTAND (EUTEKTISCHES LEGIERUNGS SYSTEM MIT MISCHUNGSLUECKE) . 81 3.6.2.5 PERITEKTISCHES ZUSTANDSDIAGRAMM . 81 3.6.3 ZUSTANDSDIAGRAMME MIT VERBINDUNGS BILDUNG . 82 3.6.4 REALE ZUSTANDSDIAGRAMME . 83 3.6.5 TERNAERE ZUSTANDSDIAGRAMME . 84 4 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN UND FERTIGUNGSVERFAHREN 4.1 URFORMEN . 87 4.1.1 KRISTALLISATION UND GEFUEGE . 87 4.1.2 GUSSFEHLER . 89 4.1.3 GIESSBARKEIT METALLISCHER WERKSTOFFE . 91 4.1.3.1 FLIESS-UND FORMFUELLUNGSVERMOEGEN . 91 4.1.3.2 SCHWINDUNG . 92 4.1.3.3 SCHMELZVERHALTEN VON GUSSWERK STOFFEN . 92 4.1.4 BEEINFLUSSUNG DER WERKSTOFF EIGENSCHAFTEN BEIM GIESSEN . 93 4.1.5 ZUECHTEN VON EINKRISTALLEN . 94 4.2 UMFORMEN . 95 4.2.1 KALTUMFORMUNG . 95 4.2.2 WARMUMFORMUNG . 96 4.2.3 NEUE UMFORMVERFAHREN . 97 4.3 TRENNEN . 99 4.3.1 ZERTEILEN UND ZERSPANEN . 99 4.3.2 ZERSPANBARKEIT . 99 4.3.3 SPANFORMEN . 100 4.3.4 AUTOMATENLEGIERUNGEN . 100 4.4 FUEGEN . 101 4.4.1 SCHWEISSEN . 101 4.4.1.1 SCHWEISSBARKEIT . 101 4.4.1.2 EINTEILUNG DER SCHWEISSVERFAHREN . 102 4.4.1.3 BEEINFLUSSUNG DER WERKSTOFF EIGENSCHAFTEN DURCH DAS SCHWEISSEN . 103 4.4.2 LOETEN . 112 4.4.2.1 VOR-UND NACHTEILE DES LOETENS . 112 4.4.2.2 EINTEILUNG DER LOETVERFAHREN . 112 4.4.2.3 LOETMECHANISMUS . 112 4.4.2.4 METALLURGISCHE PROBLEME BEIM LOETEN . 113 4.4.2.5 FLUSSMITTEL, LOETATMOSPHAEREN UND VAKUUM . 114 4.4.2.6 LOTWERKSTOFFE . 115 4.5 BESCHICHTEN . 118 4.5.1 BESCHICHTEN AUS DEM FLUESSIGEN ZUSTAND 118 4.5.1.1 SCHMELZTAUCHEN . 118 4.5.1.2 EMAILLIEREN . 119 4.5.1.3 ANSTREICHEN UND LACKIEREN . 119 4.5.2 BESCHICHTEN AUS DEM KOERNIGEN ODER PULVERFOERMIGEN ZUSTAND . 120 4.5.2.1 WIRBELSINTERN . 120 4.5.2.2 THERMISCHES SPRITZEN . 120 4.5.3 BESCHICHTEN DURCH SCHWEISSEN . 122 4.5.4 BESCHICHTEN AUS DEM GAS ODER DAMPFFOERMIGEN ZUSTAND . 122 4.5.4.1 CVD-VERFAHREN . 122 4.5.4.2 PVD-VERFAHREN . 123 4.5.5 BESCHICHTEN AUS DEM IONISIERTEN ZUSTAND . 125 4.5.5.1 GALVANISCHES BESCHICHTEN . 125 4.5.5.2 CHEMISCHES BESCHICHTEN . 125 4.5.6 WEITERE VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINER OBERFLAECHENSCHICHT . 126 4.5.6.1 PLATTIEREN . 126 4.5.6.2 ANODISCHE OXIDATION (ELOXIEREN) . 127 4.5.6.3 PHOSPHATIEREN . 128 4.5.6.4 CHROMATIEREN . 129 4.5.6.5 BRUENIEREN . 130 4.6 STOFFEIGENSCHAFTEN AENDERN . 130 4.6.1 VERFESTIGEN DURCH UMFORMEN . 130 4.6.1.1 VERFESTIGEN DURCH WALZEN . 130 4.6.1.2 VERFESTIGEN DURCH ZIEHEN . 131 4.6.1.3 VERFESTIGEN DURCH SCHMIEDEN . 132 4.6.2 WAERMEBEHANDELN . 132 4.6.3 THERMOMECHANISCHES BEHANDELN . 