Bürgel Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik

Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperaturlegierungen
Erscheinungsjahr 2013
ISBN: 978-3-322-99904-7
Verlag: Vieweg & Teubner
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 549 Seiten, Web PDF

Reihe: Computer Science and Engineering (German Language)

Das Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik wendet sich an Werkstoff- und Maschinenbauingenieure in der Industrie und der angewandten Forschung sowie an Studierende und Dozenten der Werkstoffkunde.
· Der Grundlagenteil behandelt die Phänomene: Diffusion, Wärmeübertragung, Erholung, Rekristallisation und Teilchenvergröberung
· Kriechen, Kriechschädigung und Kriechbruch
· niederzyklische (LCF), hochzyklische (HCF) und thermische Ermüdung
· Hochtemperaturkorrosion mit den Erscheinungsformen der Oxidation, Auf- und Entkohlung, Aufstickung, Aufschwefelung sowie der Heißgaskorrosion.
Im anwendungsbezogenen Teil werden Hochtemperaturwerkstoffe vorgestellt:
· Eisen-, Kobalt- und besonders Nickelbasislegierungen
· hochschmelzende Legierungen
· intermetallische Phasen.
Zur Oberflächentechnik folgen Ausführungen über Korrosionsschutzschichten und keramische Wärmedämmschichten. Mit Maßnahmen an betriebsbeanspruchten Bauteilen wird der Praxisbezug des Buches abgerundet.
Besondere Aufmerksamkeit wird der Verbindung zwischen Grundlagenverständnis, technischen Schlussfolgerungen und Anwendungen gewidmet.

Autoren/Hrsg.

Bürgel, Ralf

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen.- 1.1 Einführung.- 1.2 Thermodynamische und kinetische Grundlagen.- 1.3 Diffusion.- 1.4 Grundlagen der Wärmeübertragung.- 2 Gefügestabilität.- 2.1 Erholung.- 2.2 Rekristallisation.- 2.3 Kornvergröberung.- 2.4 Ausscheidungsvorgänge.- 2.5 Teilchenvergröberung/Ostwald-Reifung.- 2.6 Gefügebedingte Volumenänderungen.- 3 Statische Festigkeit und Verformung, Kriechen.- 3.1 Allgemeines.- 3.2 Grundlagen der Hochtemperaturverformung.- 3.3 Kriechen.- 3.4 Versetzungskriechen.- 3.5 Korngrenzengleiten.- 3.6 Diffusionskriechen.- 3.7 Verformungsmechanismuskarten.- 3.8 Kriechen von Legierungen.- 3.9 Bruchmechanismuskarten.- 3.10 Kriechschädigung und Kriechbruch.- 3.11 Einfluß der Kornform auf die Zeitstandeigenschaften.- 3.12 Kriechverhalten von Einkristallen.- 3.13 Extrapolation von Zeitstandergebnissen.- 3.14 Zeitstandfestigkeitsnachweis bei veränderlichen Beanspruchungen.- 3.15 Spannungsrelaxation.- 3.16 Entwicklung und Auswahl kriechfester Legierungen.- 4 Zyklische Festigkeit und Verformung, Ermüdung.- 4.1 Begriffe und Einführung.- 4.2 Ermüdung bei tiefen Temperaturen.- 4.3 Ermüdung bei hohen Temperaturen.- 4.4 Schädigung und Bruch unter zyklischen Belastungen.- 4.5 Lebensdauerabschätzung für zyklische Belastungskollektive.- 4.6 Lebendauerabschätzung für kombinierte Kriech- und Ermüdungsbeanspruchung.- 4.7 Thermische Ermüdung.- 5 Hochtemperaturkorrosion.- 5.1 Begriffe.- 5.2 Thermodynamik der Metall/Gas-Reaktionen.- 5.3 Oxidation.- 5.4 Aufkohlung.- 5.5 Entkohlung.- 5.6 Aufstickung.- 5.7 Aufschwefelung.- 5.8 Heißgaskorrosion.- 5.9 Erosion-Korrosion-Wechselwirkungen.- 5.10 Korrosionsbedingte Volumenänderungen.- 5.11 Wechselwirkungen zwischen Korrosion und mechanischen Eigenschaften.- 6 Hochtemperaturlegierungen.- 6.1 Definition undAnwendungsgebiete.- 6.2 Beanspruchungen und Werkstoffanforderungen.- 6.3 Auswahlkriterien für Basiselemente und Übersicht über Hochtemperatur-Werkstoffgruppen.- 6.4 Hochtemperaturlegierungen auf Fe-Basis.- 6.5 Hochtemperaturlegierungen auf Co-Basis.- 6.6 Hochtemperaturlegierungen auf Ni-Basis.- 6.7 Gerichtet erstarrte Superlegierungen.- 6.8 Gerichtet rekristallisierte Dispersions-Superlegierungen.- 6.8.1 Allgemeines.- 6.9 Hochschmelzende Legierungen.- 6.10 Intermetallische Phasen als Konstruktionswerkstoffe.- 6.11 Edelmetall-Legierungen.- 6.12 Verunreinigungen und Reinheitsgradverbesserung.- 6.13 Vergleich von Hochtemperaturwerkstoffen und Aspekte der Werkstoffwahl.- 7 Hochtemperaturbeschichtungen.- 7.1 Hochtemperatur-Korrosionsschutzschichten.- 7.2 Wärmedämmschichten.- 8 Maßnahmen an betriebsbeanspruchten Bauteilen.- 8.1 Zustandsbeurteilungen.- 8.2 Rekonditionierungsmaßnahmen.- Literatur.- Anhang Chemische Zusammensetzungen von Hochtemperaturlegierungen.- Handelsnamen.- Werkstoffverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.

Über Autor(innen)

Prof. Dr.-Ing. Ralf Bürgel, Jahrgang 1954, studierte in Hannover Maschinenbau, arbeitete am Forschungszentrum Petten (NL) und promovierte 1981. Seit 1978 befaßt er sich mit Hochtemperaturwerkstoffen, davon 12 Jahre in der Kraftwerkstechnik bei ABB. 1993 erhielt er eine Professur an der Fachhochschule Osnabrück.