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Über dieses Buch

Mit dieser Ausgabe feiern Autoren und Verlag ein Doppeljubiläum: 30 Jahre nach Herausgabe der ersten Auflage erscheint die 10. Auflage des beliebten Klassikers der Werkstoffwissenschaft.

Die umfassende, praxisgerechte und verständliche Darstellung der Werkstoffkunde liegt nach erneuter Bearbeitung aktualisiert vor. Neben Ergänzungen zu Problemen beim Löten sowie einem neuen Abschnitt zur Nanotechnologie wurden Änderungen bei den Baustählen eingearbeitet. Vor allem erfuhr das Kapitel über Kunststoffe erhebliche Erweiterungen und Umstrukturierungen.

Das bewährte Lehrbuch ist unerlässlich für jeden, der auf ein solides Grundlagenwissen in den Werkstoffwissenschaften nicht verzichten kann. Idee dieses Buches ist es, stets aufs Neue deutlich zu machen, dass es nur wenige grundlegende Tatsachen und Vorgänge sind, die die Eigenschaften eines Werkstoffes bestimmen. Die Autoren beschreiben umfassend, aber dennoch straff die notwendigen Grundlagen; viele Abbildungen und Tabellen erleichtern das Verständnis.

Das Buch richtet sich an Ingenieure und Studenten, vor allem der Fachrichtungen Maschinenbau, Elektrotechnik oder verwandter Richtungen, sowie an alle Leser, denen an einem schnellen Einblick in die Werkstoffkunde gelegen ist.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Grundlagen der Metall- und Legierungskunde

Zusammenfassung
Die in diesem Kapitel erläuterten Begriffe werden in den nachfolgenden Kapiteln immer wieder angewendet. Die Kenntnis dieser Begriffe ist unumgänglich für das Verständnis der Vorgänge in den Werkstoffen und damit letztlich für die Beurteilung der Möglichkeiten, durch technische Prozesse die Werkstoffeigenschaften zu beeinflussen.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

2. Einwirkung von Herstellung und Weiterverarbeitung auf die Eigenschaften von Metallen

Zusammenfassung
Die metallkundlichen Grundlagen werden überwiegend anhand theoretisch idealisierter Vorgänge beschrieben. Das gilt insbesondere für die Legierungskunde. Die Zustandsschaubilder gelten streng genommen nur für das thermodynamische Gleichgewicht. Letzteres ist aber, wie bereits bei der Beschreibung der Gitterbaufehler und bei den thermisch aktivierbaren Prozessen angedeutet, nur in Ausnahmefällen gegeben. In der Praxis ergeben sich bei den technischen Prozessen der Herstellung der Werkstoffe und der Weiterverarbeitung bis zum fertigen Werkstück mehr oder weniger starke Abweichungen von den theoretischen Verhältnissen. So steht z. B. für die Werkstoffherstellung nie die theoretisch unendlich lange Diffusionszeit bis zum Erreichen eines vollkommenen Gleichgewichts zur Verfügung.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

3. Werkstoffprüfung

Zusammenfassung
Die Definition der gebräuchlichsten Werkstoffkennwerte, d. h. ihre Beschreibung und ihre Bedeutung bilden das Wesentliche dieses Kapitels. Demgegenüber steht eine nähere Beschreibung der Prüfverfahren im Hintergrund, eine Darstellung einzelner Gerätetypen oder Messeinrichtungen wird vollkommen vermieden. Stattdessen wird den Einflüssen prüftechnischer oder werkstofflicher Gegebenheiten auf die Kennwerte breiterer Raum gewidmet.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

4. Eisenwerkstoffe

Zusammenfassung
Reines Eisen ist sehr weich. Abgesehen von den hohen Herstellkosten wird es wegen seiner geringen Festigkeit nicht als Konstruktionswerkstoff verwendet. Die große magnetische Permeabilität und niedrige Koerzitivfeldstärke machen es aber zum wichtigen Werkstoff in der Elektrotechnik.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

5. Nichteisenmetalle

Zusammenfassung
Die Nichteisenmetalle stehen in ihrer technischen und wirtschaftlichen Bedeutung dem Eisen und Stahl in keiner Weise nach. Der Verbrauch an Kupfer, Aluminium, Blei, Zink, Nickel und Zinn – um die wichtigsten zu nennen – beträgt in Deutschland jährlich etwa 3 Millionen Tonnen im Vergleich zu etwa 40 Millionen Tonnen Eisen und Stahl. Dabei übersteigt der Metallwert pro kg eines jeden dieser Metalle den des Eisens um ein Vielfaches (Bild 5.1). Man beachte, dass die angegebenen Preise für Blöcke gelten. Halbzeuge kosten je nach Verarbeitungsstufe ein Mehrfaches.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

6. Anorganische nichtmetallische Werkstoffe

Zusammenfassung
Man kann alle Werkstoffe in die einphasigen homogenen und die mehrphasigen heterogenen Werkstoffe einteilen. Die homogenen Werkstoffe lassen sich an Hand ihrer physikalischen Eigenschaften weiter unterteilen:
– Gleiche physikalischen Eigenschaften in allen Richtungen: isotrope Werkstoffe, z. B. Gläser,
– unterschiedliche physikalische Eigenschaften in verschiedenen Richtungen: anisotrope Werkstoffe, z. B. Einkristalle.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

7. Kunststoffe

Zusammenfassung
Kunststoffe haben ihrer spezifischen Eigenschaften und ihrer vielseitigen Verarbeitungs-, Bearbeitungs- und Anwendungsmöglichkeiten wegen rasch eine immer stärker werdende Bedeutung erlangt. Es gibt kaum technische Anwendungsgebiete, in dem sie nicht Eingang gefunden haben. Durch ihre Entwicklung wurden neue Industriezweige geschaffen und zum Teil die Bewältigung technischer Probleme, z. B. in der Hochfrequenz- und Nachrichtentechnik, überhaupt erst ermöglicht.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

8. Schadensanalyse

Zusammenfassung
Einwandfreie Berechnung und Konstruktion von Bauteilen, sorgfältige Werkstoffauswahl, sachgerechte Fertigung und ordnungsgemäßer Betrieb von Maschinen und Anlagen sollen gewährleisten, dass Schadenfälle nicht eintreten. Das Entstehen von Schäden wird dadurch zwar im Allgemeinen zum Ausnahmefall, stellt aber trotzdem keine Seltenheit dar. Neben dem unmittelbaren Sachschaden ergeben sich als Folgen häufig Produktionsausfälle und manch mal auch Personenschäden. Nicht zuletzt aus diesem Grund ist das Vermeiden von Schäden eine der wichtigsten Aufgaben eines Ingenieurs.
Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze

Backmatter

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