Availability: Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik

Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik: Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperaturlegierungen ; mit 65 Tabellen

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Bibliographic Details
Main Author:	Bürgel, Ralf 1954- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Braunschweig [u.a.] Vieweg 1998
Series:	Vieweg Technik
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adam_text	VII INHALTSVERZEICHNIS VORWORT . V ZEICHEN UND EINHEITEN . XIII ABKUERZUNGEN . XVI 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 AG . 5 1.2.4 REAKTIONSKINETIK. . 9 1.3 DIFFUSION . 11 1.3.1 MECHANISMEN UND GESETZMAESSIGKEITEN . 11 1.3.1.1 INTERSTITIELLE DIFFUSION . 12 1.3.1.2 REGULAERE GITTERDIFFUSION . 15 1.3.2 DIFFUSION IN SUBSTITUTIONSMISCHKRISTALLEN . 20 1.3.3 DIFFUSION ENTLANG VON GITTERFEHLERN . 23 1.3.3.1 DIFFUSION ENTLANG VON VERSETZUNGEN . 23 1.3.3.2 DIFFUSION ENTLANG VON KORNGRENZEN . 24 1.3.4 DIFFUSION IN GEORDNETEN GITTERN . 26 1.4 GRUNDLAGEN DER WAERMEUEBERTRAGUNG . 26 1.4.1 BEGRIFFE . 27 1.4.2 WAERMEDURCHGANG DURCH EINE WAND . 28 2 GEFUEGESTABILITAET . 38 2.1 ERHOLUNG . 39 2.2 REKRISTALLISATION . 43 2.2.1 ALLGEMEINES . 43 2.2.2 KINETIK DER REKRISTALLISATION . 44 2.2.3 MECHANISMEN UND GESETZMAESSIGKEITEN DER REKRISTALLISATION .46 2.3 KORNVERGROEBERUNG . 57 VIII INHALTSVERZEICHNIS 2.4 AUSSCHEIDUNGSVORGAENGE . 64 2.4.1 ALLGEMEINES . 64 2.4.2 ENERGIEBILANZ BEI AUSSCHEIDUNGSVORGAENGEN . 68 2.5 TEILCHENVERGROEBERUNG/OSTWALD-REIFUNG . 76 2.6 GEFUEGEBEDINGTE VOLUMENAENDERUNGEN . 85 3 STATISCHE FESTIGKEIT UND VERFORMUNG, KRIECHEN . 88 3.1 ALLGEMEINES . 88 3.2 GRUNDLAGEN DER HOCHTEMPERATURVERFORMUNG . 89 3.3 KRIECHEN . 94 3.3.1 KRIECHKURVE . 94 3.3.2 DARSTELLUNGSFORMEN DER KRIECH UND ZEITSTANDDATEN UND ASPEKTE DER BAUTEILAUSLEGUNG. 99 3.4 VERSETZUNGSKRIECHEN . 103 3.4.1 MIKROSTRUKTURELLE INTERPRETATION . 103 3.4.2 GESETZMAESSIGKEITEN DES VERSETZUNGSKRIECHENS . 107 3.4.2.1 SPANNUNGSABHAENGIGKEIT . 107 3.4.2.2 TEMPERATURABHAENGIGKEIT . 111 3.4.2.3 ABHAENGIGKEITEN VON WERKSTOFFPARAMETERN . 113 3.5 KORNGRENZENGLEITEN . 118 3.6 DIFFUSIONSKRIECHEN . 121 3.7 VERFORMUNGSMECHANISMUSKARTEN . 125 3.8 KRIECHEN VON LEGIERUNGEN . 130 3.8.1 MISCHKRISTALLHAERTUNG . 130 3.8.1.1 DIREKTE WECHSELWIRKUNGEN FREMDATOME/VERSETZUNGEN . 130 3.8.1.2 VERAENDERUNG VON WERKSTOFFPARAMETERN DURCH FREMDATOME . 