134 4.6.4 SINTERN UND BRENNEN . 134 4.6.5 MAGNETISIEREN . 134 4.6.6 BESTRAHLEN . 134 4.6.7 FOTOCHEMISCHE VERFAHREN . 134 5 GEWINNUNG, FORMGEBUNG UND RECYCLING METALLISCHER WERKSTOFFE UND LEGIERUNGEN 5.1 UEBERBLICK ZUR GEWINNUNG METALLISCHER WERKSTOFFE . 135 5.1.1 GEWINNUNG METALLISCHER ROHSTOFFE . 135 5.1.2 VERFAHREN DER METALLGEWINNUNG . 136 5.1.3 RAFFINATIONSVERFAHREN . 137 5.1.4 METALLISCHE WERKSTOFFE UND DEREN HANDELSFORMEN . 137 5.2 EISEN-UND STAHLERZEUGUNG . 137 5.2.1 HOCHOFENPROZESS . 138 5.2.1.1 HOCHOFEN . 139 5.2.1.2 REDUKTIONSVORGANG . 140 5.2.1.3 PRODUKTE DES HOCHOFENPROZESSES . 142 5.2.2 DIREKTREDUKTIONSVERFAHREN . 143 5.2.3 STAHLERZEUGUNG . 144 5.2.3.1 SAUERSTOFFBLASVERFAHREN . 144 5.2.3.2 ELEKTROLICHTBOGENOFEN-VERFAHREN . 147 5.2.3.3 STAHL-SEKUNDAERMETALLURGIE . 147 5.3 ERZEUGUNG VON NICHTEISENMETALLEN . 149 5.3.1 GEWINNUNG VON ALUMINIUM . 149 5.3.2 GEWINNUNG WEITERER NICHTEISENMETALLE 151 5.4 LEGIEREN VON METALLEN . 152 5.5 FORMGEBUNGSVERFAHREN FUER METALLISCHE WERKSTOFFE . 153 5.5.1 GIESSEN . 153 5.5.1.1 FORMGIESSEN . 153 5.5.1.2 FORMATGIESSEN (HALBZEUGGIESSEN) . 156 5.5.2 UMFORMEN . 158 5.5.2.1 WALZEN . 159 5.5.2.2 DURCHDRUECKEN . 160 5.5.2.3 FREIFORM-UND GESENKSCHMIEDEN . 160 5.5.2.4 ZIEHEN . 161 5.6 RECYCLING VON METALLISCHEN WERKSTOFFEN 162 5.6.1 RECYCLING VON STAHL UND GUSSEISEN . 163 5.6.2 RECYCLING VON NICHTEISENMETALLEN . 163 6 EISENWERKSTOFFE 6.1 REINES EISEN . 6.2 EISEN-KOHLENSTOFF-LEGIERUNGEN . 166 6.2.1 PHASENAUSBILDUNGEN IN EISEN-KOHLENSTOFF-LEGIERUNGEN . 166 6.2.1.1 MISCHKRISTALLE (FERRIT, AUSTENIT UND 8-FERRIT) . 166 6.2.1.2 VERBINDUNGSPHASEN (ZEMENTIT UND E-CARBID) . 168 6.2.1.3 STABILE PHASE (GRAFIT) . 168 6.2.2 EISEN-KOHLENSTOFF-ZUSTANDSDIAGRAMM . 169 6.2.2.1 ERSTARRUNGSFORMEN VON EISEN-KOHLENSTOFF-LEGIERUNGEN . 169 6.2.2.2 AUFBAU DES METASTABILEN EISEN-KOHLENSTOFF-ZUSTANDSDIAGRAMMS 170 6.2.2.3 BEZEICHNUNGEN IM METASTABILEN SYSTEM 171 6.2.2.4 ERSTARRUNGSVORGAENGE IM METASTABILEN SYSTEM . 171 6.2.2.5 STAHLECKE DES METASTABILEN SYSTEMS . 174 6.3 EISENBEGLEITER UND LEGIERUNGSELEMENTE . 177 6.3.1 BEGLEITELEMENTE UND NICHTMETALLISCHE EINSCHLUESSE . 177 6.3.1.1 MANGAN (MN) . 178 6.3.1.2 SILICIUM (SI) . 179 6.3.1.3 PHOSPHOR (P) . 180 6.3.1.4 SCHWEFEL (S) . 181 6.3.1.5 STICKSTOFF (N) . 183 6.3.1.6 SAUERSTOFF (O) . 184 6.3.1.7 WASSERSTOFF (H) . 185 6.3.1.8 ZUSAMMENFASSUNG DER WIRKUNGSWEISEN VON BEGLEITELEMENTEN IN STAEHLEN . 187 6.3.1.9 NICHTMETALLISCHE EINSCHLUESSE . 