Verfügbarkeit: Werkstoffe und ihre Anwendungen | Technische Universität München

Werkstoffe und ihre Anwendungen: Metalle, Kunststoffe und mehr

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Bibliographische Detailangaben
Vorheriger Titel:	Weißbach, Wolfgang Werkstoffkunde
Beteiligte Personen:	Weißbach, Wolfgang (VerfasserIn), Dahms, Michael 1957- (VerfasserIn), Jaroschek, Christoph 1959- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2018]
Ausgabe:	20., überarbeitete Auflage
Schlagwörter:	Werkstoff Werkstoffkunde Werkstoffprüfung Metall Kunststoff Lehrbuch
Links:	http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=ec80498d814245e0bfcafd9e5f97dfe9&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm http://www.springer.com/ http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=030462759&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA
Umfang:	XIX, 601 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658198916 3658198915

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	1 GRUNDLEGENDE BEGRIFFE UND ZUSAMMENHAENGE.............................................. 1 1.1 GEGENSTAND UND BEDEUTUNG DER WERKSTOFFKUNDE..................................... 1 1.1.1 DAS FACHGEBIET W ERK STO FFE ...................................................... 1 1.2 STELLUNG UND BEDEUTUNG DER WERKSTOFFKUNDE IN DER T E C H N IK .............. 3 1.3 ENTWICKLUNGSRICHTUNGEN DER WERKSTOFFTECHNIK ...................................... 6 1.3.1 BESSERE NUTZUNG VON WERKSTOFF UND ENERGIE (MATERIAL- UND ENERGIEEFFIZIENZ) .............................................. 7 1.3.2 OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN, N ANOTECHNOLOGIE ........................ 7 1.4 WIE LASSEN SICH DIE UNTERSCHIEDLICHEN EIGENSCHAFTEN DER WERKSTOFFE ERKLAEREN?.................................................................................................... 7 1.4.1 ATOMBAU UND PERIODENSYSTEM ( P S E ) ....................................... 8 1.4.2 BINDUNGSART................................................................................. 10 1.4.3 M ATERIALAUFBAU............................................................................ 12 1.4.4 WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN................................................................ 17 1.5 ANFORDERUNGEN AN W ERKSTOFFE.................................................................. 22 1.5.1 ANFORDERUNGSPROFIL.................................................................... 22 1.5.2 EIGENSCHAFTSPROFIL ...................................................................... 23 2 METALLISCHE W ERKSTOFFE ...................................................................................... 25 2.1 M ETALLKUNDE............................................................................................... 25 2.1.1 VORKOMMEN................................................................................. 25 2.1.2 M ETALLBINDUNG............................................................................ 26 2.1.3 METALLEIGENSCHAFTEN.................................................................... 29 2.1.4 DIE KRISTALLSTRUKTUREN DER METALLE (IDEALKRISTALLE) .................. 31 2.1.5 ENTSTEHUNG DES G E FUE G E S ........................................................... 39 2.1.6 VERFORMUNG AM IDEALKRISTALL (MODELLVORSTELLUNG) .................... 46 2.2 STRUKTUR UND VERFORMUNG DER R EALKRISTALLE ........................................... 51 2.2.1 KRISTALLFEHLER.............................................................................. 51 2.2.2 VERFORMUNG DER REALKRISTALLE UND VERAENDERUNG DER EIGENSCHAFTEN...................................................................... 56 2.3 VERFESTIGUNGSMECHANISMEN .................................................................... 57 2.3.1 M ISCHKRISTALLVERFESTIGUNG ......................................................... 58 2.3.2 KALTVERFESTIGUNG (VERFORMUNGSVERFESTIGUNG) ........................ 60 2.3.3 FEINKOMVERFESTIGUNG (KORNGRENZENVERFESTIGUNG) ................... 63 2.3.4 DISPERSIONSVERFESTIGUNG (TEILCHEN-, A USSCHEIDUNGS-) ........... 64 2.3.5 VERFESTIGUNGSMECHANISMEN KOM BINIERT ................................... 69 2.4 VORGAENGE IM METALLGITTER BEI HOEHEREN TEMPERATUREN (THERMISCH AKTIVIERTE PROZESSE) .............................................................. 70 2.4.1 ALLGEMEINES ............................................................................... 70 2.4.2 KRISTALLERHOLUNG UND REKRISTALLISATION ...................................... 72 2.4.3 KOMVERGROEBERUNG (-WACHSTUM)................................................. 76 2.4.4 W ARM UM FORM UNG........................................... 77 2.4.5 D IFFU SIO N .................................................................................... 