134 3.8.2 TEILCHENHAERTUNG . 135 3.8.2.1 MECHANISMEN UND GESETZMAESSIGKEITEN . 135 3.8.2.2 BESONDERHEITEN DISPERSIONSGEHAERTETER LEGIERUNGEN . 143 3.8.2.3 HOCH Y'-HALTIGE NI-BASISLEGIERUNGEN . 146 3.8.2.4 KRIECHKURVENVERLAUF TEILCHENGEHAERTETER LEGIERUNGEN . 147 3.8.3 KRIECHEN GEORDNETER INTERMETALLISCHER PHASEN . 149 3.9 BRUCHMECHANISMUSKARTEN . 150 3.10 KRIECHSCHAEDIGUNG UND KRIECHBRUCH . 153 3.10.1 TRANSKRISTALLINE KRIECHSCHAEDIGUNG . 153 3.10.2 INTERKRISTALLINE KRIECHSCHAEDIGUNG. 154 3.10.2.1 KRIECHRISSINITIIERUNG . 157 3.10.2.2 KRIECHRISSWACHSTUM . 165 3.10.3 TERTIAERES KRIECHEN . 167 3.11 EINFLUSS DER KORNFORM AUF DIE ZEITSTANDEIGENSCHAFTEN . 169 INHALTSVERZEICHNIS IX 3.12 KRIECHVERHALTEN VON EINKRISTALLEN . 172 3.13 EXTRAPOLATION VON ZEITSTANDERGEBNISSEN . 173 3.14 ZEITSTANDFESTIGKEITSNACHWEIS BEI VERAENDERLICHEN BEANSPRUCHUNGEN .179 3.15 SPANNUNGSRELAXATION . 180 3.16 ENTWICKLUNG UND AUSWAHL KRIECHFESTER LEGIERUNGEN . 185 4 ZYKLISCHE FESTIGKEIT UND VERFORMUNG, ERMUEDUNG . 191 4.1 BEGRIFFE UND EINFUEHRUNG . 191 4.2 ERMUEDUNG BEI TIEFEN TEMPERATUREN . 199 4.3 ERMUEDUNG BEI HOHEN TEMPERATUREN . 204 4.4 SCHAEDIGUNG UND BRUCH UNTER ZYKLISCHEN BELASTUNGEN . 211 4.5 LEBENSDAUERABSCHAETZUNG FUER ZYKLISCHE BELASTUNGSKOLLEKTIVE . 212 4.6 LEBENDAUERABSCHAETZUNG FUER KOMBINIERTE KRIECH UND ERMUEDUNGSBEANSPRUCHUNG . 213 4.7 THERMISCHE ERMUEDUNG . 219 4.7.1 WAERMEDEHNUNGEN UND WAERMESPANNUNGEN . 219 4.7.2 PRUEFTECHNIKEN ZUR THERMISCHEN ERMUEDUNG . 231 4.7.3 EINFLUSSGROESSEN AUF DIE THERMISCHE ERMUEDUNG . 236 4.7.3.1 WAERMEAUSDEHNUNGSKOEFFIZIENT. 237 4.7.3.2 WAERMELEITFAEHIGKEIT UND TEMPERATURLEITFAEHIGKEIT . 237 4.7.3.3 ELASTIZITAETSMODUL . 239 4.7.3.4 KORNGROESSE . 242 4.7.3.5 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN . 242 4.7.3.6 KONSTRUKTIVE UND GEOMETRISCHE EINFLUESSE . 243 4.7.3.7 KORROSIONSBESTAENDIGKEIT. 244 4.7.3.S ZUSAMMENFASSUNG DER EINFLUSSGROESSEN AUF DIE THERMISCHE ERMUEDUNG . 244 5 HOCHTEMPERATURKORROSION . 247 5.1 BEGRIFFE . 247 5.2 THERMODYNAMIK DER METALL/GAS-REAKTIONEN . 248 5.3 OXIDATION . 254 5.3.1 EINFUEHRUNG UND BEGRIFFE . 254 5.3.2 KINETIK DER OXIDDECKSCHICHTBILDUNG . 254 5.3.3 MECHANISMEN DES DECKSCHICHTWACHSTUMS. 260 5.3.4 OXIDATION VON LEGIERUNGEN . 265 5.3.5 DECKSCHICHTEN AUF LEGIERUNGEN . 267 5.3.6 ZYKLISCHES OXIDATIONSVERHALTEN . 272 5.3.7 HAFTUNG VON DECKSCHICHTEN UND AKTIVELEMENTEFFEKTE . 274 5.3.8 PLASTISCHES VERHALTEN VON OXIDDECKSCHICHTEN . 