Technologie der Werkstoffe

Frontmatter

1. Der Begriff „Werkstofftechnologie“

Zusammenfassung

Unter Werkstofftechnologie soll die Lehre von der Erzeugung der Werkstoffe und ihrer Verarbeitung zu Halb- und Fertigprodukten verstanden werden. Man unterscheidet:

a)

Chemische Technologie (= chemische Umwandlung der Rohstoffe in Werkstoffe).

 

b)

Mechanische Technologie (= mechanische Verarbeitung der Werkstoffe; Formgebung).

 

Jürgen Ruge

2. Einführung in die Werkstoffkunde

Zusammenfassung

Je nach Anordnung der Atome sind feste Körper amorph (z.B. Glas) oder kristallin (z.B. Metalle) aufgebaut. Der Nachweis der kristallinen Struktur der Metalle gelang 1912 Max von Laue und seinen Mitarbeitern durch Röntgenstrahlinterferenzen. Dies war möglich, weil die Wellenlänge der Röntgenstrahlen um 10^-8 cm liegt und die Atomabstände einige 10^-8 cm betragen. Bei bekannter Wellenlänge λ der Röntgenstrahlen lassen sich Abstand und Anordnung der Atome im Gitter ermitteln.

Jürgen Ruge

3. Das Eisen-Kohlenstoff-Schaubild

Zusammenfassung

Phasenänderungen bei Erwärmung und Abkühlung von unlegiertem Stahl und Gußeisen können, soweit die Vorgänge unter angenäherten Gleichgewichtsbedingungen ablaufen, anhand des Eisen-Kohlenstoff-Schaubildes verfolgt werden. Unter unlegiertem Stahl versteht man Fe-C-Legierungen mit weniger als 2% C und geringen Mengen von Begleitelementen wie vor allem Si, Mn, P und S. Der Kohlenstoff beeinflußt maßgeblich die Festigkeits- und Verformungseigenschaften. Gußeisen weist höhere C-Gehalte von 2,8 … 4,5% auf.

Jürgen Ruge

4. Gefüge und Wärmebehandlung von Stahl

Zusammenfassung

Das von der Erstarrung herrührende Primärgefüge kann durch ein geeignetes Ätzverfahren (Oberhoffer-Ätzung) sichtbar gemacht werden (Bild 40). Da bei technischen Abkühlgeschwindigkeiten mit Kristallseigerung von Phosphor gerechnet werden muß, werden die Innenzonen der Dendrite P-arm sein und angeätzt werden (dunkel), während die P-reicheren Außenzonen nicht angegriffen werden und hell bleiben.

Jürgen Ruge

5. Im Maschinenbau übliche Stähle

Zusammenfassung

Nach Euronorm 20–74 unterscheidet man zwischen unlegierten und legierten Stählen sowie zwischen Grundstählen, Qualitätsstählen und Edelstählen.

Jürgen Ruge

6. Gefüge, Wärmebehandlung und Eigenschaften von Gußeisen

Zusammenfassung

Gefügeausbildung von üblichem Grauguß mit Lamellengraphit siehe 3.2 und 3.3. Der Einfluß von C und Si auf das Gußeisengefiige wurde von E. Maurer 1924 in einem Schaubild (Bild 58) zusammengefaßt. Da das Gefüge auch von der Abkühlgeschwindigkeit (Wanddicke) abhängt, kann das Diagramm quantitativ nur begrenzt zutreffen.

Jürgen Ruge

7. Herstellung von Eisen und Stahl

Zusammenfassung

Den Herstellungsgang bei der Erzeugung von Roheisen mit Hilfe des Hochofens und die Weiterverarbeitung zu Stahl zeigt die folgende Übersicht:

Jürgen Ruge

8. Im Maschinenbau übliche Nichteisenmetalle (NE-Metalle)

Zusammenfassung

Die Gruppe der NE-Metalle wird unterteilt in Leicht- und Schwermetalle.

Jürgen Ruge

9. Nichtmetallische Werkstoffe

Zusammenfassung

Man unterscheidet zwischen Naturstoffen, abgewandelten Naturstoffen und synthetischen Kunststoffen.

Jürgen Ruge

10. Werkstoffprüfung

Zusammenfassung

Die Werkstoffeigenschaften lassen sich aus dem Ergebnis von Werkstoffprüfungen herleiten. Neben der chemischen Untersuchung der Werkstoffzusammensetzung spielen dabei folgende Verfahren eine Rolle (die Verfahren werden nur kurz skizziert):

Jürgen Ruge

11. Verarbeitung metallischer Werkstoffe

Zusammenfassung

Tabelle 50 enthält ein Ordnungssystem für die Fertigungsverfahren in Anlehnung an DIN 8580. Es soll der Übersicht dienen, wird den folgenden Betrachtungen jedoch nicht zugrundegelegt.

Jürgen Ruge

12. Verarbeitung der Kunststoffe

Zusammenfassung

Gleichmäßige Erwärmung (Gas, Luft, Flüssigkeiten, Heizelemente, Strahlung) bis in den thermoelastischen Zustand. Die Umformkräfte müssen wegen der Rückstellwirkung bis zur Abkühlung in den Bereich FEST (Bild 97) aufrechterhalten werden, bei PVC hart z.B. bis ca. 50 °C.

Jürgen Ruge

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