187 6.3.2 LEGIERUNGSELEMENTE . 190 6.3.2.1 ALLGEMEINE WIRKUNGSWEISEN VON LEGIERUNGSELEMENTEN IN STAEHLEN . 190 6.3.2.2 WIRKUNGSWEISEN AUSGEWAEHLTER LEGIERUNGSELEMENTE . 197 6.3.2.3 WIRKUNGSWEISE MEHRERER LEGIERUNGSELEMENTE IM STAHL . 205 6.4 WAERMEBEHANDLUNG DER STAEHLE . 206 6.4.1 PRINZIP EINER WAERMEBEHANDLUNG . 206 6.4.2 EINTEILUNG DER WAERMEBEHANDLUNGS VERFAHREN . 208 6.4.3 GLUEHEN . 208 6.4.3.1 NORMALGLUEHEN VON STAEHLEN . 208 6.4.3.2 WEICHGLUEHEN VON STAEHLEN (GLUEHEN AUF KUGELIGE CARBIDE) . 210 6.4.3.3 SPANNUNGSARMGLUEHEN . 211 6.4.3.4 REKRISTALLISATIONSGLUEHEN . 212 6.4.3.5 DIFFUSIONSGLUEHEN (HOMOGENISIERUNGS GLUEHEN) . 214 6.4.3.6 GROBKORNGLUEHEN (HOCHGLUEHEN) . 215 6.4.4 HAERTEN . 217 6.4.4.1 ZIELE DER STAHLHAERTUNG . 217 6.4.4.2 VERFAHREN . 217 6.4.4.3 HAERTETEMPERATUR . 217 6.4.4.4 ABKUEHLGESCHWINDIGKEIT UND GEFUEGEAUSBILDUNG . 218 6.4.4.5 KRITISCHE ABKUEHLGESCHWINDIGKEIT . 223 6.4.4.6 KOHLENSTOFFLOESLICHKEIT DES AUSTENITS . 225 6.4.4.7 TEMPERATURBEREICH DER MARTENSITBILDUNG . 225 6.4.4.8 RESTAUSTENIT UND TIEFKUEHLUNG . 225 6.4.4.9 ABSCHRECKHAERTE . 226 6.4.4.10 HAERTESPANNUNGEN . 227 6.4.4.11 ABSCHRECKEN UND ABSCHRECKMITTEL . 229 6.4.4.12 ZEIT-TEMPERATUR-UMWANDLUNGS DIAGRAMME (ZTU-DIAGRAMME) . 230 6.4.4.13 ZEIT-TEMPERATUR-AUSTENITISIERUNGS DIAGRAMME (ZTA-DIAGRAMME) . 234 6.4.5 ANLASSEN UND VERGUETEN . 237 6.4.5.1 INNERE VORGAENGE BEIM ANLASSEN . 238 6.4.5.2 ANLASSEN DER LEGIERTEN STAEHLE . 239 6.4.5.3 VERSPROEDUNGSERSCHEINUNGEN BEIM ANLASSEN VON STAEHLEN . 240 6.4.5.4 VERGUETEN . 242 6.4.6 VERFAHREN DES OBERFLAECHENHAERTENS . 247 6.4.6.1 EINTEILUNG DER OBERFLAECHENHAERTE VERFAHREN . 247 6.4.6.2 RANDSCHICHTHAERTEVERFAHREN . 248 6.4.6.3 THERMOCHEMISCHES BEHANDELN . 253 6.5 EIGENSCHAFTEN UND VERWENDUNG VON STAEHLEN . 265 6.5.1 EINTEILUNG DER STAEHLE . 265 6.5.1.1 EINTEILUNG DER STAEHLE NACH HAUPTGUETEKLASSEN . 265 6.5.1.2 EINTEILUNG DER STAEHLE NACH DEM VERWENDUNGSZWECK . 267 6.5.2 UNLEGIERTE BAUSTAEHLE . 268 6.5.2.1 ANWENDUNG UNLEGIERTER BAUSTAEHLE . 268 6.5.2.2 NORMUNG UND GUETEGRUPPEN UNLEGIERTER BAUSTAEHLE . 268 6.5.2.3 TECHNOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN UNLEGIERTER BAUSTAEHLE . 269 6.5.2.4 WERKSTOFFKUNDLICHE BESONDERHEITEN UNLEGIERTER BAUSTAEHLE . 270 6.5.3 SCHWEISSGEEIGNETE FEINKORNBAUSTAEHLE . 270 6.5.3.1 WERKSTOFFKUNDLICHE GRUNDLAGEN SCHWEISSGEEIGNETER FEINKORNBAUSTAEHLE . 271 6.5.3.2 STAHLSORTEN UND GUETEGRUPPEN . 272 6.5.4 FEDERSTAEHLE . 