278 5.3.9 KORNGRENZENZERFALL (PEST) . 279 5.3.10 ZUNDERGRENZE . 279 X INHALTSVERZEICHNIS 5.4 AUFKOHLUNG . 280 5.4.1 ALLGEMEINES . 280 5.4.2 BESONDERE ERSCHEINUNGSFORMEN DER AUFKOHLUNG . 284 5.4.2.1 METAL DUSTING . 284 5.4.2.2 GRUENFAEULE . 286 5.5 ENTKOHLUNG . 288 5.6 AUFSTICKUNG . 289 5.7 AUFSCHWEFELUNG . 291 5.8 HEISSGASKORROSION . 294 5.8.1 BEGRIFFE UND EINFUEHRUNG. 294 5.8.2 KORROSIVE SUBSTANZEN BEI VERBRENNUNGSPROZESSEN . 296 5.8.3 PRUEFMETHODEN . 299 5.8.4 MECHANISMEN DER HEISSGASKORROSION . 301 5.8.4.1 ALLGEMEINES . 301 5.8.4.2 NIEDERTEMPERATUR (TYP II-) HEISSGASKORROSION . 303 5.8.4.3 HOCHTEMPERATUR (TYP I-) HEISSGASKORROSION . 308 5.8.4.4 EINFLUESSE WEITERER ELEMENTE . 313 5.8.5 ZUSAMMENFASSUNG UND ASPEKTE DER WERKSTOFFWAHL . 315 5.9 EROSION-KORROSION-WECHSELWIRKUNGEN . 319 5.10 KORROSIONSBEDINGTE VOLUMENAENDERUNGEN . 319 5.11 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN KORROSION UND MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN . 320 6 HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN . 326 6.1 DEFINITION UND ANWENDUNGSGEBIETE . 326 6.2 BEANSPRUCHUNGEN UND WERKSTOFFANFORDERUNGEN . 326 6.3 AUSWAHLKRITERIEN FUER BASISELEMENTE UND UEBERSICHT UEBER HOCHTEMPERATUR-WERKSTOFFGRUPPEN . 329 6.4 HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN AUF FE-BASIS . 333 6.4.1 UEBERSICHT . 333 6.4.2 HITZEBESTAENDIGE STAEHLE . 336 6.4.3 WARMFESTE STAEHLE . 339 6.4.4 HOCHWARMFESTE STAEHLE . 340 6.5 HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN AUF CO-BASIS . 347 6.5.1 ALLGEMEINES UND VERGLEICH . 347 6.5.2 LEGIERUNGSAUFBAU, GEFUEGE UND EIGENSCHAFTEN . 348 6.6 HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN AUF NI-BASIS . 352 6.6.1 ALLGEMEINES UND VERGLEICH . 352 6.6.2 PHASEN IN NI-BASISLEGIERUNGEN . 358 6.6.2.1 DER Y-MISCHKRISTALL . 358 6.6.2.2 DIE Y'-PHASE . 359 6.6.2.3 KARBIDE . 368 6.6.2.4 TCP-PHASEN UND PHASENINSTABILITAETEN . 370 6.6.2.5 WEITERE PHASEN . 373 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.6.3 WAERMEBEHANDLUNG /-GEHAERTETER NI-BASISLEGIERUNGEN . 375 6.6.3.1 ALLGEMEINES . 375 6.6.3.2 AUSGANGSWAERMEBEHANDLUNG . 376 6.6.3.3 HEISS-ISOSTATISCHES PRESSEN (HIP) . 387 6.6.3.4 REGENERIERENDE WAERMEBEHANDLUNG . 387 6.6.4 KORROSIONSEIGENSCHAFTEN . 388 6.7 GERICHTET ERSTARRTE SUPERLEGIERUNGEN . 388 6.7.1 ALLGEMEINES . 388 6.7.2 HERSTELLUNG . 390 6.7.2.1 PRINZIP DER GERICHTETEN ERSTARRUNG . 390 6.7.2.2 VERFAHRENSPARAMETER UND GEFUEGEFEHLER . 