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1 Inhalt Vorwort 1 Werkstoffe und Hilfsstoffe 1 2 Struktur und Eigenschaften der Metalle Atomarer Aufbau, Kristallsysteme, Gitterfehler Das Atom Die atomaren Bindungsarten Kristallsysteme Polymorphie Reale Kristalle und Gitterfehler Korngrenzen und Korngefuge Verformung, Festigkeit und Bruch Die elastische Verformung Die plastische Verformung Festigkeit und Festigkeitslehre Das Bruchverhalten Das Werkstoffverhalten bei tieferen und höheren Temperaturen Strukturänderungen im festen Zustand Erholung und Rekristallisation Die Diffusion Physikalische Eigenschaften Elastische Eigenschaften Elektrische Eigenschaften Thermische Eigenschaften Magnetische Eigenschaften 66 3 Die Kristallisation der Schmelze Die Schmelze Die Erstarrung Abkühlung auf Raumtemperatur; Phasenumwandlungen 73 4 Die Phasenzustände metallischer Legierungen (Zustandsdiagramme) Reine Metalle und Legierungen Abkühlungskurven Die Zustandsdiagramme System mit Unlöslichkeit im festen Zustand 80 V

2 4.3.2 System mit völliger Löslichkeit im festen Zustand System mit teilweiser Löslichkeit im festen Zustand System mit intermetallischen Phasen und Verbindungen Zustandsdiagramme von Dreistofflegierungen Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Das stabile Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Das metastabile Eisen-Kohlenstoff-Diagramm Die Gefüge der Eisenwerkstoffe Abkühlungs- und Aufheizbeispiele Die Wirkung weiterer Legierungselemente 98 5 Stahl und Gußeisen Die Gewinnung von Stahl und Eisen Reduktion der Eisenerze Die Stahlerzeugung Die Sekundärmetallurgie Die Gießtechnologie Erstarrungsbedingte Gefugefehler Einteilung der Stähle und Benennung Die Einteilung der Stähle Normgerechte Benennung von Stahl und Gußeisen Stahlkurznamen Gußeisenkurznamen Werkstoffnummern Unlegierte Stähle für allgemeine Verwendung Allgemeine Baustähle Schweißgeeignete Feinkornbaustähle Automatenstähle Wetterfeste Baustähle Kaltgewalzte Flacherzeugnisse (Feinbleche) Rohrstähle Druckbehälterstähle Weitere Stahlgruppen Für Wärmebehandlungen vorgesehene Stähle Nicht festigkeitserhöhende Wärmebehandlungen (Glühen) Weichglühen Normalglühen Rekristallisationsglühen Spannungsarmglühen Diffusionsglühen Grobkornglühen Festigkeitserhöhende Wärmebehandlungen Härten Härtungsgefüge der Perlitstufe Der Bainit Der Martensit Die kritische Abkühlgeschwindigkeit 148

3 Abschreck-Eigenspannungen und Verzug Die Härtbarkeit der Stähle ZTU-Schaubilder Der Stirnabschreckversuch Anlassen und Vergüten Begriffe aus der Praxis des Härtens Vergütungsstähle Randschicht- (Oberflächen-)härten Flammhärten Induktionshärten Die Einhärtungstiefe Einsatzhärten Die Einsatzhärtungstiefe Stähle für das Einsatzhärten: Einsatzstähle" Nitrieren Borieren Werkzeugstähle Kaltarbeitsstähle Warmarbeitsstähle Schnellarbeitsstähle Wälzlagerstähle Nichtrostende Stähle Ferritische nichtrostende Stähle Martensitische nichtrostende Stähle Austenitische nichtrostende Stähle Das Schweißen nichtrostender Stähle Hochfeste Stähle Eisen-Gußwerkstoffe Graues Gußeisen mit Lamellengraphit Gußeisen mit Kugelgraphit Tempergußeisen Stahlguß Nichteisenmetalle Benennung der NE-Metalle Aluminium und Aluminiumlegierungen Herstellung, Verarbeitung, Recycling Physikalische und chemische Eigenschaften Reinaluminium und naturharte Legierungen Aushärtbare Aluminiumlegierungen Aluminium-Gußlegierungen Magnesium, Titan, Beryllium Magnesium und Magnesiumlegierungen Titan und Titanlegierungen Beryllium Kupfer und Kupferlegierungen 225

4 6.4.1 Herstellung, Verarbeitung, Recycling Reinkupfer Kupferlegierungen Weitere Metalle Edelmetalle Hochschmelzende Metalle Niedrig schmelzende Metalle Sonstige Metalle Lotwerkstoffe Sinter- und Lagerwerkstoffe Sinterwerkstoffe Lagerwerkstoffe Schneidstoffe Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde Verbundwerkstoffe Werkstoffverbunde Keramische Werkstoffe Herstellung Oxidkeramik Nichtoxidische Keramik Glas und Glaskeramik; Kohlenstoff Oberflächentechnik Die metallische Oberfläche Metallische Oberflächenbeschichtungen Konversionsschichten Hartstoffbeschichtungen Korrosion und Korrosionsschutz Chemische Korrosion Elektrochemische Korrosion Korrosionsarten und Korrosionsprüfung Korrosionsschutz Werkstoffprüfung Zerstörende Prüfverfahren Härteprüfung Festigkeitsprüfung mit zügiger Belastung Festigkeitsprüfung mit schlagartiger Belastung Festigkeitsprüfung mit sehr langsamer Dehnung (Zeitstandversuch) Festigkeitsprüfung mit schwingender Belastung 312

5 Technologische Prüfverfahren Die Gefügeprüfung (Metallographie) Die Materialanalyse Zerstörungsfreie Prüfverfahren Die Prüfung mit Röntgen- und Gammastrahlen Die Prüfung mit Ultraschall Die Rißprüfung Physikalische Prüfverfahren Werkstoffwahl in der Prozeßkette Produktentwicklung" Entwicklungsmethodik Der zeitliche Ablauf der Produktentwicklung Werkstoffwahl und Werkstoffgruppen 350 Antworten zu den Aufgaben 355 Vertiefende Literatur 363 Sachverzeichnis 365

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