Werkstoffkunde für Ingenieure
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- Karl Brinkerhoff
- vor 7 Jahren
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1 Eberhard Roos Karl Maile Werkstoffkunde für Ingenieure Grundlagen, Anwendung, Prüfung 3., neu bearbeitete Auflage Springer
2 Inhaltsverzeichnis 1 Überblick Was ist ein Werkstoff? Werkstoffkunde Geschichte und Zukunft 4 2 Atomarer Aufbau kristalliner Stoffe Atomaufbau Die chemischen Elemente Eigenschaften metallischer Elemente Einteilung und Übersicht Leichtmetalle Schwermetalle Bindungen zwischen Atomen Anordnung der Atome im festen Körper Kristallstrukturen Modifikationen - Allotropie (Polymorphie) Kristallographische Ebenen Reale kristalline Festkörper Nulldimensionale Gitterstörungen Eindimensionale Fehler Zweidimensionale Fehler Dreidimensionale Fehler 31 Fragen zu Kapitel Legierungsbildung Grundbegriffe Substitutionsmischkristall Einlagerungsmischkristall Zustandsdiagramme von Zweistoffsystemen Vollkommene Unlöslichkeit im flüssigen und im festen Zustand Vollkommene Löslichkeit im flüssigen und im festen Zustand Vollkommene Löslichkeit im flüssigen und vollkommene Unlöslichkeit im festen Zustand Vollkommene Löslichkeit im flüssigen und teilweise Löslichkeit im festen Zustand Peritektiscb.es System Verbindungsbildung Zustandsdiagramme von Dreistoffsystemen 47
3 x Inhaltsverzeichnis 3.4 Reale Zustandsdiagramme Gefügeänderungen im festen Zustand Ausscheidungshärtung Eutektoide Umwandlung 53 Fragen zu Kapitel Thermisch aktivierte Vorgänge Allgemeines Diffusion Kristallerholung und Rekristallisation Kristallerholung Rekristallisation Weiteres Kornwachstum nach Rekristallisation Sintervorgänge 68 Fragen zu Kapitel Mechanische Eigenschaften Einleitung Reversible Verformung Elastische Verformung Hyperelastisches Verhalten Anelastische Verformung Irreversible Verformung Plastische Verformung Verformungstexturen Eigenspannungen Viskose Verformung Superplastizität Kriechen Relaxation Schwingfestigkeitsuntersuchung Grundlagen Spannungskontrollierter Versuch (Wöhlerversuch) Dehnungskontrollierter Versuch (Anrisskennlinie) Einflussgrößen auf die Dauerfestigkeit Verfestigungsmechanismen Kaltverfestigung Mischkristallverfestigung Ausscheidungshärtung Verfestigung durch Kornverfeinerung Bruchvorgänge und Bruchmechanik Verformungsloser Bruch (Sprödbruch, Spaltbruch) Verformungsbruch Ermittlung des J-Integrals (Bauteilcharakteristik) Ermittlung der zähbruchmechanischen Werkstoffkennwerte Zeitstand- bzw. Kriechbruch 126
4 Inhaltsverzeichnis xi Zeit- und Dauerbruch Zerstörungsfreie Prüfung 131 Fragen zu Kapitel Eisenwerkstoffe Gewinnung und Verarbeitung von Eisen Erze und Erzaufbereitung Roheisengewinnung Roheisenweiterverarbeitung zu Stahl (Frischen) Verfahren der Nachbehandlung des Stahles Elektro-Schlacke-Umschmelzverfahren (ESU) Eisen-Kohlenstoff-Legierungen Eisen-Kohlenstoffdiagramm Phasenbildungen Legierungen Stahl Bezeichnungssysteme der Stähle Einteilung und Verwendung von Stählen Verfahren zur Eigenschaftsänderung Glühen von Stahl Härten und Vergüten von Stahl Ausscheidungshärtung Stähle für besondere Anforderungen Stähle für den Kraftwerks- und Anlagenbau Hochfeste Feinkornbaustähle (FK-Stähle) Warmfeste legierte Stähle für Druckbehälter und Schmiedestücke Hochfeste Stähle für den Automobilbau Versprödungserscheinungen an Stählen Diffusions-und Ausscheidungsvorgänge Eisengusswerkstoffe Einteilung Gusseisen mit Lamellengraphit (GJL) Gusseisen mit Kugelgraphit (GJS) Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) 216 Fragen zu Kapitel Nichteisenmetalle Kupfer und Kupferlegierungen (Buntmetalle) Kupfer Kupferlegierungen Aluminium und Aluminiumlegierungen Aluminium Legierungen Titan und Titanlegierungen Herstellung Reines Titan 247
