Möglichkeiten der Gefügebeeinflussung eutektischer und naheutektischer Aluminium-Silizium-Gußlegierungen unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften:
Gespeichert in:
| Beteilige Person: | |
|---|---|
| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 5]
424 |
| Schlagwörter: | |
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| Umfang: | XIV, 209 S. Ill., graph. Darst. |
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_V
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG.......................................................................................................................................................1
2
LITERATURUEBERSICHT.........................................................................................................................................2
2.1
ERSTAMMGSABLAUF
UND
GEFUEGEAUSBILDUNG...............................................................................................2
2.1.1
UNTEREUTEKTISCHE
LEGIERUNGEN........................................................................................................2
2.1.2
EUTEKTISCHE
LEGIERUNGEN...............................:.................................................................................3
2.1.3
UEBEREUTEKTISCHE
LEGIERUNGEN.........................................................................................................5
2.2
SCHMELZEBEHANDLUNGEN...........................................................................................................................5
2.2.1
FEINUNG
DER
PRIMAERPHASEN..............................................................................................................6
2.2.1.1
KEIMBILDUNGSMECHANISMEN....................................................................................................6
2.2.1.1.1
HOMOGENE
KEIMBILDUNG.................................................................................................6
2.2.1.1.2
HETEROGENE
KEIMBILDUNG................................................................................................7
2.2.1.2
KORNFEINUNG
DES
A-ALUMINIUMMISCHKRISTALLS........................................................................8
2.2.1.3
FEINUNG
DES
PRIMAERSILIZIUMS.................................................................................................12
2.2.2
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS........................................................................................13
2.3
WAERMEBEHANDLUNGEN.............................................................................................................................15
2.3.1
GLUEHUNG
-
MORPHOLOGIEAENDERUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS......................................................15
2.3.2
AUSHAERTUNG....................................................................................................................................16
2.3.2.1
ALLGEMEINES..........................................................................................................................16
2.3.2.2
AUSHAERTUNGSVERHALTEN
VON
ALMGSI-LEGIERUNGEN.................................................................19
2.4
TRIBOLOGIE..............................................................................................................................................20
2.4.1
GRUNDLAGEN....................................................................................................................................20
2.4.2
VERSCHLEISSPRUEFUNG.........................................................................................................................26
3
VERSUCHSMATERIALIEN,
VERSUCHSEINRICHTUNGEN
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN......................................28
3.1
VERSUCHSMATERIALIEN..............................................................................................................................28
3.2
VERSUCHSEINRICHTUNGEN
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN..........................................................................36
3.2.1
SCHMELZEN
UND
GIESSEN..................................................................................................................36
3.2.2
WAERMEBEHANDLUNGEN....................................................................................................................38
3.2.2.1
MORPHOLOGIEAENDERUNG
DES
SILIZIUMS....................................................................................38
3.2.2.2
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
AUSHAERTUNGSVERHALTEN
DER
LEGIERUNG
ALSIL
IMG...............................39
3.2.3
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN
(ZUGVERSUCH)...................................................................................39
3.2.4
TRIBOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN.....................................................................................................40
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.5
METALLOGRAPHISCHE
UNTERSUCHUNGEN..............................................................................................41
3.2.5.1
BESTIMMUNG
DER
GROESSE
DER
PRIMAERPHASE..............................................................................41
3.2.5.1.1
KOMGROESSENBESTIMMUNG................................................................................................41
3.2.5.1.2
BESTIMMUNG
DER
GROESSE
DER
PRIMAERSILIZIUMKRISTALLE
UND
DES
VOLUMENANTEILS..............42
3.2.5.2
GEFUEGEUNTERSUCHUNG.............................................................................................................43
3.2.5.2.1
MAKROGEFUEGEUNTERSUCHUNG...........................................................................................43
3.2.5.2.2
MIKROGEFUEGEUNTERSUCHUNG............................................................................................43
4
VERSUCHSPROGRAMM
UND
-DURCHFUEHRUNG...................................................................................................44
4.1
LEGIEMNGSUEBERGREIFENDE
UNTERSUCHUNGEN............................................................................................44
4.2
UNTEREUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN......................................................................................................44
4.2.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE....................................44
4.2.1.1
LEGIERUNG
ALSI9....................................................................................................................44
4.2.1.2
LEGIERUNG
ALSILL.....................
45
4.2.2
BEEINFLUSSUNG
DER
KOMFEINUNGSWIRKUNG
DER
A1B-VORLEGIERUNGEN
DURCH
TITAN..........................45
4.2.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
PHOSPHOR...........................................................................................45
4.2.3.1
LEGIEMNG
ALSI9....................................................................................................................45
4.2.3.2
LEGIEMNG
ALSIL
1...............................................................................................