79 2.4.6 WERKSTOFFVERHALTEN BEI HOEHEREN TEMPERATUREN UNTER B EANSPRUCHUNG ................................................................. 83 2.5 LEGIERUNGEN (ZWEISTOFFLEGIERUNGEN) ...................................................... 88 2.5.1 B E G RIFFE ................................................................... 88 2.5.2 ZUSTANDSDIAGRAMME, A LLGEM EINES ........................................... 94 2.5.3 ZUSTANDSDIAGRAMM MIT VOLLKOMMENER MISCHBARKEIT DER K OM PONENTEN....................................................................... 95 2.5.4 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN DER MISCHKRISTALLLEGIERUNGEN . . . 97 2.5.5 EUTEKTISCHE LEGIERUNGSSYSTEME (GRUNDTYP I I ) ........................ 98 2.5.6 ALLGEMEINE EIGENSCHAFTEN DER EUTEKTISCHEN LEGIERUNGEN . . . 100 2.5.7 AUSSCHEIDUNGEN AUS UEBERSAETTIGTEN M ISCHKRISTALLEN ................... 104 2.5.8 ZUSTANDSDIAGRAMM MIT INTERMETALLISCHEN P HASEN ...................... 106 2.5.9 UEBUNG: AUSWERTUNG EINES ZUSTANDSDIAGRAMMES, ABKUEHL VERLAUF EINER CU-ZN-LEGIERUNG (64,5 % C U ) .................107 2.5.10 VERGLEICH VON HOMOGENEN UND HETEROGENEN LEGIERUNGEN . . . 108 2.5.11 UEBERSICHT UEBER PHASENUMWANDLUNGEN IM FESTEN ZUSTAND . . . 109 LITERATUR.................................................................................................................. 110 3 DIE LEGIERUNG E ISEN-K OHLENSTOFF....................................................................111 3.1 ABKUEHLKURVE UND KRISTALLINE PHASEN DES REINEISENS ................................. 112 3.2 ERSTARRUNGSFORMEN....................................................................................... 115 3.3 DAS EISEN-KOHLENSTOFF-DIAGRAMM (EK D ) ................................................. 117 3.3.1 ERSTARRUNGSVORGAENGE.................................................................... 119 3.3.2 DIE UMWANDLUNGEN IM FESTEN Z U STA N D ...................................... 121 3.4 EINFLUSS DES KOHLENSTOFFS AUF DIE LEGIERUNGSEIGENSCHAFTEN ................... 128 3.4.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN ......................................................... 128 3.4.2 TECHNOLOGISCHE E IGENSCHAFTEN....................................................128 LITERATUR..................................................................................................................131 4 S TAE H LE .................................................................................................................... 133 4.1 ERZEUGUNG UND K LASSIFIZIERUNG................................................................. 133 4.1.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 133 4.1.2 AUSGANGSSTOFFE UND AUFGABEN DER STAHLERZEUGUNG .................... 134 4.1.3 ROHSTAHLERZEUGUNG ...................................................................... 134 4.1.4 SEKUNDAERM ETALLURGIE....................................................................137 4.1.5 VERGIESSEN UND ERSTARREN DES STAHLES............................................137 4.1.6 EISENBEGLEITER UND IHRE WIRKUNG AUF GEFUEGE UND STAHLEIGENSCHAFTEN................................................................. 140 4.1.7 EINFLUSS DER LEGIERUNGSELEMENTE.................................................142 4.1.8 EINTEILUNG DER S TAE H LE ....................................................................147 4.2 STAEHLE FUER ALLGEMEINE VERWENDUNG............................................................151 4.2.1 ANFORDERUNGSPROFIL ................ 151 4.2.2 BAUSTAEHLE NACH DIN EN 10025/05 ........................................... 152 4.3 BAUSTAEHLE HOEHERER FESTIGKEIT ...................................................................... 154 4.3.1 DIE ERHOEHUNG DER FESTIGKEIT......................................................... 155 4.3.2 NICHT VERGUETETE SCHWEISSGEEIGNETE FEINKORNBAUSTAEHLE ........... 156 4.3.3 VERGUETETE SCHWEISSGEEIGNETE FEINKORNBAUSTAEHLE, DINEN 10025-6/09 ................................................................. 158 4.4 STAEHLE MIT BESONDEREN EIGENSCHAFTEN ...................................................... 158 4.4.1 KALTZAEHE STAEHLE ............................................................................158 4.4.2 WETTERFESTE BAUSTAEHLE DIN EN 10025-5/05 ........................... 159 4.4.3 AUSTENITISCHE STAEHLE ....................................................................160 4.4.4 FERRITISCHE S TAE H LE ......................................................................... 162 4.4.5 STAEHLE FUER EINSATZ BEI HOHEN TEMPERATUREN.................................162 4.5 STAEHLE FUER BESTIMMTE FERTIGUNGSVERFAHREN.................................................166 4.5.1 AUTOMATENSTAEHLE............................................................................166 4.5.2 STAEHLE ZUM KALTUMFORMEN................................... 