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Veränderung von Aufbau und Eigenschaften metallischer Werkstoffe

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Technologie der Werkstoffe

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Zusammenfassung

Das Kapitel behandelt verschiedene Methoden, mit denen durch Veränderungen im Aufbau metallischerWerkstoffe deren Eigenschaften verbessert werden. Lernziel ist es, das je nach Werkstoff und Beanspruchungsfall bestgeeignete Verfahren zur Optimierung derWerkstoffeigenschaften auswählen zu können.

Für die Methode des Legierens ist eine Betrachtung der Vorgänge beim Erstarren und weiteren Abkühlen mehrkomponentiger Metallschmelzen anhand von Zustandsdiagrammen nötig. Diese geben an welche Kristallitarten sich dabei je nach Temperatur und Legierungszusammensetzung bilden können. Anhand einfacher Legierungssysteme sind mögliche Fälle unterschiedlicher Zustandsdiagramme aufgeführt. Eine zweite Maßnahme zum Erzielen günstiger Eigenschaften sind Wärmebehandlungen von Stahl. Für ihr Verständnis wichtig sind Kenntnisse der für Stahl und Gusseisen zuständigen Eisen-Kohlenstoff-Diagramme.Wärmebehandlungen mit vollkommenerDurchwärmung, wie das Härten und Vergüten, zielen auf günstige Kombinationen von Festigkeit und Verformbarkeit ab. Dem gegenübergestellt werden die andersartigen Ziele der Randschichtbehandlungsverfahren Einsatzhärten,Nitrieren und Induktionshärten. Das fürAluminiumlegierungen wichtige Kaltverformen ist als dritte möglicheMethode aufgeführt. Beispiele für geeignete Bauteile undWerkstoffe sind jeweils genannt.

In dieser technologieorientierten Darstellung werden die zur Eigenschaftsverbesserung ausgenutzten Mechanismen (Mischkristall-, Versetzungs-, Korngrenzen-, Teilchenverfestigung) nicht explizit angesprochen.

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Notes

  1. 1.

    Bezüglich der verschiedenen Verschleißmechanismen wird auf die zum Kap. 2 zitierten Lehrbücher verwiesen.

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  1. Jürgen Ruge Prof. em. Dr.-Ing.

    Present address: Springer Vieweg, Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189, Wiesbaden, Deutschland

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  1. Esternaystr. 103, 76337, Waldbronn, Deutschland

    Helmut Wohlfahrt Prof. em. Dr.-Ing.

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Ruge, J., Wohlfahrt, H. (2013). Veränderung von Aufbau und Eigenschaften metallischer Werkstoffe. In: Technologie der Werkstoffe. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-01881-8_4

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