46
4.2.4
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM....................46
4.2.4.1
LEGIEMNG
ALSI9....................................................................................................................46
4.2.4.2
LEGIEMNG
ALSIL
1.................................................................................................................-.46
4.2.5
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE
MIT
BOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM..........................................................46
4.2.5.1
LEGIEMNG
ALSI9...............................................
46
4.2.5.2
LEGIEMNG
ALSILL.................................................................
46
4.2.6
EINFLUSS
VON
TITAN
AUF
DIE
KOMFEINUNGS-
UND
VEREDELUNGSWIRKUNG............................................47
4.2.6.1
LEGIEMNG
AISI9...............................................................................
47
4.2.OE.2
LEGIEMNG
ALSIL
1..................................................................................................................47
4.2.7
EINFLUSS
DER
WAERMEBEHANDLUNG.....................................................................................................47
4.2.7.1
GLUEHUNG.................................................................................................................................47
4.2.7.2
KALT-
UND
WARMAUSHAERTUNG...................................................................................................47
4.2.8
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN..........................................................................................................48
4.2.8.1
LEGIEMNG
ALSI9....................................................................................................................48
4.2.8.2
LEGIEMNG
ALSIL
1..................................................................................................................48
INHALTSVERZEICHNIS
__
Y1L
4.3
EUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN
-
AM
BEISPIEL
DER
LEGIERUNG
A1SU2....................................................49
4.3.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
PHOSPHOR..........................................................................................49
4.3.2
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM....................49
4.3.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
*PRIMAEREN
SILIZIUMS*
MIT
PHOSPHOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM..........................................................49
4.3.4
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
WEITERE
ZUSAETZE................................................................................50
4.4
UEBEREUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN
-
AM
BEISPIEL
DER
LEGIERUNG
A1SU4.............................................50
4.4.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS
MIT
PHOSPHOR................................50
4.4.2
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM....................50
4.4.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS
MIT
PHOSPHOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM..........................................................50
4.4.4
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN..........................................................................................................51
4.4.4.1
MECHANISCHE
KENNWERTE
AUS
DEM
ZUGVERSUCH.....................................................................51
4.4.4.2
TRIBOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................
51
5
OPTIMIERUNGSVERSUCHE................................................................................................................................52
5.1
ABBRANDBESTIMMUNGEN.........................................................................................................................52
5.1.1
STRONTIUM.......................................................................................................................................52
5.1.2
PHOSPHOR.......................................................................................................................................53
5.1.2.1
EINFLUSS
DES
PHOSPHORVORLEGIERUNGSTYPS................................................
53
5.1.2.2
PHOSPHORABBRAND
BEI
OPTIMIERTER
VORLEGIERUNG...................................................................53
5.2
OPTIMIERUNG
DER
ZUGABEREIHENFOLGE
(PHOSPHOR
UND
STRONTIUM)..........................................................53
6
VERSUCHSERGEBNISSE.....................................................................................................................................54
6.1
LEGIERUNGSUEBERGREIFENDE
UNTERSUCHUNGEN
EINFLUSS
DER
GIESSPARAMETER
AUF
DIE
GEFUEGEAUSBILDUNG
DER
LEGIERUNGEN
OHNE
CHEMISCHE
ZUSAETZE......54
6.1.1
EINFLUSS
DER
GIESSTEMPERATUR..........................................................................................................54
6.1.2
EINFLUSS
DER
FORMTEMPERATUR.........................................................................................................54
6.2
UNTEREUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN......................................................................................................55
6.2.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE....................................55
6.2.1.1
LEGIEMNG
ALSI9....................................................................................................................55
6.2.1.1.1
UNTERSUCHUNG
DER
KOMFEINUNGSWIRKUNG
VERSCHIEDENER
VORLEGIERUNGEN....................55
6.2.1.1.2
KORNFEINUNG
DURCH
ALB4-DRAHTVORLEGIERUNG
MIT
A1B
2
-TEILCHEN.................................56
6.2.1.1.2.1
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT.............................................................................................56
6.2.1.1.2.2
EINFLUSS
DER
GIESSTEMPERATUR..................................................................................57
6.2.1.1.2.3
EINFLUSS
DER
ABKUEHLUNGSGESCHWINDIGKEIT.............................................................57
VIN
INHALTSVERZEICHNIS
6.2.1.1.3
KORNFEINUNG
DURCH
AIB-MASSELVORLEGIERUNG...............................................................58
6.2.1.1.3.1
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT.............................................................................................58
6.2.1.1.3.2
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE.....................................................................................61
6.2.1.2
LEGIERUNG
ALSIL
1
UND
ALSIL
IMG.........................................................................................62
6.2.1.3
LICHT-
UND
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN..........................................................63
6.2.1.3.1
IDENTIFIZIERUNG
VON
KRISTALLISATIONSZENTREN
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE..................63
6.2.1.3.2
AUSBILDUNGSFORM
DES
EUTEKTIKUMS...............................................................................75
6.2.2
BEEINFLUSSUNG
DER
KOMFEINUNGSWIRKUNG
DER
AIB-VORLEGIERUNG
DURCH
TITAN........................76
6.2.2.1
MAKROSKOPISCHE
UNTERSUCHUNGEN....................................................................................77
OE.2.2.2
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN......................................................................79
6.2.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
PHOSPHOR.....................................................................................81
6.2.3.1
LEGIERUNG
ALSI9...............................................................................................................81
62
.
