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Pulvermetallurgie - Technologien und Werkstoffe
Werner Schatt, Klaus-Peter Wieters, Bernd Kieback
Verlag Springer-Verlag, 2006
ISBN 9783540681120 , 552 Seiten
2. Auflage
Format PDF, OL
Kopierschutz Wasserzeichen
Vorwort
5
Autoren
7
Inhaltsverzeichnis
9
1 Einführung
15
Literatur zu Kapitel 1
18
2 Herstellung von Pulvern
19
2.1 Mechanische Zerkleinerung ohne Phasenumwandlung
20
2.2 Mechanische Zerkleinerung mit Phasenumwandlung
24
2.2.1 Druckluft- und Druckwasserverdüsung
26
2.2.2 Inertgasverdüsung
30
2.2.3 Spezielle Methoden der Dispergierung von Schmelzen
33
2.2.4 Faserherstellung
36
2.3 Trockene Reduktion von Metallverbindungen
38
2.3.1 Reduktion von Eisenoxiden
38
2.3.2 Reduktion von Nichteisenmetallverbindungen
42
2.3.3 Reduktion von Metallverbindungen mit Metallen
45
2.4 Pulvergewinnung durch Elektrolyse
46
2.4.1 Pulvergewinnung aus wässrigen Elektrolyten
47
2.4.2 Schmelzflusselektrolyse
49
2.5 Nasse Reduktion von Metallverbindungen
50
2.6 Spezielle Verfahren der Pulverherstellung
52
2.6.1 Herstellung mikro- und nanokristalliner Feinstpulver durch Verdampfung und Kondensation
53
2.6.2 Pulvergewinnung durch Gasphasenreaktionen
55
2.6.3 Herstellung von Hartstoffpulvern
57
2.6.4 Herstellung von superharten Hartstoffen
58
2.6.5 Pulverherstellung durch chemische Fällung
60
Literatur für Kapitel 2
61
3 Aufbereitung der Pulver
63
3.1 Klassieren der Pulver
63
3.2 Glühbehandlung von Pulvern
64
3.3 Zugabe von Presshilfsmitteln
65
3.4 Mischen von homogenen und heterogenen Pulvern
67
3.5 Anlegieren und Beschichten von Pulvern
72
3.5.1 Anlegieren von Pulvern
73
3.5.2 Beschichten von Pulvern
75
3.6 Mechanisches Legieren von Pulvern
78
3.7 Granulieren von Pulvern
79
Literatur zu Kapitel 3
82
4 Prüfung und Charakterisierung der Pulver
85
4.1 Teilchengrößenbestimmung
85
4.1.1 Trennverfahren
86
4.1.2 Sedimentationsverfahren
91
4.1.3 Zählverfahren
94
4.2 Ermittlung der spezifischen Oberfläche
103
4.3 Untersuchung der Mischungsgüte
108
4.3.1 Bestimmung der Mischungsgüte im Makrobereich
110
4.3.2 Kennzeichnung der Mischungsgüte im Mikrobereich
111
4.4 Technologische Prüfmethoden
114
4.4.1 Fließverhalten und Haftfähigkeit
114
4.4.2 Füll- und Klopfdichte
118
4.4.3 Pressverhalten der Pulver
121
Literatur zu Kapitel 4
123
5 Formgebung der Pulver
125
5.1 Grundlagen und Vorgänge der Verdichtung
125
5.1.1 Pressdruck und Verdichtung
126
5.1.2 Pressen in Formen
128
5.2 Formgebung mit Druckanwendung bei Normaltemperatur
130
5.2.1 Zweiseitiges Pressen in Matrizen
130
5.2.2 Isostatisches Pressen
141
5.2.3 Walzen von Pulvern
144
5.2.4 Impulspressen
147
5.3 Formgebung mit Druckanwendung bei erhöhter Temperatur
149
5.3.1 Heißpressen (Drucksintern) und heißisostatisches Pressen
149
5.3.2 Sinterschmieden
153
5.3.3 Strangpressen
155
5.4 Formgebung ohne Druckanwendung
158
5.4.1 Schlickergießen und nasse Verfahren
158
5.4.2 Pulverspritzgussverfahren
159
5.4.3 Sprühkompaktieren
164
Literatur zu Kapitel 5
166
6 Sintern, Verfahren und Anlagen
169
6.1 Schutzatmosphären
171
6.1.1 Reine Gase
173
6.1.2 Ammoniak-Spaltgas
176
6.1.3 Über Verbrennung von Kohlenwasserstoffen hergestellte Schutzgase
177
6.1.4 Oxidierende Atmosphären
179
6.1.5 Vakuum
179
6.2 Beheizung der Öfen
180
6.2.1 Heizleiter auf Nickel-Chrom-Basis
181
6.2.2 Heizleiter auf Eisen-Chrom-Aluminium-Basis
181
6.2.3 Siliciumcarbid-Heizelemente
182
6.2.4 Molybdändisilicid-Heizleiter