276 6.5.4.1 ANFORDERUNGEN AN METALLISCHE FEDERWERKSTOFFE . 276 6.5.4.2 FEDERSTAHLSORTEN . 277 6.5.5 VERGUETUNGSSTAEHLE . 278 6.5.6 EINSATZSTAEHLE . 278 6.5.7 NITRIERSTAEHLE . 278 6.5.8 WARMFESTE STAEHLE . 278 6.5.8.1 ANFORDERUNGEN AN WARMFESTE STAEHLE . 278 6.5.8.2 WERKSTOFFVERHALTEN UND WERKSTOFF KENNWERTE BEI ERHOEHTER TEMPERATUR . 279 6.5.8.3 WARMFESTE STAHLSORTEN . 279 6.5.9 KALTZAEHE STAEHLE . 280 6.5.9.1 WERKSTOFFVERHALTEN UND KENNWERTE BEI TIEFEN TEMPERATUREN . 280 6.5.9.2 KALTZAEHE STAHLSORTEN . 280 6.5.10 NICHTROSTENDE STAEHLE . 281 6.5.10.1 EINTEILUNG DER NICHTROSTENDEN STAEHLE . 282 6.5.10.2 FERRITISCHE UND HALBFERRITISCHE CHROMSTAEHLE . 282 6.5.10.3 MARTENSITISCHE CHROMSTAEHLE . 285 6.5.10.4 AUSTENITISCHE CHROM-NICKEL-STAEHLE . 286 6.5.10.5 SCHWEISSTECHNISCHE VERARBEITUNG NICHTROSTENDER STAEHLE . 289 6.5.11 HITZE-UND ZUNDERBESTAENDIGE STAEHLE . 290 6.5.11.1 FERRITISCHE ZUNDERBESTAENDIGE STAEHLE . 290 6.5.11.2 AUSTENITISCHE ZUNDERBESTAENDIGE STAEHLE UND NICKEL-CHROM-LEGIERUNGEN . 291 6.5.12 DRUCKWASSERSTOFFBESTAENDIGE STAEHLE . 292 6.5.13 AUTOMATENSTAEHLE . 293 6.5.14 HOEHERFESTE STAEHLE FUER DEN AUTOMOBIL-LEICHTBAU . 295 6.5.14.1 MIKROLEGIERTE HOEHERFESTE STAEHLE . 296 6.5.14.2 PHOSPHORLEGIERTE STAEHLE . 296 6.5.14.3 BAKE-HARDENING-STAEHLE . 297 6.5.14.4 IF-STAEHLE . 297 6.5.14.5 DUALPHASEN-STAEHLE (DP-STAEHLE) . 297 6.5.14.6 STAEHLE MIT RESTAUSTENIT . 298 6.5.14.7 COMPLEXPHASEN-STAEHLE . 299 6.5.14.8 MARTENSIT-PHASEN-STAEHLE . 299 6.5.14.9 TWIP-STAEHLE . 299 6.5.15 HOECHSTFESTE STAEHLE . 300 6.5.15.1 HOECHSTFESTE VERGUETUNGSSTAEHLE . 300 6.5.15.2 MARTENSITAUSHAERTENDE STAEHLE (MARAGING STEELS) . 301 6.5.16 WERKZEUGSTAEHLE . 302 6.5.16.1 ANFORDERUNGEN AN WERKZEUGSTAEHLE . 302 6.5.16.2 ERSCHMELZUNG VON WERKZEUGSTAEHLEN . 303 6.5.16.3 EINTEILUNG DER WERKZEUGSTAEHLE . 303 6.5.16.4 UNLEGIERTE KALTARBEITSSTAEHLE . 303 6.5.16.5 LEGIERTE KALTARBEITSSTAEHLE . 304 6.5.16.6 WARMARBEITSSTAEHLE . 305 6.5.16.7 SCHNELLARBEITSSTAEHLE . 307 6.6 EISENGUSSWERKSTOFFE . 313 6.6.1 EINTEILUNG DER EISENGUSSWERKSTOFFE . 313 6.6.2 STAHLGUSS . 314 6.6.2.1 GIESSBARKEIT VON STAHLGUSS . 315 6.6.2.2 WAERMEBEHANDLUNG VON STAHLGUSS . 315 6.6.2.3 STAHLGUSSSORTEN . 315 6.6.3 GUSSEISENWERKSTOFFE . 319 6.6.3.1 ERSCHMELZUNG VON GUSSEISEN WERKSTOFFEN . 319 6.6.3.2 GUSSEISENDIAGRAMME . 319 6.6.3.3 GUSSEISEN MIT LAMELLENGRAFIT . 320 6.6.3.4 GUSSEISEN MIT KUGELGRAFIT . 326 6.6.3.5 AUSFERRITISCHES GUSSEISEN MIT KUGELGRAFIT . 329 6.6.3.6 GUSSEISEN MIT VERMICULARGRAFIT . 