Hochtemperatur-Plastizität: Warmfestigkeit Und Warmverformbarkeit Metallischer Und Nichtmetallischer Werkstoffe

ISBN-13: 9783642807091 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 314 str.

Bernhard Ilschner

Opis

Dieses Buch iiber die Verformbarkeit von Werkstoffen - oder allge meiner: von Festkorpern - bei hoher Temperatur wendet sich vor allem an zwei Gruppen von Lesern: 1. an fortgeschrittene Studierende, welche sich iiber ihre allgemei nen Kenntnisse der Werkstoffwissenschaften oder der Festkorperphy sik hinaus in diesem speziellen Gebiet vertiefen wollen; 2. an Ingenieure, Metallkundler usw. in der betrieblichen Praxis, die alsHersteller, Verarbeiter oderAnwender mit derVerformbarkeit der Werkstoffe konfrontiert sind und sich einen Uberblick iiber die Zusammenhange und den Stand des wissenschaftlichen Verstandnis ses verschaffen mochten. Wegen dieser Zielsetzung wurde der Text eher lehrbuchartig konzi piert als handbuchartig; fiir ein Handbuch hatte auch der vorgesehene Umfang bei weitem nicht ausgereicht. Dennoch hofft der Autor, daB auch Fachwissenschaftler, die sich in das Gebiet der Hochtempera turplastizitat einarbeiten wollen, aus der Betrachtungsweise des Buches und seinem Sachinhalt Gewinn ziehen konnen. Mit Riicksicht auf diese Gruppe wurden auch relativ viele Literaturhinweise aufge nommen. Die Darstellung geht von den experimentellen Fakten, den beobachte ten Phanomenen aus, nicht von theoretischen Modellen. Sie bemiiht sich, zunachst das Wesentliche des Erfahrungsmaterials und der zu grundeliegenden MeBverfahren in eine rationale, quantitative Form zu Vorwort IV bringen. Erst in einem zweiten Schritt wird nach Modellen gesucht, die auf der Vorstellung des Realkristalls und der thermisch aktivier tenElementarschritte beruhen, und die imErgebnis die gleichenBezie hungen zwischen Verformungsrate, Spannung, Temperatur usw. lie fern wie das Experiment. Der Leser wird allerdings feststellen, daB der phanomenologische Teil in seinem Aufbau bereits von ato mistischen Modellvorstellungen gepragt ist.