166 4.6 STAEHLE FUER BESTIMMTE B AU TEILE....................................................................172 4.6.1 W AELZLAGERSTAEHLE............................................................................172 4.6.2 F EDERSTAEHLE....................................................................................173 4.7 WERKZEUGSTAEHLE............................................................................................ 176 4.7.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 176 4.7.2 KALTARBEITSSTAEHLE............................................................................179 4.7.3 WARMARBEITSSTAEHLE......................................................................... 180 4.7.4 KUNSTSTOFFFORMENSTAEHLE................................................................. 182 4.7.5 SCHNELLARBEITSSTAEHLE (H S-STAEHLE).................................................182 4.8 STAHLGUSS.......................................................................................................185 4.8.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 185 4.8.2 STAHLGUSS FUER ALLGEMEINE VERWENDUNG.........................................185 4.8.3 WEITERE STAHLGUSSWERKSTOFFE ...................................................... 187 LITERATUR................................................................................................................. 188 5 W AERM EBEHANDLUNG DER S TAE H LE ......................................................................... 189 5.1 ALLGEM EINES.................................................................................................. 189 5.1.1 EINTEILUNG DER VERFAHREN...............................................................189 5.1.2 ZEIT-TEMPERATUR-FOLGEN...............................................................190 5.1.3 AUSTENITISIERUNG (ZTA-SCHAUBILDER)............................................192 5.2 GLUEH VERFAHREN ............................................................................................... 195 5.2.1 N ORM ALGLUEHEN............................................................................... 195 5.2.2 GLUEHEN AUF BESTE VERARBEITUNGSEIGENSCHAFTEN ........................... 197 5.2.3 SPANNUNGSARMGLUEHEN....................................................................200 5.2.4 DIFFUSIONSGLUEHEN ......................................................................... 201 5.2.5 REKRISTALLISATIONSGLUEHEN ........... .. ................................................ 203 5.3 HAERTEN UND VERGUETEN...................................................... 204 5.3.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 204 5.3.2 A USTENITZERFALL...............................................................................204 5.3.3 MARTENSIT, STRUKTUR UND BEDINGUNGEN FUER DIE ENTSTEHUNG . . . 206 5.3.4 HAERTBARKEIT DER STAEHLE ................................................................. 209 5.3.5 VERFAHRENSTECHNIK...................................................... 211 5.3.6 HAERTEVERZUG UND GEGENMASSNAHMEN ........................................... 219 5.3.7 ZEIT-TEMPERATUR-UMWANDLUNG (ZTU-SCHAUBILDER) ................... 221 5.3.8 VERGUETEN..........................................................................................225 5.4 A U SH AE RTE N .................................................................................................... 231 5.4.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 231 5.4.2 V ERFAHREN.......................................................................................232 5.4.3 AUSSCHEIDUNGSHAERTENDE S TAE H LE ................................................... 234 5.4.4 VERGLEICH HAERTEN/VERGUETEN UND A U SH AERTEN .................................235 5.4.5 AUSSCHEIDUNGSVORGAENGE MIT NEGATIVEN AUSWIRKUNGEN ........... 236 5.5 THERMOMECHANISCHE V ERFAHREN................................................................. 236 5.5.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 236 5.5.2 THERMOMECHANISCHE BEHANDLUNG (T M )......................................238 5.5.3 AUSTENITFORM HAERTEN ...................................................................... 239 5.5.4 WEITERE A NW ENDUNGEN................................................................. 239 5.6 VERFAHREN DER OBERFLAECHENHAERTUNG............................................................241 5.6.1 UE BERBLICK.......................................................................................241 5.6.2 RANDSCHICHTHAERTEN......................................................................... 241 5.6.3 EINSATZHAERTEN................................................................................. 247 5.6.4 NITRIEREN, NITROCARBURIEREN .........................................................255 5.6.5 WEITERE VERFAHREN (A USW AHL) ...................................................... 