331 6.6.3.7 TEMPERGUSS . 331 6.6.3.8 PERLITISCHER HARTGUSS . 337 6.6.3.9 SONDERGUSSEISEN . 338 7 NICHTEISENMETALLE 7.1 ALUMINIUMWERKSTOFFE . 346 7.1.1 REINALUMINIUM . 346 7.1.2 ALUMINIUM-KNETLEGIERUNGEN . 348 7.1.3 ALUMINIUM-GUSSLEGIERUNGEN . 350 7.1.4 ALUMINIUMSCHAEUME . 353 7.1.4.1 AUFSCHAEUMPROZESSE . 353 7.1.4.2 EIGENSCHAFTEN VON ALUMINIUMSCHAEUMEN 354 7.1.5 AUSHAERTEN VON ALUMINIUMLEGIERUNGEN . 355 7.1.5.1 VERFAHREN . 356 7.1.5.2 INNERE VORGAENGE . 357 7.1.6 VERARBEITUNG VON ALUMINIUMWERKSTOFFEN 359 7.1.6.1 GIESSEN . 359 7.1.6.2 UMFORMEN . 359 7.1.6.3 ZERSPANEN . 360 7.1.6.4 SCHWEISSEN . 360 7.2 MAGNESIUMWERKSTOFFE . 361 7.2.1 EIGENSCHAFTEN DES MAGNESIUMS . 361 7.2.2 MAGNESIUMLEGIERUNGEN . 361 7.2.2.1 MAGNESIUM-GUSSLEGIERUNGEN . 362 7.2.2.2 MAGNESIUM-KNETLEGIERUNGEN . 363 7.2.3 VERARBEITUNG VON MAGNESIUM LEGIERUNGEN . 365 7.2.3.1 GIESSEN VON MAGNESIUMLEGIERUNGEN . 365 7.2.3.2 UMFORMEN VON MAGNESIUMLEGIERUNGEN 365 7.2.4 ENTWICKLUNGSTENDENZEN . 366 7.3 TITAN UND TITANLEGIERUNGEN . 366 7.4 SILICIUM . 369 7.5 KUPFERWERKSTOFFE . 371 7.5.1 UNLEGIERTES KUPFER . 371 7.5.1.1 SAUERSTOFFHALTIGES (ZAEHGEPOLTES) KUPFER 372 7.5.1.2 DESOXIDIERTES KUPFER . 374 7.5.1.3 SAUERSTOFFFREIES KUPFER HOHER LEITFAEHIGKEIT . 374 7.5.2 NIEDRIGLEGIERTE KUPFERWERKSTOFFE . 380 7.5.3 KUPFER-ZINK-LEGIERUNGEN (MESSING) . 382 7.5.4 KUPFER-NICKEL-ZINK-LEGIERUNGEN (NEUSILBER) . 384 7.5.5 KUPFER-ZINN-LEGIERUNGEN (BRONZEN) . 384 7.5.6 KUPFER-NICKEL-LEGIERUNGEN . 386 7.5.7 KUPFER-ALUMINIUM-LEGIERUNGEN . 387 7.5.8 KUPFER-MANGAN-LEGIERUNGEN (MANGANBRONZEN) . 388 7.5.9 KUPFER-BLEI-LEGIERUNGEN (BLEIBRONZEN) . 388 7.5.10 KUPFER-SILICIUM-LEGIERUNGEN . 388 7.6 NICKEL . 389 7.6.1 EIGENSCHAFTEN VON NICKEL . 389 7.6.2 NICKEL-LEGIERUNGEN UND DEREN ANWENDUNGEN . 390 7.7 ZINKWERKSTOFFE . 394 7.7.1 ZINK-KNETLEGIERUNGEN . 395 7.7.2 ZINK-GUSSLEGIERUNGEN . 395 7.8 ZINN . 396 7.8.1 EIGENSCHAFTEN VON ZINN . 396 7.8.2 WEICHLOTE . 396 7.8.3 GLEITLAGERWERKSTOFFE . 397 7.9 BLEI . 398 7.9.1 GEWINNUNG UND EIGENSCHAFTEN VON BLEI . 398 7.9.2 BLEIWERKSTOFFE . 398 7.10 TECHNISCH WENIGER BEDEUTSAME METALLE . 399 7.10.1 ALKALI-UND ERDALKALIMETALLE . 399 7.10.2 ERDMETALLE BZW. DIE BOR-GRUPPE . 401 7.10.3 KOHLENSTOFF-GRUPPE . 402 7.10.4 METALLE DER STICKSTOFF-GRUPPE . 403 7.10.5 METALLE DER SAUERSTOFF-GRUPPE . 404 7.10.6 SILBER UND GOLD . 405 7.10.7 METALLE DER 2. NEBENGRUPPE . 406 7.10.8 SCANDIUM, YTTRIUM UND DIE SELTENERDMETALLE . 