3.2
LEGIEMNG
ALSIL
1.............................................................................................................81
6.2.3.3
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN......................................................................82
6.2.4
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM...............84
6.2.4.1
LEGIERUNG
ALSI9...............................................................................................................84
6.2.4.1.1
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT................................................................................................84
6.2.4.1.2
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE
UND
DER
GIESSTEMPERATUR.................................................85
OE.2.4.2
LEGIEMNG
ALSIL
1.............................................................................................................85
6.2.43
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN......................................................................86
6.2.5
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE
MIT
BOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM.....................................................91
6.2.5.1
LEGIEMNG
ALSI9...............................................................................................................91
6.2.5.1.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE
VON
KOMFEINER
UND
VEREDELER
AUF
DIE
KORNGROESSE........91
6.2.5.1.2
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE
VON
KOMFEINER
UND
VEREDELER
AUF
DIE
VEREDELUNGS
WIRKUNG....................................................................................92
OE.2.5.2
LEGIEMNG
ALSIL
1.............................................................................................................93
6.2.5.2.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE
VON
KOMFEINER
UND
VEREDELER
AUF
DIE
KORNGROESSE........93
6.2.5.2.2
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE
VON
KOMFEINER
UND
VEREDELER
AUF
DIE
VEREDELUNGSWIRKUNG....................................................................................93
6.2.53
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN......................................................................95
6.2.6
EINFLUSS
VON
TITAN
AUF
DIE
KOMFEINUNGS-
UND
VEREDELUNGSWIRKUNG.......................................99
6.2.6.1
LEGIEMNG
ALSI9...............................................................................................................99
OE.2.6.2
LEGIEMNG
ALSIL
1.............................................................................................................99
6.2.63
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN....................................................................102
INHALTSVERZEICHNIS
IX
6.2.7
EINFLUSS
DER
WAERMEBEHANDLUNG...................................................................................................112
6.2.7.1
GLUEHUNG..............................................................................................................................112
6.2.7.2
KALT-
UND
WARMAUSHAERTUNG.................................................................................................115
OE.2.7.2.1
EINFORMUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS......................................................................115
OE.2.7.2.2
EINFLUSS
DER
LOESUNGSGLUEHZEIT
AUF
DEN
AUSHAERTUNGS
VERLAUF
DER
WARMAUSHAERTUNG..................................................................116
6.2.7.2.3
EINFLUSS
DES
MAGNESIUMGEHALTES
AUF
DEN
AUSHAERTUNGSVERLAUF
DER
KALT-
UND
WARMAUSHAERTUNG..................................................................................117
6.2.7.2.3.1
KALTAUSHAERTUNG....................................................................................................117
OE.2.7.2.3.2
WARMAUSHAERTUNG.................................................................................................118
OE.2.7.2.4
EINFLUSS
DER
GEFUEGEAUSBILDUNG
AUF
DEN
AUSHAERTUNGSVERLAUF
DER
KALT-
UND
WARMAUSHAERTUNG..................................................................................120
6.2.7.2.4.1
KALTAUSHAERTUNG..............................................................:.....................................120
6.2.7.2A2
WARMAUSHAERTUNG.................................................................................................120
6.2.8
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN........................................................................................................121
6.2.8.1
LEGIERUNG
ALSI9..................................................................................................................121
6.2.8.2
LEGIERUNG
ALSIL
1................................................................................................................122
6.2.8.3
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
DES
ZUGVERSUCHS..........................................................131
6.2.8.3.1
LEGIERUNG
ALSI9..........................................................................................................131
6.2.8.3.2
LEGIEMNG
ALSIL
1........................................................................................................131
6.3
EUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN
-
AM
BEISPIEL
DER
LEGIERUNG
A1SUE2
..................................................134
6.3.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
PHOSPHOR........................................................................................134
6.3.1.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE...................................................................................................134
6.3.1.2
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT,
GIESS-
UND
FORMTEMPERATUR..............................................................134
6.3.2
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM..................135
6.3.2.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE...................................................................................................135
OE.3.2.2
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT,
GIESS-
UND
FORMTEMPERATUR..............................................................136
6.3.2.3
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................................................137
6.3.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
*PRIMAEREN
SILIZIUMS*
MIT
PHOSPHOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM........................................................139