260 5.6.6 MECHANISCHE VERFAHREN................................................................. 261 LITERATUR..................................................................................................................263 6 EISEN-GUSSWERKSTOFFE............................................................................................265 6.1 UEBERSICHT UND EINTEILUNG............................................................................ 265 6.1.1 VORTEILE DER GUSSKONSTRUKTIONEN.................................................266 6.1.2 EINTEILUNG DER G USSW ERKSTOFFE ................................................... 268 6.2 ALLGEMEINES UEBER DIE GEFUEGE- UND GRAPHITAUSBILDUNG BEI GUSSEISEN . 269 6.2.1 GEFUEGEAUSBILDUNG.........................................................................269 6.2.2 GRAPHITAUSBILDUNG.........................................................................272 6.3 GUSSEISEN MIT LAMELLENGRAPHIT GJL (DIN EN 1561/12) ....................... 272 6.4 GUSSEISEN MIT KUGELGRAPHIT GJS (DINEN 1563/12) ............................ 275 6.5 TEMPERGUSS GJMW/GJMB (DIN EN 1 5 6 2 /1 2 ) ................................... 278 6.6 GUSSEISEN MIT VERMICULARGRAPHIT...............................................................282 6.7 SONDERGUSS ................................................................................................. 284 LITERATUR................................................................................................................. 287 7 N ICH TEISENM ETALLE................................................................................................. 289 7.1 ALLGEM EINES................................................................................................. 289 7.2 BEZEICHNUNG VON NE-METALLEN UND -LEGIERUNGEN ..................................... 290 7.2.1 UE B E RSIC H T ...................................................................................... 290 7.2.2 W ERKSTOFF ...................................................................................... 291 7.2.3 ZUSTANDSBEZEICHNUNGEN.............................................................. 291 7.2.4 KNETLEGIERUNGEN............................................................................292 7.2.5 GUSSLEGIERUNGEN............................................................................293 7.3 ALUMINIUM ................................................................................................. 294 7.3.1 VORKOMMEN UND G EW INNUNG......................................................294 7.3.2 EINTEILUNG DER AL-KNETWERKSTOFFE..............................................296 7.3.3 UNLEGIERTES ALUMINIUM, SERIE 1000 ......................................... 298 7.3.4 ALUMINIUMKNETLEGIERUNGEN.........................................................298 7.3.4.1 NICHT AUSHAERTBARE LEGIERUNGEN ................................... 300 7.3.4.2 AUSHAERTBARE L EGIERUNGEN ........................................... 301 7.3.5 ALUMINIUM-GUSSLEGIERUNGEN......................................................303 7.3.6 AUSHAERTEN DER ALUMINIUM-LEGIERUNGEN ................................... 303 7.3.7 NEUENTWICKLUNGEN ...................................................................... 307 7.4 K U P FE R......................................................................................................... 308 7.4.1 VORKOMMEN UND G EW INNUNG...................................................... 308 7.4.2 EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNG.........................................................309 7.4.3 NORMEN FUER KUPFER UND KUPFERLEGIERUNGEN..............................312 7.4.4 NIEDRIGLEGIERTES KUPFER .............................................................. 312 7.4.5 ALLGEMEINES ZU DEN KUPFER-LEGIERUNGEN ................................... 313 7.4.6 KUPFER-ZINK-LEGIERUNGEN ........................................................... 314 7.4.7 KUPFER-ZINN-LEGIERUNGEN............................................................317 7.4.8 KUPFER-ALUMINIUM-LEGIERUNGEN.................................................319 7.4.9 KUPFER-NICKEL-LEGIERUNGEN......................................................... 321 7.4.10 KUPFER-NICKEL-ZINK-LEGIERUNGEN .............................................. 321 7.5 M AG N ESIU M ..................................................................................................322 7.5.1 VORKOMMEN UND G EW INNUNG ...................................................... 322 7.5.2 EIGENSCHAFTEN VON M AGNESIUM ....................................................324 7.6 T I T A N ................................ 329 7.6.1 M ETALLGEW INNUNG ......................................................................... 329 7.6.2 EIGENSCHAFTEN UND ANWENDUNG....................................................329 7.6.3 TITANLEGIERUNGEN (DIN 17 851/90) ........................................... 