406 7.10.9 METALLE DER 4. NEBENGRUPPE . 407 7.10.10 METALLE DER 5. NEBENGRUPPE . . 408 7.10.11 METALLE DER 6. NEBENGRUPPE . 409 7.10.12 MANGAN UND COBALT . 410 7.10.13 PLATINMETALLE . 411 7.10.14 THORIUM UND URAN . 412 7.11 VERBUNDWERKSTOFFE . 412 7.11.1 EINTEILUNG DER VERBUNDWERKSTOFFE . 412 7.11.2 METAL MATRIX COMPOSITES (MMC) . 413 7.11.2.1 HERSTELLUNG VON MMC . 414 7.11.2.2 EIGENSCHAFTEN VON MMC . 414 7.11.3 WERKSTOFFVERBUNDE . 415 8 NORMUNG UND BENENNUNG METALLISCHER WERKSTOFFE 8.1 STAHLNORMUNG . 417 8.1.1 STAHLNORMUNG DURCH KURZNAMEN . 417 8.1.1.1 KENNZEICHNUNG DER STAEHLE NACH DER VERWENDUNG ODER DEN MECHANISCHEN SOWIE PHYSIKALISCHEN EIGENSCHAFTEN . 419 8.1.1.2 KENNZEICHNUNG DER STAEHLE NACH DER CHEMISCHEN ZUSAMMENSETZUNG . 419 8.1.2 STAHLNORMUNG DURCH WERKSTOFFNUMMERN . 425 8.2 NORMUNG VON GUSSEISENWERKSTOFFEN . 427 8.2.1 NORMUNG DURCH KURZZEICHEN . 427 8.2.2 NORMUNGDURCHWERKSTOFFNUMMERN. 428 8.3 NORMUNG VON NICHTEISENMETALLEN (NE-METALLE) . 429 8.3.1 NORMUNG VON ALUMINIUMWERKSTOFFEN . 429 8.3.1.1 ALUMINIUM-KNETWERKSTOFFE . 430 8.3.1.2 ALUMINIUM-GUSSWERKSTOFFE . 434 8.3.2 NORMUNG VON MAGNESIUMWERKSTOFFEN . 435 8.3.2.1 NORMUNG VON MAGNESIUMWERKSTOFFEN NACH DIN EN 1754 . 435 8.3.2.2 NORMUNG VON MAGNESIUMWERKSTOFFEN NACH ASTM . 437 8.3.3 NORMUNG VON KUPFERWERKSTOFFEN . 437 8.3.3.1 UNLEGIERTES KUPFER . 437 8.3.3.2 KUPFERLEGIERUNGEN . 437 9 KUNSTSTOFFE 9.1 EIGENSCHAFTEN DER KUNSTSTOFFE . 440 9.2 GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG . 441 9.3 HERSTELLUNG DER KUNSTSTOFFE . . . 442 9.3.1 AUSGANGSSTOFFE ZUR KUNSTSTOFF HERSTELLUNG . 443 9.3.2 PRINZIPIEN DER KUNSTSTOFFHERSTELLUNG . 444 9.3.2.1 POLYMERISATION UND POLYMERISATE . 444 9.3.2.2 POLYKONDENSATION UND POLYKONDENSATE 452 9.3.2.3 POLYADDITION UND POLYADDUKTE . 457 9.3.3 SPEZIALKUNSTSTOFFE . 458 9.3.4 FASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE . 459 9.4 EINTEILUNG UND STRUKTURELLER AUFBAU DER KUNSTSTOFFE . 461 9.4.1 THERMOPLASTE (PLASTOMERE) . 462 9.4.1.1 AMORPHE THERMOPLASTE . 462 9.4.1.2 TEILKRISTALLINE THERMOPLASTE . 462 9.4.2 DUROPLASTE (DUROMERE) . 466 9.4.3 ELASTOMERE . 466 9.4.4 THERMOPLASTISCHE ELASTOMERE . 467 9.5 MECHANISCH-THERMISCHES VERHALTEN DER KUNSTSTOFFE . 467 9.5.1 CHARAKTERISIERUNG DER ZUSTANDSBEREICHE 468 9.5.1.1 ENERGIEELASTISCHER BEREICH . 469 9.5.1.2 NEBENERWEICHUNGSBEREICH (NEB) . 469 9.5.1.3 HAUPTERWEICHUNGSBEREICH (HEB) . 469 9.5.1.4 ENTROPIEELASTISCHER BEREICH . 470 9.5.1.5 FLIESSBEREICH . 470 9.5.2 AMORPHE THERMOPLASTE . 