5 xii Inhaltsverzeichnis Titanlegierungen Nickel und Nickellegierungen Nickel Nickellegierungen Magnesium und Magnesiumlegierungen Herstellung und Verarbeitung Eigenschaften Legierungen 266 Fragen zu Kapitel Kunststoffe Bezeichnung der Kunststoffe Herstellung von Kunststoffen Synthese Technische Herstellung (Polymerisation) Formgebung Additive Kunststoffgruppen Thermoplaste Elastomere Duroplaste Physikalische und mechanische Eigenschaften Physikalische Eigenschaften Mechanische Eigenschaften Wichtige Kunststoffe mit Anwendungen 291 Fragen zu Kapitel Keramische Werkstoffe Herstellung, Struktur Einteilung der keramischen Massen Formgebung Brennvorgang- Sintern - Reaktionssintern Atomare Vorgänge beim Brennen Gefügeaufbau Eigenschaften Oxidkeramik Nichtoxidkeramik Wärmedämmschichten 310 Fragen zu Kapitel Verbundwerkstoffe Allgemeines Verstärkungsstoffe und Füllstoffe Matrixwerkstoffe Faserverstärkte Verbundwerkstoffe Faserverstärkte Kunststoffe 318
6 Inhaltsverzeichnis xiii Herstellung faserverstärkter Kunststoffe Faserverstärkte Metalle (MMC, Metal Matrix Composite) Herstellung faserverstärkter Metalle Faserverstärkte Keramik (CMC, Ceramic Matrix Composite) Herstellung keramischer Verbundwerkstoffe Teilchenverbundwerkstoffe Metallkeramik Schichtverbundwerkstoffe Beschichtungstechnik Einleitung Beschichtungsverfahren Verhalten von Beschichtungen 332 Fragen zu Kapitel Physikalische Eigenschaften Dämpfung Wärmeleitfähigkeit Thermoelektrizität Halbleiter Gewinnung und Verarbeitung Eigenschaften Supraleitung Supraleiter I. Art Supraleiter II. Art Supraleiter III. Art 343 Fragen zu Kapitel Korrosion Definition der Korrosion Korrosion metallischer Werkstoffe Grundlagen zur Korrosion in wässrigen Medien Korrosionsarten Korrosionsschutz Beispiele für die Korrosion nichtmetallischer Werkstoffe Korrosion silikattechnischer Werkstoffe Korrosion hochpolymerer Werkstoffe 373 Fragen zum Kapitel Recycling Recycling von Stahl Einteilung und Klassifizierung von Stahlschrott Aufbereitung Wirtschaftliche Bedeutung Nebenprodukte und Entfallstoffe Recycling von Aluminium Aufbereitung von Rückständen aus der Aluminiumindustrie 379
7 xiv Inhaltsverzeichnis Recycling von Altschrotten Recycling von Kupferwerkstoffen Wirtschaftliche Bedeutung Einteilung der Kupferschrotte Aufbereitung Nebenprodukte und Entfallstoffe Recycling von Kunststoffen 385 Fragen zu Kapitel Tribologische Beanspruchung Problematik Verschleißarten und Verschleißmechanismen Beispiele tribologischer Systeme Adhäsionsprozesse Abrasionsprozesse Ermüdungsprozesse Schwingungsverschleiß Werkstoffe für tribologisch beanspruchte Bauteile 399 Fragen zum Kapitel Kriterien zur Werkstoffauswahl Gründe für die Werkstoffauswahl Kriterien zur Schadensbewertung Antworten zu den Verständnisfragen 405 Antworten zu Kapitel 2: 405 Antworten zu Kapitel 3: 406 Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Antworten zu Kapitel Weiterführende Literatur 415 Konkordanz 421
Inhaltsverzeichnis. 1 Überblick Was ist ein Werkstoff? Werkstoffkunde Geschichte und Zukunft...4
Inhaltsverzeichnis 1 Überblick...1 1.1 Was ist ein Werkstoff?...1 1.2 Werkstoffkunde...2 1.3 Geschichte und Zukunft...4 2 Atomarer Aufbau kristalliner Stoffe...7 2.1 Atomaufbau...7 2.2 Die chemischen Elemente...8
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1. Einleitung Werkstoffkundliche Grundlagen 17
Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 13. 1.1. Gegenstand der Werkstoffkunde 13 1.2. Einteilung der Werkstoffkunde 14 1.3. Technische und ökonomische Bedeutung der Werkstoffkunde.. 15. Aufgaben 1.1 bis 1.6
4.3.2 System mit völliger Löslichkeit im festen Zustand 82 4.3.3 System mit teilweiser Löslichkeit im festen Zustand 83 4.3.
Inhalt Vorwort 1 Werkstoffe und Hilfsstoffe 1 2 Struktur und Eigenschaften der Metalle 3 2.1 Atomarer Aufbau, Kristallsysteme, Gitterfehler 3 2.1.1 Das Atom 3 2.1.2 Die atomaren Bindungsarten 4 2.1.3 Kristallsysteme
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