330 7.7 NICKEL ......................................................................... 334 7.7.1 UNLEGIERTES N ICKEL ......................................................................... 334 7.7.2 NIEDRIG LEGIERTES N I C K E L .............................................................. 335 7.7.3 NI-BASIS-LEGIERUNGEN ................................................................. 335 7.8 DRUCKGUSS W ERKSTOFFE ................................................................................. 341 LITERATUR............................................................................................... 344 8 NICHTMETALLISCH-ANORGANISCHE WERKSTOFFE ...................................................... 345 8.1 EINTEILUNG UND A BG REN ZU N G .......................................................................345 8.2 STRUKTUR UND EIGENSCHAFTEN KERAMISCHER S TO F F E ...................................... 346 8.2.1 THERMOSCHOCKBESTAENDIGKEIT.........................................................348 8.3 BEARBEITUNG DER WERKSTOFFE . ......................................................................350 8.4 WERKSTOFFSORTEN............................................................................................ 351 8.4.1 OXIDISCHE WERKSTOFFE....................................................................351 8.4.2 NICHTOXIDISCHE WERKSTOFFE............................................................355 8.5 NEUE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER PULVER-AUSGANGSSTOFFE ................... 361 8.6 M INERALGLAS..................................................................................................362 8.7 VERGLEICH EINIGER ANORGANISCH-NICHTMETALLISCHER W E RK STO FFE ................ 365 LITERATUR.....................................................................................................................366 9 KUNSTSTOFFE (P OLYM ERE).......................................................................................... 367 9.1 ALLGEM EINES..................................................................................................368 9.2 EIGENSCHAFTEN...............................................................................................370 9.2.1 VERGLEICH MIT M ETALLEN................................................................. 370 9.2.2 MECHANISCHES V ERHALTEN .............................................................. 371 9.2.3 TEM PERATURVERHALTEN....................................................................377 9.2.3.1 GLASTEMPERATUR, SCHMELZTEMPERATUR UND ZERSETZUNGSTEMPERATUR.........................................377 9.2.4 VERARBEITUNGSEIGENSCHAFTEN.........................................................379 9.2.5 BAUTEILEIGENSCHAFTEN....................................................................381 9.3 GEBRAEUCHLICHE K UNSTSTOFFE ........................................................................ 382 9.3.1 WICHTIGE THERMOPLASTE.................................................................385 9.3.1.1 PE, POLYETHYLEN ............................................................ 386 9.3.1.2 PP, POLYPROPYLEN..........................................................387 9.3.1.3 PVC, POLYVINYLCHLORID ................................................ 388 9.3.1.4 PS, P O LY STY RO L............................................................... 389 9.3.1.5 ABS, ACRYLNITRIL-BUTADIEN-STYROL...............................389 9.3.1.6 PA, POLYAMID ............................................................... 389 9.3.1.7 POM, POLYOXIM ETHYLEN...............................................390 9.3.1.8 PET, POLYETHYLENTHEREPHTALAT.......................................390 9.3.1.9 PC, POLYCARBONAT..........................................................391 9.3.2 DUROMERE UND ELASTOM ERE ........................................................... 391 9.3.2.1 ALLGEMEINES . . . . ........................................................ 391 9.3.2.2 FORMMASSETYPEN ..........................................................392 9.3.3 E LASTO M ERE....................................................................................394 9.3.4 THERMOPLASTISCHE ELASTOMERE (TPE) ........................................... 397 VERBUNDSTRUKTUREN UND VERBUNDWERKSTOFFE.................................................399 10.1 BEGRIFFSKLAERUNG................................................................... 399 10.1.1 VERBUNDWERKSTOFFE...................................................................... 399 10.1.2 W ERKSTOFFVERBUNDE...................................................................... 401 10.1.3 VERBUNDKONSTRUKTIONEN.................................................................402 10.1.4 STRUKTUR UND EINTEILUNG DER VERBUNDWERKSTOFFE ........................ 