471 9.5.3 TEILKRISTALLINE THERMOPLASTE . 471 9.5.4 DUROPLASTE . 472 9.5.5 ELASTOMERE . 472 9.5.6 THERMOPLASTISCHE ELASTOMERE . 473 9.6 NORMUNG UND BEZEICHNUNG VON KUNSTSTOFFEN . 474 9.6.1 ALLGEMEINE KENNZEICHNUNG VON KUNSTSTOFFEN . 474 9.6.1.1 KURZZEICHEN FUER HOMOPOLYMERE UND CHEMISCH MODIFIZIERTE POLYMERE NATURSTOFFE . 474 9.6.1.2 COPOLYMERE UND POLYMERGEMISCHE . 475 9.6.1.3 KENNZEICHNUNG BESONDERER EIGENSCHAFTEN . 475 9.6.1.4 KENNZEICHNUNG VON ZUSATZSTOFFEN . 476 9.6.2 KENNZEICHNUNG THERMOPLASTISCHER FORMMASSEN . 476 9.6.3 KENNZEICHNUNG VON DUROPLASTEN . 477 9.6.4 KENNZEICHNUNG VON ELASTOMEREN . 478 9.7 VERARBEITUNG VON KUNSTSTOFFEN . 479 9.7.1 ZUSCHLAGSTOFFE . 479 9.7.2 URFORMEN UND UMFORMEN . 479 9.7.2.1 FORMPRESSEN . 480 9.7.2.2 SPRITZGIESSEN . 480 9.7.2.3 EXTRUDIEREN . 481 9.7.2.4 KALANDRIEREN . 481 9.7.2.5 UMFORMEN . 482 9.7.3 MECHANISCHE BEARBEITUNG . 482 9.7.4 VERARBEITUNG AUS LOESUNGEN UND DISPERSIONEN . 484 9.7.4.1 LACKE . 485 9.7.4.2 KLEBSTOFFE . 485 9.7.5 ADDITIVE FERTIGUNG . 486 9.8 KUNSTSTOFFE UND UMWELT . 488 10 KERAMISCHE WERKSTOFFE 10.1 EINORDNUNG KERAMISCHER WERKSTOFFE . 490 10.2 EIGENSCHAFTENKERAMISCHERWERKSTOFFE 490 10.2.1 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN . 490 10.2.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN . 491 10.2.3 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN . 492 10.2.3.1 FESTIGKEIT UND HOCHTEMPERATURFESTIGKEIT 492 10.2.3.2 HAERTE . 493 10.2.3.3 VERFORMBARKEIT UND ZAEHIGKEIT . 493 10.2.4 THERMISCHE EIGENSCHAFTEN . 494 10.2.4.1 WAERMEAUSDEHNUNG UND TEMPERATUR WECHSELBESTAENDIGKEIT . 494 10.2.4.2 WAERMELEITFAEHIGKEIT . 494 10.2.5 ELEKTRISCHE UND MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN . 495 10.2.5.1 ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT . 495 10.2.5.2 DIELEKTRISCHES VERHALTEN . 495 10.2.6 CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN . 496 10.3 EINTEILUNG KERAMISCHER WERKSTOFFE . 496 10.4 INNERE STRUKTUR UND GEFUEGE KERAMISCHER WERKSTOFFE . 497 10.5 SILICATKERAMISCHE WERKSTOFFE . 498 10.5.1 TECHNISCHES PORZELLAN . 499 10.5.2 STEATIT . 500 10.5.3 CORDIERITKERAMIK . 500 10.6 OXIDKERAMISCHE WERKSTOFFE . 501 10.6.1 ALUMINIUMOXID (AI 2 O 3 ) . 501 10.6.2 ZIRCONIUMDIOXID (ZRO 2 ) . 503 10.6.3 ALUMINIUMTITANAT (AI 2 TIO 5 ) . 505 10.6.4 MAGNESIUMOXID (MGO) . 507 10.6.5 WEITERE OXIDKERAMISCHE WERKSTOFFE . 507 10.7 NICHTOXIDKERAMISCHE WERKSTOFFE . 507 10.7.1 KERAMISCHE WERKSTOFFE AUS ELEMENTAREN STOFFEN . 