Handbuch Konstruktions werkstoffe

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1 Elvira Moeller Handbuch Konstruktions werkstoffe Auswahl, Eigenschaften, Anwendung 2., überarbeitete Auflage

2 Inhaltsverzeichnis Anwendung von Nickellegierungen und ihre Verteilung Nickellegierungen als Konstruktionswerkstoffe Eigenschaften von Nickellegierungen Mechanische Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Chemische Eigenschaften Verarbeitung von Nickellegierungen Be- und Verarbeitung Fügeverfahren Oberflächenveredelung Gebrauchseigenschaften Nickellegierungen für die Hand habung aggressiver korrosiver Medien unter Nasskorrosionsbedingungen Unlegiertes Nickel Nickel-Kupfer-Legierungen Nickel-Molybdän-Legierungen Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen Nickel-Chrom-Molybdän-Legierungen Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Kupfer-Legierungen Aushärtbare Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän(-Kupfer)-Legierungen Nickellegierungen für die korrosive Beanspruchung durch heiße Gase und Verbrennungsprodukte hitzebeständige Nickelwerkstoffe Nickellegierungen für mechanische Beanspruchung bei sehr hohen Temperaturen hochwarmfeste Nickelwerkstoffe Beispielhafte Anwendungen Anwendung in der chemischen Prozesstechnik Anlagen zur Herstellung von Phosphor- und Superphosphorsäure und von Phosphatdüngemitteln Anlagen zur Salzerzeugung Anlagen zur Herstellung von Chlor und Ätznatron Anlagen zur Herstellung von Vinylchlorid Anlagen zur Mineralgewinnung Anlagen in der Papier- und Zellstoffindustrie Anlagen zur Synthese organischer Verbindungen Raffinerien Anwendung im Industrieofenbau Öfen mit oxidierenden Atmosphären Öfen mit aufkohlenden Atmosphären Öfen mit nitrierenden Atmosphären Öfen mit halogenierenden Atmosphären Öfen mit sulfidierenden Atmosphären Anwendung in der Energietechnik Dampferzeuger Kraftwerksgasturbinen Anwendung in der Umwelttechnik Rauchgasentschwefelungsanlagen Müllverbrennungsanlagen Abwasseraufbereitungsanlagen Anwendung bei der Öl- und Gasgewinnung und in der Meerestechnik Anlagen zur Förderung von Sauergas und schwefelhaltigem Rohöl XIX

3 Inhaltsverzeichnis Anlagen der Meerestechnik Anwendung in der Automobilindustrie Zündkerzen und Glühkerzen Ventilstangen Abgaskatalysatoren Anwendung in der Luft- und Raumfahrt Zusammenfassung Weiterführende Informationen Zink und seine Legierungen Sabina Grund und Hans-Helmut Jeschke 6.1 Zink als reines Metall Zinkdruckgusslegierungen Eigenschaften von Zinkdruckgusslegierungen Mechanische Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Chemische Eigenschaften Bearbeitung und Verarbeitung von Zinkdruckgussteilen Füge- und Verbindungsverfahren Oberflächenveredelung Beispielhafte Anwendungen Automobilbereich Bau- und Möbelindustrie Maschinen- und Apparatebau Elektrotechnik und Elektronik Weiterführende Informationen Tantal und seine Legierungen Georg Raab 7.1 Tantal als reines Metall Tantalwerkstoffe Mechanische und physikalische Eigenschaften Chemische Eigenschaften Be- und Verarbeitung von Tantalwerkstoffen Gebrauchseigenschaften Beispielhafte Anwendungen Weiterführende Informationen XX