6.3.3.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGEN.................................................................................................139
6.3.3.1.1
EINFLUSS
DES
STRONTIUMS
BEI
KONSTANTEM
PHOSPHORGEHALT............................................139
6.3.3.1.2
EINFLUSS
DES
PHOSPHORS
BEI
KONSTANTEM
STRONTIUMGEHALT............................................140
OE.3.3.2
EINFLUSS
DER
GIESS-
UND
FORMTEMPERATUR..............................................................................142
6.3.3.3
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN,
143
X
INHALTSVERZEICHNIS
6.3.4
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
WEITERE
ZUSAETZE...............................................................................146
6.3.4.1
ZIRKON
UND
VANADIUM.........................................................................................................146
6.3.4.2
NICKEL..................................................................................................................................147
6.3.4.2.1
NICKEL
UND
PHOSPHOR...................................................................................................147
6.34.2.2
NICKEL
UND
STRONTIUM..................................................................................................147
6.34.2.3
NICKEL,
ZIRKON
UND
STRONTIUM.....................................................................................148
6.3.4.2.4
NICKEL,
PHOSPHOR
UND
STRONTIUM.................................................................................148
63.4.3
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................................................148
6.4
UEBEREUTEKTISCHE
ALSI-LEGIERUNGEN
-
AM
BEISPIEL
DER
LEGIERUNG
A1SUE4...........................................152
6.4.1
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS
MIT
PHOSPHOR..............................152
6.4.1.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE...................................................................................................152
6.4.1.2
EINFLUSS
DER
GIESS-
UND
FORMTEMPERATUR...............................................................................153
6.4.1.3
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................................................154
6.4.2
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM..................157
6.4.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
DURCH
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS
MIT
PHOSPHOR
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS
MIT
STRONTIUM........................................................158
6.4.3.1
EINFLUSS
DER
ZUGABEMENGE...................................................................................................158
6.4.3.2
EINFLUSS
DER
HALTEZEIT...........................................................................................................160
6.4.3.3
EINFLUSS
DER
GIESS-
UND
FORMTEMPERATUR..............................................................................161
6.4.34
RASTERELEKTRONENOPTISCHE
UNTERSUCHUNGEN.........................................................................163
6.4.4
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN........................................................................................................165
6.4.4.1
MECHANISCHE
KENNWERTE
AUS
DEM
ZUGVERSUCH...................................................................165
6.44.2
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
DES
ZUGVERSUCHS..........................................................167
6.44.3
TRIBOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN
(REIBUNG
UND
VERSCHLEISS).................................................168
7
DISKUSSION...................................................................................................................................................176
7.1
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE.......................................................................................176
7.2
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
UND
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS....................................................186
7.3
GEFUEGEBEEINFLUSSUNG
VON
AIS
-GUSSLEGIERUNGEN
DURCH
ZIRKON,
VANADIUM
UND
NICKEL.....................193
7.4
WAERMEBEHANDLUNG...............................................................................................................................193
7.5
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN................................................................................................................195
7.5.1
MECHANISCHE
KENNWERTE
AUS
DEM
ZUGVERSUCH...........................................................................195
7.5.2
TRIBOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN..................................................................................................197
INHALTSVERZEICHNIS
XI
8
ZUSAMMENFASSUNG.....................................................................................................................................198
8.1
KORNFEINUNG
DER
A-ALUMINIUMPRIMAERPHASE.......................................................................................199
8.2
FEINUNG
DES
PRIMAEREN
SILIZIUMS..........................................................................................................200
8.3
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS...............................................................................................200
8.4
FEINUNG
DER
PRIMAERPHASEN
UND
VEREDELUNG
DES
EUTEKTISCHEN
SILIZIUMS............................................201
8.5
WAERMEBEHANDLUNG..............................................................................................................................201
8.6
MECHANISCHE
EIGENSCHAFTEN................................................................................................................202
8.6.1
MECHANISCHE
KENNWERTE
AUS
DEM
ZUGVERSUCH...........................................................................202
8.6.2
TRIBOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN...................................................................................................203
8.7
ABSCHLUSSBEMERKUNGEN................
204
9.
LITERATURVERZEICHNIS.................................................................................................................................205
|
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Inhaltsverzeichnis
Paper/Kapitel scannen lassen
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Bibliotheksmagazin
| Signatur: |
0701 65 B 276-5,424 Lageplan |
|---|---|
| Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |