Schmelze, Erstarrung, Grenzflächen: Eine Einführung in Die Physik Und Technologie Flüssiger Und Fester Metalle

ISBN-13: 9783540415664 / Niemiecki / Miękka / 2001 / 401 str.

Peter R. Sahm; Ivan Egry; Thomas Volkmann

Opis

In diesem Buch werden neue Entwicklungen in der Werkzeugtechnologie verständlich dargestellt. Von der Thermodynamik der Schmelze, der Fluiddynamik und Transportphänomenen über die Kinetik der Erstarrung bis hin zu Vorgängen im Festkörper, insbesondere ausgelöst durch Grenzflächen, wurde in diesem Lehrbuch vieles verknüpft, was nicht oft in einem Atemzug genannt wird, und es entand so eine unkonventionelle Einführung in die Metallphysik.

Spis treści

1 Von Flüssig nach Fest: Prozeß — Gefüge — Eigenschaften.- 1 Gießereitechnik und Kristallzüchtung.- 2 Schmelzen und Erstarren.- 3 Werkstoffeigenschaften — Erstarrungsgefüge.- 4 Erstarrungsgefüge — Erstarrungsprozeß.- 2 Fluiddynamik metallischer Schmelzen.- 1 Kontinuitätsgleichung.- 2 Eulersche Gleichung.- 3 Hydrostatik.- 4 Bernoullische Gleichung und Potentialströmung.- 5 Zähe Flüssigkeiten.- 6 Stofftransport.- 7 Wärmetransport.- 8 Anwendungen.- 3 Transportprozesse in metallischen Schmelzen.- 1 Transportgrößen.- 2 Innere Struktur einer Schmelze.- 3 Diffusion.- 4 Viskosität.- 5 Elektrische Leitfähigkeit.- 6 Wärmeleitfähigkeit.- 7 Experimentelle Bestimmung von Transportkoeffizienten.- 4 Phasengleichgewichte.- 1 Thermodynamische Grundlagen.- 2 Phasendiagramme.- 3 Phasenübergänge.- 5 Keimbildung.- 1 Gleichgewichtstheorie der Keimbildung.- 2 Keimbildungskinetik.- 6 Einphasige metallische Erstarrung.- 1 Seigerungsphänomene.- 2 Morphologie und Stabilität der Erstarrungsfront.- 3 Gefügeausbildung und Gefügemerkmale.- 7 Mehrphasige metallische Erstarrung.- 1 Eutektische Systeme.- 2 Peritektische Erstarrung.- 3 Monotektische Systeme.- 8 Schnelle Erstarrung.- 1 Einleitung.- 2 Nichtgleichgewichts-Thermodynamik.- 3 Morphologische Übergänge.- 4 Experimentelle Beispiele.- 9 Transparente Modellsubstanzen.- 1 Definition der Plastischkristalle.- 2 Experimentelles Vorgehen.- 3 Beispiele für Erstarrungsfrontmorphologien.- 10 Vergröberungsphänomene — Ostwaldreifung.- 1 Thermodynamische Überlegungen zur Ostwaldreifung.- 2 Diffusionskontrollierte Vergröberung.- 3 Die LSW Analyse der Ostwaldreifung.- 4 Ostwaldreifung bei endlicher Volumenkonzentration.- 5 Der Einfluß von Strömungen auf die Ostwaldreifung.- 6 Reaktionskontrollierte Ostwaldreifung.- 11 Kristallwachstum, Gleichgewichts-und Wachstumsformen von Kristallen.- 1 Grundlegende Begriffe: Tracht, Habitus, Wachstums-,Gleichgewichtsform.- 2 Thermodynamische Gleichgewichtsbedingung: Gibbs — Wulff.- 3 Kristallgitter und Morphologie: Bravais — Niggli — Donnay — Harker.- 4 Atomistische Theorie des Kristallwachstums: Kossel — Stransky.- 5 Kristallstruktur und Morphologie: Hartman - Perdok.- 6 Schraubenversetzungen und Kristallwachstum: Burton — Cabrera — Frank.- 12 Korngrenzen.- 1 Bedeutung von Korngrenzen.- 2 Mathematische Beschreibung der Korngrenzen und Definition des Korngrenzencharakters.- 3 Atomistische Struktur.- 4 Wechselwirkung von Korngrenzen mit Gitterdefekten.- 5 Energie der Korngrenze.- 13 Phasengrenzen.- 1 Adhäsion (Bindungskräfte) an Phasengrenzen.- 2 Atomistische Struktur von Phasengrenzen.- 3 Bewegung von Phasengrenzen.- 4 Benetzung.- 5 Eigenschaften und Anwendungen von Grenzflächen.- 14 Behälterfreies Prozessieren von Schmelzen.- 1 Überblick.- 2 Der freie Fall.- 3 Levitationsverfahren.- 4 Positionieren unter Mikrogravitation.- 5 Levitationsexperimente.- 15 Das gegossene Bauteil: Innovative Trends.- 1 Innovationsschub Simulation.- 2 Die Verfahren der Gießereitechnik.- 3 Innovationen im Bereich der Formgußtechnik.- 16 Pulvertechnologische Fertigungsverfahren.- 1 Grundlagen.- 2 Pulverherstellung.- 3 Pulvercharakterisierung.- 4 Kaltpressen.- 5 Sintern.- 6 Direktkonsolidieren.- 7 Beispiele pulvertechnologischer Produkte.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Iván Egry ist Physiker und begeisterter Golfer. Er hat Physik in Frankfurt/Main, Oxford (UK) und Aachen studiert. Von 1985 bis 2011 arbeitete er am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), wo er unter anderem das Center of Excellence ZEUS für Erstarrungsforschung leitete. Er war als Gastprofessor am National Physical Laboratory (NPL, UK) und am MIT (Boston, USA). Iván Egry ist leidenschaftlicher Golfspieler.