4 Inhaltsverzeichnis 8 Zirkonium und seine Legierungen Michael Renner 8.1 Zirkonium als reines Metall Zirkoniumlegierungen Chemische Zusammensetzung Physikalische und mechanische Eigenschaften Lieferformen von Zirkoniumwerkstoffen Gebrauchseigenschaften Chemische Beanspruchung Physikalische Beanspruchung Werkstoffeigenschaften Verarbeitung Plattieren Apparatefertigung Umformung Mechanische Bearbeitung in der Werkstatt Zusammenbau der Rohrbündelkomponenten Wärmebehandlungen Wirtschaftliche Betrachtung Weiterführende Informationen Edelmetalle und ihre Legierungen David Lupton 9.1 Einleitung Edelmetallwerkstoffe Allgemeines Reines Platin und dispersionsgehärtetes Platin Platin-Rhodium-Legierungen Platin-Iridium-Legierungen PGM-Superlegierungen Iridium Eigenschaften der Edelmetallwerkstoffe Mechanische Eigenschaften Chemische Eigenschaften Verarbeitung von Edelmetallwerkstoffen Beispielhafte Anwendungen Allgemeines Platin in der Glasindustrie Platin und Iridium für die Einkristallzüchtung Platin- und Iridiumwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt Weiterführende Informationen XXI

5 Inhaltsverzeichnis IV Nicht-metallische Konstruktionswerkstoffe Kunststoffe Christian Bonten 1.1 Entwicklung und Begriffe Aufbau und Herstellung von Kunststoffen Bindungsarten in Makromolekülen Mechanismen der Bildung von Polymeren Herstellung von Kunststoffbauteilen Eigenschaften der Polymerschmelzen Übergang von Schmelze zu Feststoff Eigenschaften von Kunststoffen Mechanische Eigenschaften Optische Eigenschaften Akustische Eigenschaften Elektrische Eigenschaften Thermische Eigenschaften Diffusionseigenschaften Weitere Eigenschaften Einflüsse auf die Eigenschaften Innere Einflüsse auf die Eigenschaften Äußere Einflüsse auf die Eigenschaften Beeinflussung durch Zuschlagstoffe Technologie der Kunststoffe Verfahren zur Herstellung von Prototypen und kleinen Serien Handlaminieren, Faserspritzen und Abkanten Verfahren des Rapid Prototyping Verfahren des Rapid Toolings Tiefziehen und Thermoformen Verfahren zur Serienfertigung Spritzgießen Pressen Extrusionsblasformen Polyurethan-Gießen Fügen von Kunststoffen Schweißen Kleben Schrauben und Nieten Anwendungsbeispiele für verschiedene Produktgeometrien Großflächige Produkte Gehäuseartige Produkte Behälterartige Produkte Komplexe Produkte Funktionsspezifische Produkte XXII

6 Inhaltsverzeichnis 1.6 Beschreibung der Kunststoffe in Form von Steckbriefen Biokunststoffe mit zunehmender Bedeutung Nanotechnologie in der Kunststofftechnik Weiterführende Informationen Keramische Werkstoffe Hans Hoppert 2.1 Werkstoffe der Technischen Keramik Entwicklung, Definition und Begriffe Silikatkeramik Oxidkeramik Aluminiumoxid Zirkoniumoxid Oxidische Mehrstoffsysteme Nichtoxidkeramik Kohlenstoff Carbide und Nitride Eigenschaften der Technischen Keramik Chemische Bindung und Kristallstruktur Metallbindung Ionenbindung Atombindung Molekülbindung Mischbindungen Ideale Kristalle und reale Strukturen Das keramische Gefüge Relative Dichte und Porosität Phasenverteilung und Korngröße Keramische Technologie Keramische Grundoperationen Formgebung Sintern Sintertechnik und ihre Problematik Mechanische Bearbeitung Gefügeverstärkung Verstärkung durch Platelets Verstärkung durch Whisker Verstärkung durch Langfasern Umwandlungsverstärkung MMC-Werkstoffe Fügetechnik Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von der Technologie Anwendungstechnische Eigenschaften keramischer Werkstoffe Dichte und Porosität Mechanische Eigenschaften Festigkeit Elastizität XXIII