509 10.7.2 METALLISCHE HARTSTOFFE . 510 10.7.2.1 CARBIDE . 510 10.7.2.2 NITRIDE . 510 10.7.2.3 BORIDE . 511 10.7.2.4 SILICIDE . 511 10.7.3 NICHTMETALLISCHE HARTSTOFFE . 511 10.7.3.1 SILICIUMCARBID (SIC) . 511 10.7.3.2 SILICIUMNITRID (SI 3 N 4 ) . 514 10.7.3.3 BORNITRID (BN) . 516 10.7.3.4 BORCARBID (B 4 C) . 517 10.8 ELEKTRO UND MAGNETOKERAMIK . 517 10.8.1 ELEKTROKERAMIK . 517 10.8.1.1 TRAEGERKOERPER . 517 10.8.1.2 DIELEKTRISCHE KERAMISCHE WERKSTOFFE . 518 10.8.1.3 KALTLEITER . 518 10.8.1.4 HEISSLEITER . 518 10.8.1.5 PIEZOKERAMIK . 519 10.8.1.6 KERAMISCHE SUPRALEITER . 520 10.8.2 MAGNETOKERAMIK . 521 10.8.2.1 DAUERMAGNETISCHE FERRITE (HARTFERRITE) . 521 10.8.2.2 WEICHMAGNETISCHE FERRITE . 522 10.9 HERSTELLUNGS UND BEARBEITUNGS VERFAHREN FUER KERAMISCHE WERKSTOFFE . 523 10.9.1 ROHSTOFFGEWINNUNG . 525 10.9.2 MASSENAUFBEREITUNG . 525 10.9.3 FORMGEBUNG . 525 10.9.4 TROCKNEN UND AUSHEIZEN . 528 10.9.5 GRUEN-UND WEISSBEARBEITUNG, VORBRAND . 528 10.9.7 ENDBEARBEITUNG (HARTBEARBEITUNG) . 530 10.10 NANOKERAMIK . 530 11 KORROSION UND KORROSIONSSCHUTZ METALLISCHER WERKSTOFFE 11.1 EINTEILUNG UND UEBERSICHT . 531 11.2 ELEKTROCHEMISCHE KORROSION . 531 11.2.1 LOESUNGSTENSION . 532 11.2.2 ELEKTROCHEMISCHE SPANNUNGSREIHE . 532 11.2.3 STROMDICHTE-POTENZIAL-KURVEN . 534 11.2.4 WASSERSTOFFKORROSION . 535 11.2.5 SAUERSTOFFKORROSION . 535 11.3 ROST . 536 11.4 ERSCHEINUNGSFORMEN DER KORROSION . 537 11.5 KORROSIONSSCHUTZ . 538 11.5.1 PASSIVER KORROSIONSSCHUTZ . 539 11.5.1.1 UEBERZUEGE MIT METALLOXIDEN . 539 11.5.1.2 UEBERZUEGE MIT EDLEREN METALLEN . 540 11.5.1.3 UEBERZUEGE MIT UNEDLEREN METALLEN . 541 11.5.1.4 UEBERZUEGE MIT NICHTMETALLEN . 541 11.5.2 AKTIVER KORROSIONSSCHUTZ . 542 11.5.3 KONSTRUKTIVE MASSNAHMEN . 543 12 TRIBOLOGIE 12.1 TRIBOSYSTEME . 545 12.1.1 AUFBAU EINES TRIBOSYSTEMS . 545 12.1.2 FUNKTION EINES TRIBOSYSTEMS . 546 12.2 HAUPTGEBIETE DER TRIBOLOGIE . 546 12.2.1 REIBUNG . 546 12.2.1.1 REIBUNGSARTEN . 547 12.2.1.2 REIBUNGSMECHANISMEN BEI FESTKOERPERREIBUNG . 547 12.2.1.3 REIBUNGSZUSTAENDE IN GESCHMIERTEN GLEITPAARUNGEN . 548 12.2.2 SCHMIERUNG UND SCHMIERSTOFFE . 549 12.2.2.1 SCHMIEROELE . 550 12.2.2.2 SCHMIERFETTE . 552 12.2.2.3 FESTSCHMIERSTOFFE . 553 12.2.3 VERSCHLEISS . 553 12.2.3.1 VERSCHLEISSMECHANISMEN . 553 12.2.3.2 VERSCHLEISSARTEN . 557 12.3 VERSCHLEISSBESTAENDIGE (TRIBOTECHNISCHE) WERKSTOFFE . 559 12.3.1 VERWENDUNG VON STAEHLEN BZW. 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