Pulvermetallurgie Vorlesung WS2010/2011 & SS 2011 Prof. Dr.-Ing. B. Kieback Institut für Werkstoffwissenschaft Professur für Pulvermetallurgie, Sinter- und Verbundwerkstoffe Technische Universität Dresden
Prof. Dr.-Ing. Bernd Kieback Kontakt Institutsdirektor IFWW, Lehrstuhlinhaber Pulvermetallurgie Sekretariat Fr. Dimter Tel. 0351/463 33332, Fax. 0351/463 33207 Email : bernd.kieback@tu-dresden.de www : http://www.tudresden.de/mw/materials/professuren/prof_fuer_pm_sinter_und_verbundwerkstoffe Institutsleiter Fraunhofer IFAM, Institutsteil Dresden Sekretariat Fr. Lieber Tel. 0351/2537 300, Fax. 0351/2537 399 Email : bernd.kieback@ifam.fraunhofer.de www : http://www.ifam-dd.fraunhofer.de/fhg/ifam_dd/ Dr. Andreas Bram Wissenschaftlicher Mitarbeiter IFWW, Professur für Pulvermetallurgie Tel. 0351/463 32362 Email : andreas.bram@tu-dresden.de VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 2
Was? Pulvermetallurgie Erzeugung von Metallpulvern, Herstellung von Produkten aus diesen Pulvern durch Sinterprozess Warum? Kosteneinsparungen im Vergleich mit alternativen Prozessen Einstellung besonderer Eigenschaften, die nur durch Pulvermetallurgie erreichbar sind Welche Produkte? Massenformteile (Automobilindustrie!) : Gurtschlösser, Synchronringe, Zahnräder Poröse Werkstoffe Hochschmelzende Werkstoffe Verbundwerkstoffe (elektrischekontaktwerkstoffe, Hartmetalle, Reibwerkstoffe) Spezielle Hochleistungslegierungen (Herstellung von Halbzeugen) VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 3
Inhalt der Vorlesung 1. Pulvermetallurgische Technologie Pulverherstellung & Legierung Formgebung der Pulver Sinterverfahren 2. Grundlagen des Sinterns Theorie des Festphasensinterns : Oberflächenenergie, 2 Kugelmodell, Leerstellen, modifizierte Kelvin Thomson Gleichung, Diffusion, Sintermechanismen und Gleichungen, realer Sinterkörper, Einfluss von Versetzungen, Einfluss des Pressdruckes Sintern von Mehrkomponentensystemen Flüssigphasensintern Reaktionssintern 3. Wichtige Sinterwerkstoffe Hartmetalle Sinterstahl VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 4
Literatur W.Schatt, K.P.Wieters, B.Kieback, Pulvermetallurgie : Technologie und Werkstoffe, Springer, Berlin, 2006 (Preis 165, günstigerer Bezug über Prof. Kieback) R.M.German, Powder Metallurgy Science, Metal Powder Industry, Princeton NY, 1994 http://www.epma.com/new_non_members/intro-home.htm W.Schatt, Sintervorgänge, VDI Verlag Düsseldorf, 1992 R.M.German, Sintering Theory and Practice, John Wiley and Sons, New York, 1996 S.-J. L Kang, Sintering : Densification, Grain Growth and Microstructure, Elsevier, 2005 VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 5
Praktikum Pulvermetallurgie Versuchsthemen : 1. Aufbereitung und Prüfung von Metallpulvern (Nöthe / Bram) 2. Pressen (Marquardt) 3. Síntern (Zurbuchen / Bram) 4. Thermoanalyse (Kirchner) Hinweise : 6er Gruppen, Terminvergabe am 13.10.2010 Versuchsanleitungen auf Homepage Pulvermetallurgie, Kennwort Praktikum Versuchsdauer jeweils 2DS Anfertigung eines benoteten Protokolls innerhalb von 2 Wochen durch 1 (max.2) Teilnehmer Benotetes Kolloqium (½ h) nach 4 Wochen (Terminabsprache im Praktikum) für Versuche 1-3, schriftlicher Test bei Versuch 4 Gesamtnote wird im HISQIS eingetragen (Einschreibung Februar 2011, bestandenes Praktikum ist Zulassungsvoraussetzung für die Fachprüfung Pulvermetallurgie) VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 6
Prüfung mündliche Prüfung (½ h) nach dem 6. Semester Prüfungsstoff ist Inhalt der gesamten Vorlesung (5. und 6. Semester) Voraussetzung ist bestandenes Praktikum Exkursion Freiwillige mehrtätige Exkursion zu wichtigen PM Firmen nach dem 5. Semester (z.b. Plansee, Widia, Schunk, ) Kosten werden durch Sponsoren übernommen VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 7
Professur für Pulvermetallurgie, Sinter- und Verbundwerkstoffe Forschungsschwerpunkte : Grundlagen von Sintervorgängen in metallischen Systemen Untersuchung von Partikelrotationen mittels Computertomographie (DFG) Einfluss von elektrischem Stromfluss auf den Sintervorgang (Sparc Plasma Sintern) W-Cu Gradientenwerkstoffe für die Kernfusion (DFG) Thermodynamik nanokristalliner Legierungssysteme (DFG) Nanostrukturierte Metallhydridsysteme mit hoher Wasserstoff-Speicherkapazität (ECEMP) Neuartige Legierungskonzepte und Dichtesteigerung bei Sinterstählen (BMFT) Zähigkeitssteigerung von Keramik-Metall-Verbundwerkstoffen (ECEMP) Thermoelektrika auf Basis von Mg- und Mn-Siliziden (ECEMP) VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 8
Fraunhofer IFAM (Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung, Institutsteil Dresden) Forschungsschwerpunkte : Pulvermetallurgisch hergestellte Leichtmetall Werkstoffe (AL, Ti, Ti-Legierungen) Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe (MMC) Hochtemperaturwerkstoffe und pulvermetallurgische Spezialwerkstoffe Wasserstoffspeichermaterialien und systeme Thermoelektrische Werkstoffe Hochporöse metallische Werkstoffe: Metallfasern, Hohlkugelstrukturen, Schäume, Drahtstrukturen Untersuchung und Weiterentwicklung pulvermetallurgischer Verfahren und Werkstofftechnologien : Rascherstarrung, Pulversuspensionen, mechanisches Legieren, Hochenergiemahlen, innovative Sintertechniken (SPS, Mikrowellensintern) VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 9
Fragen? VORLESUNG PULVERMETALLURGIE : Einführung Folie 10