403 10.2 SCHICHTVERBUNDWERKSTOFFE.........................................................................405 10.3 FASERVERBUNDWERKSTOFFE (FV W ).................................................................406 10.3.1 FASERWERKSTOFFE UND E IGENSCHAFTEN ........................................... 406 10.3.2 FASERVERSTAERKTE P O LY M E RE ........................................................... 409 10.4 TEILCHENVERBUNDWERKSTOFFE.........................................................................410 10.5 DURCHDRINGUNGSVERBUNDWERKSTOFFE ........................................................... 411 10.6 METALL-MATRIX-VERBUNDWERKSTOFFE (M M C )..............................................412 10.6.1 ALLGEMEINES .................................................................................412 10.6.2 METALLMATRIX-FASERVERBUNDE ......................................................413 10.6.3 METALLMATRIX-TEILCHENVERBUNDE ................................................... 414 10.6.4 METALLMATRIX-DURCHDRINGUNGSVERBUNDE......................................415 10.6.5 M ETALLSCHAEUME.............................................................................. 416 10.7 KERAMIK-MATRIX-VERBUENDE (C M C ) ........................................................... 418 10.7.1 ALLGEMEINES ................................... 418 10.7.2 FASERVERBUNDKERAMIK ................................................................... 418 10.7.3 DURCHDRINGUNGSVERBUNDKERAMIK ................................................ 419 11 WERKSTOFFE BESONDERER HERSTELLUNG ODER E IG E N S C H A FTE N ..............................421 11.1 PULVERMETALLURGIE, S INTERM ETALLE .............................................................. 421 11.1.1 UEBERBLICK UND EINORDNUNG............................................................421 11.1.2 PULVERHERSTELLUNG......................................................................... 424 11.1.3 FORMGEBUNG UND VERDICHTEN ...................................................... 425 11.1.4 S IN TERN ............................................................................................ 427 11.1.5 NACHBEHANDLUNG DER SINTERTEILE .................................................429 11.1.6 WERKSTOFFE .................................................................................... 431 11.1.6.1 WERKSTOFFE, SCHMELZMETALLURGISCH NICHT HERSTELLBAR (SOG. PSEUDOLEGIERUNGEN) ........................................... 431 11.1.6.2 PULVERMISCHUNGEN FUER F ORM TEILE ................................ 432 11.1.7 LEGIERUNGSTECHNIKEN................................... 433 11.1.8 KLASSIFIZIERUNG, N O RM U N G ............................................................436 11.1.9 SPRUEHKOMPAKTIEREN (SPRAY F O RM IN G ).........................................436 11.2 SCHICHTWERKSTOFFE UND SCHICHTHERSTELLUNG .............................................. 438 11.2.1 BEGRIFFE, ABGRENZUNG....................................................................438 11.2.2 THERMISCHES SPRITZEN.............................................. 442 11.2.3 AUFTRAGSCHWEISSEN UND -LOE TE N ...................................................... 444 11.2.4 ABSCHEIDEN AUS DER GASPHASE ...................................................... 445 11.2.4.1 CVD-VERFAHREN (CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION). . . 448 11.2.4.2 PVD-VERFAHREN (PHYSICAL VAPOUR DEPOSITION) . . . 449 11.2.5 BESCHICHTEN AUS DEM IONISIERTEN ZUSTAND .................................. 451 11.3 LAGER- UND GLEITWERKSTOFFE.......................................................................... 452 11.3.1 ALLGEMEINES ................................................................................. 452 11.3.2 L AGERM ETALLE................................................................................. 454 11.3.3 WEITERE LAGERWERKSTOFFE, SELBSTSCHMIERENDE L A G E R ................ 456 11.4 WERKSTOFFE MIT STEUERBAREN EIGENSCHAFTSAENDERUNGEN..............................456 11.4.1 B E G RIFFE ......................................................................................... 456 11.4.2 PIEZOKERAMIK................................................................................. 457 11.4.3 FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN ...................................................... 458 LITERATUR.....................................................................................................................460 12 KORROSIONSBEANSPRUCHUNG UND K O RRO SIO N SSC H U TZ.........................................463 12.1 EINFUEHRUNG ................................................................................................. 463 12.1.1 CHEMISCHE R E A K TIO N ....................................................................464 12.1.2 METALLPHYSIKALISCHE R EAKTION ...................................................... 