Spis treści

1. Allgemeine Einführung.- 1.1. Grundeigenschaften des Kriechprozesses.- 1.2. Strategie der Versuchsführung.- Literatur zu Kap.1.- 2. Meßgrößen und Meßverfahren.- 2.1. Allgemeines.- 2.1.1. Meßgrößen.- 2.1.2. Maßeinheiten für Verformungsgrad und Verformungsgeschwindigkeit.- 2.1.3. Maßeinheiten für mechanische Kräfte und Spannungen.- 2.1.4. Maßeinheiten für Temperatur und Energie.- 2.2. Der Kriech-(Zeitstand-)Versuch.- 2.2.1. Allgemeine Durchführung und Auswertung.- 2.2.2. Der Kriech-(Zeitstand-)Versuch in der Normung.- 2.2.3. Ermittlung der Temperatur- und Spannungsabhängigkeit der Kriechrate.- 2.2.4. Probenform und Probenvorbehandlung.- 2.2.5. Belastungseinrichtungen.- 2.2.6. Technik und Genauigkeit der Dehnungsmessung.- 2.2.7. Weitere experimentelle Anforderungen.- 2.3. Der Warmverformungsversuch (Vorbemerkung).- 2.3.1. Allgemeines, Warmzugversuch.- 2.3.2. Der Warmverformungsversuch in Kompression.- 2.3.3. Der Torsionsversuch (Warmverdrehversuch).- 2.4. Der Sparmungsrelaxationsversuch.- 2.5. Der Druckerweichungsversuch.- 2.6. Methodik der Bestimmung der Strukturparameter.- 2.6.1. Kornform und Korngröße.- 2.6.2. Ausscheidungen; disperse Phasen.- 2.6.3. Poren.- 2.6.4. Versetzungsanordnungen.- Literatur zu Kap.2.- 3. Meßergebnisse.- 3.1. Verlauf der Kriecbkurve.- 3.1.1. Anfangsdehnung.- 3.1.2. Übergangskriechen.- 3.1.3. Logarithmisches Kriechen.- 3.1.4. Stationäres Kriechen.- 3.1.5. Tertiärer Kriechbereich.- 3.2. Einflußgrößen auf die stationäre Kriechgeschwindigkeit.- 3.2.1. Spannung.- 3.2.2. Temperatur.- 3.2.3. Korngröße.- 3.2.4. Einfluß der Zusammensetzung (Mischkristallbereich).- 3.2.5. Besondere Mischkristalleffekte in Ionenkristallen.- 3.3. Veränderungen der strukturellen Parameter während des Kriechens.- 3.3.1. Kornform.- 3.3.2. Gleitgeometrie.- 3.3.3. Substrukturen.- 3.3.4. Versetzungsdichte und innere Spannung.- 3.4. Kriechverhalten mehrphasiger Gefüge.- 3.4.1. Vorbemerkung zur Bezeichnungsweise.- 3.4.2. Allgemeine Merkmale.- 3.4.3. Strukturelle Grundvorgänge.- 3.4.4. Indirekte Einflüsse.- 3.4.5. Abhängigkeiten der Kriechgeschwindigkeit in mehrphasigen Gefügen.- 3.4.6. Zeitliche änderungen des Mehrphasengefüges.- 3.4.7. Einfluß thermomechaniseher Vorbehandlung.- 3.4.8. Verhalten von Werkstoffen mit nichtteilchen-artigen Phasen.- 3.5. Kriechbruch.- 3.5.1. Allgemeines.- 3.5.2. Ergebnisse zur Kriechbruchdehnung.- 3.5.3. Das Zeitstanddiagramm.- 3.5.4. Extrapolation von Zeitstandwerten.- 3.5.5. Kriechbruch als Vorgang im Mikrogefüge.- 3.5.6. Mechanism der Porenbildung.- 3.5.7. Beeinflussung der Kriechduktilität.- 3.6. Werkstoffverhalten bei Warmverformung.- 3.6.1. Vorbemerkung.- 3.6.2. Verlauf der Spannungs-Dehnungs-Kurve.- 3.6.3. Abhängigkeit der Fließspannung von Verformungsgeschwindigkeit , Temperatur und Legierungszusammensetzung.- 3.6.4. Gefügeveränderungen während der Warmverformung.- 3.6.5. Duktilität bei der Warmverformung.- 3.6.6. Superplastizität.- 3.6.7. Diffusionsgesteuertes Kriechen.- Literatur zu Kap.3.- 4. Versetzungsmechanismen der Hochtemperaturplastizität.- 4.1. Grundvorstellungen und Gundgleichungen.- 4.2. „Phänomenologische Theorien“ und ihre experimentelle Prüfung.- 4.3. Thermische Aktivierung bei angelegter Last bzw. Spannung.- 4.4. Innere Spannungen.- 4.5. Verformungszustand als Regelkreis.- 4.6. Mikroskopische Theorien der Versetzungsbewegung bei der Hochtemperaturplastizität.- Literatur zu Kap.4.- Schlußbetrachtung.- Werkstoffverzeichnis.

O autorze

Prof. Bernhard Ilschner, geb. 1928 in Danzig, studierte Physik, Mathematik und Chemie in Rostock und Jena. Nach dem Diplom Industrietätigkeit in Berlin und Hanau (Main) sowie am MPI für Eisenforschung in Düsseldorf. Promotion 1954 in Bonn. Weitere Tätigkeiten bei Krupp (Essen), am MIT Boston (Mass., USA), und am Institut für Metallphysik der Universität Göttingen. Habilitation 1963 (Göttingen), Ernennung zum Professor für Werkstoffwissenschaften an der Universität Erlangen-Nürnberg. Dekan, Rektor der Universität, Vorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Metallkunde. 1981 Ernennung zum Professor an der ETH Lausanne (Schweiz). Direktor des Nationalen Schwerpunktprogramms über Werkstoffe. Seit 1997 vorwiegend schriftstellerische Tätigkeit für deutsche, französische und englische Buchreihen.