393 6.7.2.3 MIKROSEIGERUNGSVERHALTEN BEI DER ERSTARRUNG . 399 6.7.3 LEGIERUNGSAUFBAU UND BESONDERE EIGENSCHAFTEN . 403 6.8 GERICHTET REKRISTALLISIERTE DISPERSIONS-SUPERLEGIERUNGEN . 408 6.8.1 ALLGEMEINES . 408 6.8.2 LEGIERUNGSTYPEN . 410 6.8.3 HERSTELLUNG . 410 6.8.4 REKRISTALLISATION . 412 6.8.5 LEGIERUNGSAUFBAU UND BESONDERE EIGENSCHAFTEN . 415 6.8.6 BLECHLEGIERUNGEN . 417 6.8.7 KORROSIONS UND BESCHICHTUNGSVERHALTEN. 418 6.9 HOCHSCHMELZENDE LEGIERUNGEN. 419 6.9.1 ALLGEMEINES . 419 6.9.2 FESTIGKEITSSTEIGERUNG UND LEGIERUNGSAUFBAU . 422 6.10 INTERMETALLISCHE PHASEN ALS KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE . 422 6.10.1 ALLGEMEINES . 422 6.10.2 KLASSIFIZIERUNG DER INTERMETALLISCHEN PHASEN . 423 6.10.3 BESONDERE EIGENSCHAFTEN DER INTERMETALLISCHEN PHASEN . 427 6.10.4 POTENTIELLE INTERMETALLISCHE KONSTRUKTIONSWERKSTOFFE . 429 6.11 EDELMETALL-LEGIERUNGEN . 435 6.12 VERUNREINIGUNGEN UND REINHEITSGRADVERBESSERUNG . 435 6.12.1 ALLGEMEINES . 435 6.12.2 EINFLUESSE VON VERUNREINIGUNGEN AUF DIE EIGENSCHAFTEN . 436 6.12.3 MASSNAHMEN ZUR REINHEITSGRADVERBESSERUNG . 440 6.13 VERGLEICH VON HOCHTEMPERATURWERKSTOFFEN UND ASPEKTE DER WERKSTOFFWAHL . 442 7 HOCHTEMPERATURBESCHICHTUNGEN . 450 7.1 HOCHTEMPERATUR-KORROSIONSSCHUTZSCHICHTEN . 450 7.1.1 FUNKTION . 450 7.1.2 BEANSPRUCHUNGEN UND ANFORDERUNGEN . 451 XII INHALTSVERZEICHNIS 7.1.3 AUFBRINGVERFAHREN . 452 7.1.3.1 CVD-VERFAHREN . 454 7.1.3.2 PVD-VERFAHREN . 459 7.1.3.3 THERMISCHE SPRITZVERFAHREN . 460 7.1.3.4 PLATTIEREN . 464 7.1.4 BESCHICHTUNGSARTEN UND EIGENSCHAFTEN . 464 7.1.4.1 DIFFUSIONSSCHICHTEN . 464 7.1.4.2 AUFLAGESCHICHTEN . 467 7.1.5 THERMISCH-MECHANISCHES VERHALTEN BESCHICHTETER BAUTEILE . 472 7.1.5.1 WAERMESPANNUNGEN . 473 7.1.5.2 PHYSIKALISCHE UND MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN VON BESCHICHTUNGEN . 477 7.1.5.3 THERMOZYKLISCHES VERHALTEN . 480 7.2 WAERMEDAEMMSCHICHTEN . 485 7.2.1 FUNKTION . 485 7.2.2 ANFORDERUNGEN . 489 7.2.3 AUFBRINGVERFAHREN FUER KERAMIKSCHICHTEN . 490 7.2.4 ARTEN UND EIGENSCHAFTEN . 491 7.2.4.1 KERAMIKSCHICHTEN. 492 7.2.4.2 HAFTSCHICHTEN . 497 8 MASSNAHMEN AN BETRIEBSBEANSPRUCHTEN BAUTEILEN . 500 8.1 ZUSTANDSBEURTEILUNGEN . 500 8.2 REKONDITIONIERUNGSMASSNAHMEN . 508 LITERATUR . 511 ANHANG CHEMISCHE ZUSAMMENSETZUNGEN VON HOCHTEMPERATURLEGIERUNGEN . 521 HANDELSNAMEN . 528 WERKSTOFFVERZEICHNIS . 529 SACHWORTVERZEICHNIS . 533
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