464 12.1.3 ELEKTROCHEMISCHE R EAK TIO N .........................................................465 12.2 GRUNDLAGEN DER ELEKTROCHEMISCHEN K ORROSION.........................................465 12.2.1 DIE ENTSTEHUNG VON IO N E N ........................................................... 465 12.2.2 URSACHE DER IONENLEITFAEHIGKEIT VON H 2 O ................................... 466 12.2.3 LOESUNGSDRUCK .............................................................................. 467 12.2.4 GALVANISCHE SPANNUNGSREIHE ...................................................... 467 12.2.5 GALVANISCHES E LE M E N T.................................................................469 12.2.6 KORROSIONSELEMENTE......................................................................469 12.3 KORROSIONSARTEN............................................................................................473 12.3.1 KORROSIONSPRODUKTE...................................................................... 473 12.3.2 KORROSIONSARTEN UND -ERSCHEINUNGEN ........................................... 474 12.4 KORROSIONSARTEN MIT ZUSAETZLICHEN B EANSPRUCHUNGEN..............................476 12.4.1 KORROSION UND FESTIGKEITSBEANSPRUCHUNG ................................... 476 12.4.2 KORROSION UNTER TRIBOLOGISCHER B EANSPRUCHUNG ........................ 478 12.4.3 KORROSION UND THERMISCHE BEANSPRUCHUNG ................................ 479 12.5 KORROSIONSSCHUTZ......................................................................................... 479 12.5.1 TRENNUNG VON METALL UND KORROSIONSMITTEL DURCH SCHUTZSCHICHTEN.................................................................480 12.5.2 KORROSIONSSCHUTZ DURCH WERKSTOFFWAHL ODER EIGENSCHAFTSAENDERUNG.........................................................482 12.5.3 AENDERUNG DER REAKTIONSBEDINGUNGEN ........................................ 485 LITERATUR....................................................................................................................487 13 UEBERLEGUNGEN ZUR M A TE RIA LA U SW A H L.................................................................489 13.1 MATERIALAUSWAHL UEBER ANFORDERUNGSLISTEN ................................................ 491 13.2 TABELLEN UND DATENBANKEN.........................................................................493 13.3 QUANTITATIVE MATERIALAUSWAHL - OPTIMIERUNG MIT HILFE VON BLASEN-DIAGRAMMEN ................................................................................... 495 13.4 ALLGEMEINE HINWEISE ZUR MATERIALAUSWAHL..............................................499 14 W ERKSTOFFPRUEFUNG................................................................................................. 503 14.1 AUFGABEN, A BGRENZUNG.............................................................................. 503 14.2 PRUEFUNG VON WERKSTOFFKENNWERTEN ........................................................... 504 14.3 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN BEI STATISCHER B ELASTUNG..............................505 14.3.1 ZUGVERSUCH FUER METALLE, DIN EN ISO 6892-1 (2017-02-00) . 509 14.3.2 ZUGVERSUCH FUER KUNSTSTOFFE, EN ISO 527-1 ........................... 512 14.3.3 WAERMEFORMBESTAENDIGKEIT DIN EN ISO 7 5 -1 ,-2 ,-3 ................... 515 14.3.4 ALLGEMEINES B RUCHVERHALTEN......................................................516 14.3.5 ZEITFESTIGKEITEN ........................................................................... 520 14.4 DYNAMISCHE B ELASTU N G .............................................................................. 521 14.4.1 BAUTEILVERSAGEN BEI DYNAMISCHER BELASTUNG . . . .. ..................... 522 14.4.2 SPANNUNGSZUSTAENDE...................................................................... 523 14.4.3 KERBSCHLAGBIEGEVERSUCH (DIN EN ISO 148/11) ............. 524 14.4.4 KERBSCHLAGARBEIT-TEMPERATUR-KURVE ........................................... 525 14.5 ZYKLISCHE BELASTUNG....................................................................................528 14.5.1 ALLGEMEINES V ERHALTEN.................................................................528 14.5.2 BELASTUNGSFORMEN BEI ZYKLISCHER B ELASTU N G ..............................530 14.5.3 DAUERSCHWINGVERSUCHE (DIN 50 100/78) ................................ 532 14.5.4 DAUERSCHWINGFESTIGKEITEN............................................................534 14.5.5 DAUERFESTIGKEITSSCHAUBILD FUER ZUG-DRUCK-BEANSPRUCHUNG NACH S M ITH .................................................................................... 535 14.5.6 DAUERFESTIGKEIT UND EINFLUSSGROESSEN ........................................... 536 14.5.7 WOEHLERVERSUCHE MIT K UNSTSTOFFEN .............................................. 