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2002 | Buch | 7. Auflage

Technologie der Werkstoffe

Für Studenten des Maschinenbaus und Bauingenieurwesens, der Verfahrenstechnik und der Werkstoffkunde

verfasst von: Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt

Verlag: Vieweg+Teubner Verlag

Buchreihe : Studium Technik

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Über dieses Buch

Vorwort Mit der jetzigen Auflage liegt der bewährte Band "Technologie der Werkstoffe" in erneut überarbeiteter und teils erweiterter Form vor. Nach wie vor ist es das Anliegen dieses Buches, Studenten der Ingenieurwissenschaften, insbesondere des Maschinenbaus und Bauingenieur­ wesens, sowie der Werkstoffkunde und Werkstoffwissenschaften Grundkenntnisse aus diesem im Vorwort zur ersten Auflage definierten Fachgebiet praxisbezogen zu vermitteln. Dazu sind einführende Kapitel über Aufbau und Eigenschaften der Werkstoffe sowie über Möglichkeiten zur Prüfung und Veränderung der Eigenschaften erforderlich. Es sei besonders darauf hinge­ wiesen, daß diese zum Teil sehr kurz gefaßten Abschnitte keineswegs eine umfassende Dar­ stellung der Grundlagen der Metall-und Werkstoffkunde bieten können, wie sie in einschlägi­ gen Lehrbüchern gegeben wird. Diese Abschnitte sollen vielmehr das Minimum an notwendi­ gen Grundlagenkentnissen vermitteln, mit dem das Verständnis der jeweils speziellen Bedin­ gungen und Abläufe wichtiger technologischer Prozesse und der nachhaltigen Auswirkungen der Herstellungsverfahren auf die Eigenschaften der Werkstoffe und Halbzeuge ermöglicht wird. Weiter erscheint es konsequent, mit der Beschreibung der spezifischen Eigenschaften technisch wichtiger Werkstoffklassen gezielt auf daraus resultierende typische Anwendungs­ felder einzugehen und so dem Leser Kriterien für die anwendungsorientierte Auswahl der verschiedenen Werkstoffe und Werkstoffzustände aufzuzeigen. Dabei sind in dieser Auflage die Ausführungen zu den Leichtbauwerkstoffen Aluminium-und Magnesiumlegierungen ihrer zunehmenden Bedeutung entsprechend erweitert und vertieft worden. Die folgenden Kapitel sind der Erzeugung und Verarbeitung metallischer Werkstoffe und der Polymerwerkstoffe vorbehalten, wobei sich die Herstellungsverfahren allerdings auf Roheisen und Stahl beschränken müssen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Der Begriff Werkstofftechnologie
Zusammenfassung
Unter dem Begriff „Werkstofftechnologie“ soll die Lehre von der Erzeugung der Werkstoffe und ihrer Verarbeitung zu Halb- und Fertigprodukten sowie wichtiger Behandlungsverfahren zum Erzielen bestimmter Eigenschaften verstanden werden. Man unterscheidet:
  • Chemische Technologie (= chemische Umwandlung der Rohstoffe in Werkstoffe)
  • Mechanische Technologie (= mechanische Verarbeitung der Werkstoffe, Formgebung)
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
2. Aufbau der Werkstoffe [62–69]
Zusammenfassung
Viele feste Körper, wie z.B. Metalle, besitzen eine kristalline Struktur. Das bedeutet, daß regelmäßige, räumliche Atomanordnungen, sogenannte Kristall- oder Raumgitter, den Aufbau bestimmen. Die kleinste Einheit der Atomanordnungen ist die Elementarzelle (EZ). Fügt man einer solchen Elementarzelle in den drei Richtungen des Raumes weitere hinzu, so erhält man das Raumgitter. Die Kantenlänge der Elementarzelle nennt man Gitterkonstante, fiktive Ebenen im Raumgitter, die in gleichmäßigen Abständen mit Atomen besetzt sind, Netzebenen.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
3. Eigenschaften der Werkstoffe
Zusammenfassung
Die Ermittlung und Kontrolle von Eigenschaften und Qualitätsmerkmalen von Werkstoffen und Bauteilen, aber auch deren Überprüfung auf Fehler- und Schädigungsfreiheit sind Aufgaben der Werkstoffprüfung. Die dabei angewendeten Verfahren lassen sich in zerstörende und zerstörungsfreie Prüfverfahren einteilen.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
4. Veränderung von Aufbau und Eigenschaften metallischer Werkstoffe
Zusammenfassung
Nachfolgend werden die zur Veränderung von Aufbau und Eigenschaften metallischer Werkstoffe möglichen technologischen Verfahren behandelt. Die bei diesen Verfahren ausgenutzten Mechanismen zur Eigenschaftsveränderung, z.B. zur Festigkeitssteigerung (Mischkristall-Versetzungs-, Korngrenzen- und Teilchenverfestigung), sollen in dieser technologieorientierten Darstellung nicht explizit angesprochen werden.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
5. Metallische Konstruktionswerkstoffe, Kennzeichnung, spezifische Eigenschaften, typische Anwendungen
Zusammenfassung
Die systematische Kennzeichnung der Werkstoffe erfolgt durch symbolische Buchstaben und Zahlen (EU 27–74, DIN V 17 006 Teil 100, DIN EN 10 027) oder durch Zahlen (DIN 17 007, DIN EN 10 027). Dabei ist zu beachten, daß DIN 17 007 alle Werkstoffe erfaßt, während die anderen angegebenen, neueren Normen bisher nur die Kennzeichnung der Stähle enthalten.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
6. Nichtmetallische Werkstoffe
Zusammenfassung
Man unterscheidet zwischen Naturstoffen, abgewandelten Naturstoffen und synthetischen Kunststoffen (Polymerwerkstoffen).
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
7. Herstellung von Eisen und Stahl [55, 71]
Zusammenfassung
Den Herstellungsgang bei der Erzeugung von Roheisen mit Hilfe des Hochofens und die Weiterverarbeitung zu Stahl zeigt die folgende Übersicht:
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
8. Verarbeitung metallischer Werkstoffe [56, 78]
Zusammenfassung
Die Tabelle 8.1 enthält ein Ordnungssystem für die Fertigungsverfahren in Anlehnung an DIN 8580. Es ermöglicht eine systematische Einordnung aller Verfahren und soll der Übersicht dienen. Die Darstellung der einzelnen Fertigungsverfahren in den folgenden Abschnitten ori­entiert sich jedoch stärker an deren praktischer Bedeutung. Die Ausführungen und Angaben der folgenden Kapitel gelten vielfach allgemein für metallische Werkstoffe der technischen Praxis. Der besonderen Bedeutung der Stähle entsprechend wird teilweise speziell auf deren Verarbeitung eingegangen. Im Hinblick auf Besonderheiten bei der Verarbeitung von Aluminiumwerkstoffen sei auf [57] verwiesen.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
9. Verarbeitung der Polymerwerkstoffe
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 6.9) aufrechterhalten werden, bei PVC hart z.B. bis ca. 50 °C.
Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt
Backmatter
Metadaten
Titel
Technologie der Werkstoffe
verfasst von
Jürgen Ruge
Helmut Wohlfahrt
Copyright-Jahr
2002
Verlag
Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN
978-3-322-94383-5
Print ISBN
978-3-528-63021-8
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-322-94383-5