536 14.6 MESSUNG DER H AE RTE.......................................................................................537 14.6.1 HAERTEPRUEFUNG NACH B RIN ELL............................................................538 14.6.2 HAERTEPRUEFUNG NACH VICKERS .........................................................541 14.6.3 HAERTEPRUEFUNG NACH R O CK W E LL ...................................................... 543 14.6.4 VERGLEICH DER HAERTEWERTE NACH BRINELL, VICKERS UND ROCKWELL 544 14.6.5 SCHLAGHAERTEPRUEFUNG (POLDI-H AM M ER).........................................545 14.6.6 HAERTEPRUEFUNG NACH SHORE ........................ 546 14.7 THERMISCHE VERFAHREN ................................................................................. 547 14.7.1 TGA (THERMO-GRAVIMETRIE-ANALYSE) DIN EN ISO 11358 . . 547 14.7.2 DSC (DIFFERENTIAL SCANNING CA LO RIM E TRY ) ................................... 548 14.7.3 DMA (DYNAMISCH MECHANISCHE A N A LY SE ) ................................ 552 14.7.4 DAUERGEBRAUCHSTEM PERATUR ................................ 554 14.8 PRUEFUNG VON VERARBEITUNGSEIGENSCHAFTEN (TECHNOLOGISCHE VERSUCHE) . 555 14.8.1 BIEGEVERSUCH (DIN EN ISO 7438/05) ...................................... 555 14.8.2 TIEFUNGSVERSUCH NACH ERICHSEN (DIN EN ISO 20482/03) . . . 556 14.8.3 STIMABSCHRECKVERSUCH NACH JOMINY (DIN EN ISO 642/00) . 557 14.9 UNTERSUCHUNG DES G EFUEGES ......................................................................... 557 14.9.1 MIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN.................................................557 14.9.2 QUANTITATIVE GEFUEGEANALYSE.........................................................559 14.9.3 MAKROSKOPISCHE U NTERSUCHUNGEN .............................................. 560 14.10 ZERSTOERUNGSFREIE WERKSTOFFPRUEFUNG UND Q UALITAETSKONTROLLE ................ 561 14.10.1 EINDRINGVERFAHREN (PENETRIERVERFAHREN, DIN EN 571/97) . . . 562 14.10.2 MAGNETISCHE PRUEFUNGEN (DIN EN ISO 9 9 3 4 /0 2 ) ................... 562 14.10.3 WIRBELSTROMPRUEFUNG (DIN EN ISO 15549/10) ........................ 563 14.10.4 ULTRASCHALLPRUEFUNG (DIN EN 583, TEIL 1-6/97-08) ................ 564 14.10.5 ROENTGEN-ZGAMMASTRAHLEN-PRUEFUNG (DIN EN 4 4 4 /9 4 ) ........... 566 14.10.6 COM PUTERTOMOGRAPHIE................................................................. 569 14.11 UEBERPRUEFUNG DER CHEMISCHEN ZUSAM M ENSETZUNG ................................... 569 14.11.1 FUNKENSPEKTROMETRIE....................................................................569 14.11.2 ENERGIEDISPERSIVE ROENTGENANALYSE (EDX) IM RASTERELEKTRONENMIKROSKOP ................................................... 570 ANHANG A: DIE SYSTEMATISCHE BEZEICHNUNG DER W ERKSTOFFE ................................... 573 A .L KENNZEICHNUNG DER S TAE H LE ..........................................................................573 A .L.L BEZEICHNUNGSSYSTEM FUER S TAEHLE ................................................... 573 A. 1.2 AUFBAU DES KURZNAMENS (DIN EN 10027-1/17)...................... 574 A.1.3 STAEHLE FUER DEN STAHLBAU.................................................................575 A.1.4 STAEHLE FUER DRUCKBEHAELTER................................................................575 A.1.5 STAEHLE FUER DEN M ASCHINENBAU ....................................................... 576 A.1.6 FLACHERZEUGNISSE (KALTGEWALZT) AUS HOEHERFESTEN STAEHLEN ZUM K ALTUM FORM EN...................................................................... 576 A. 1.7 FLACHERZEUGNISSE (KALTGEWALZT) AUS WEICHEN STAEHLEN ZUM K ALTUM FORM EN...................................................................... 576 A.1.8 NACH DER CHEMISCHEN ZUSAMMENSETZUNG BEZEICHNET STAEHLE . 576 A. 1.8.1 UNLEGIERTE STAEHLE MIT MITTLEREM MN-GEHALT 1 % . 577 A. 1.8.2 NIEDRIGLEGIERTE STAEHLE (MITTLERER GEHALT DER LE 5 %) OHNE ZEICHEN, AUCH UNLEGIERTE STAEHLE MIT 1 % MN, UND A UTOM ATENSTAEHLE......................577 A. 1.8.3 NICHTROSTENDE STAEHLE UND ANDERE LEGIERTE STAEHLE (AUSGENOMMEN SCHNELLARBEITSSTAEHLE), SOFERN DER MITTLERE GEHALT MINDESTENS EINES LEGIERUNGSELEMENTES 5 % I S T .................................... 577 A. 1.8.4 SCHNELLARBEITSSTAEHLE...................................................... 578 A.1.9 NUMMEMSYSTEM (DIN EN 10027-2/15) .................................. 579 A.2 BEZEICHNUNG DER EISEN-GUSS-WERKSTOFFE ................................................ 581 A.3 BEZEICHNUNG DER N E -M ETALLE...................................................................582 A.3.1 ALLGEMEINES .................................................................................. 582 A.3.2 BEZEICHNUNG VON ALUMINIUM UND -LEGIERUNGEN..........................582 A.3.3 BEZEICHNUNG VON KUPFER UND -LEGIERUNGEN..................................584 A.4 BEZEICHNUNG DER KUNSTSTOFFE ................................................................... 585 SACHVERZEICHNIS 591
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