182
6.2.5 Molybdän- und Wolfram-Heizleiter
182
6.2.6 Graphit-Heizleiter
183
6.2.7 Induktive Beheizung
183
6.2.8 Mikrowellenheizung
184
6.3 Sinteröfen
185
6.3.1 Kontinuierlich arbeitende Sinteröfen
186
6.3.2 Periodisch arbeitende Sinteröfen
193
6.4 Tränken
196
Literatur zu Kapitel 6
198
7 Prüfung von Sinterwerkstoffen
199
7.1 Dichte, Porosität und Schwindung
201
7.2 Festigkeit, Elastizitätsmodul und Härte
205
7.3 Bruchzähigkeit und -sicherheit
211
7.4 Gefügeuntersuchung von Sinterwerkstoffen
217
7.4.1 Herstellung der Schlifffläche
217
7.4.2 Entwicklung des Gefüges
219
7.4.3 Quantitative Gefügeanalyse
222
Literatur zu Kapitel 7
228
8 Formteile aus Sintereisen oder Sinterstahl
229
8.1 Technologische Grundoperationen
233
8.2 Nachbehandlung von Sinterformteilen
242
8.3 Sinterformteile auf Eisenbasis
248
8.3.1 Niedriglegierte Sinterstähle
248
8.3.2 Hochlegierte Sinterstähle
256
8.4 Herstellung und Eigenschaften geschmiedeter Sinterstähle
262
Literatur zu Kapitel 8
274
9 Sinterwerkstoffe aus Nichteisenmetallen
277
9.1 Kupferbasis-Werkstoffe
278
9.2 Aluminiumbasis-Werkstoffe
285
9.2.1 Sinterformteile aus Aluminium
285
9.2.2 Aluminium-Hochleistungswerkstoffe
289
9.2.3 Aluminiumverbundwerkstoffe
294
9.3 Titanbasis-Werkstoffe
295
9.4 Berylliumwerkstoffe
300
Literatur zu Kapitel 9
301
10 Hochdichte und hochlegierte Sinterwerkstoffe
305
10.1 Gesinterte Schnellarbeitsstähle und hartstoffangereicherte Eisenbasislegierungen
306
10.2 Pulvermetallurgisch hergestellte Superlegierungen
317
Literatur zu Kapitel 10
328
11 Gleitwerkstoffe und Sinterlager
331
11.1 Ölgetränkte Sinterwerkstoffe
332
11.2 Poröse Sinterwerkstoffe für Gasschmierung
339
11.3 Metall-Festschmierstoff-Verbundwerkstoffe
340
11.4 Metall-Polytetrafluorethylen-Verbundwerkstoffe
346
11.5 Gleitwerkstoffe auf Stützschalen
347
11.5.1 Metallische Gleitwerkstoffe
347
11.5.2 Metall-Hochpolymer-Verbundgleitlager
348
11.6 Sintergleitwerkstoffe für hohe Beanspruchungen
351
Literatur zu Kapitel 11
354
12 Reibwerkstoffe
355
12.1 Reibwerkstoffe für Trockenlauf
356
12.1.1 Aufbau und Wirkungsweise
356
12.1.2 Herstellung
360
12.1.3 Werkstoffe, Eigenschaften, Anwendung 12.1.3.1 Werkstoffe auf Kupferbasis
362
12.2 Reibwerkstoffe für Öllauf
374
12.2.1 Aufbau und Wirkungsweise
374
12.2.2 Herstellung
377
12.2.3 Werkstoffe, Eigenschaften, Anwendung
378
Literatur zu Kapitel 12
382
13 Hochporöse Werkstoffe und Filter
385
13.1 Filter und durchströmte Werkstoffe
386
13.1.1 Einsatz und Anwendung
386
13.1.2 Prüfung der spezifischen Eigenschaften
388
13.1.3 Herstellung und Eigenschaften
393
13.2 Zellulare metallische Werkstoffe
402
13.2.1 Metallschaum-Treibmittel-Verfahren
403
13.2.2 Metallpulver-Platzhalter-Verfahren
404
13.2.3 Offenzellige Metallschäume
404
13.2.4 Hohlkugelstrukturen
406
13.3 Hochporöse Werkstoffe für Sonderzwecke
407
Literatur zu Kapitel 13
409
14 Kontaktwerkstoffe
411
14.1 Vorgänge an Kontakten
412
14.2 Werkstoffe auf Basis hochschmelzender Metalle
414
14.2.1 Werkstoffherstellung
415
14.2.2 Sinterwolfram
416
14.2.3 Sintermolybdän und Sinterrhenium
417
14.2.4 Wolfram–Kupfer-Verbundwerkstoffe
418
14.2.5 Wolfram–Silber-Verbundwerkstoffe
420
14.2.6 Wolframcarbid–Silber-Verbundwerkstoffe
421
14.2.7 Kontaktwerkstoffe für Vakuumschaltgeräte
422
14.3 Verbundwerkstoffe auf Silberbasis
425
14.3.1 Werkstoffherstellung
425
14.3.2 Silber–Metalloxid-Verbundwerkstoffe
426
14.3.3 Silber–Nickel-Verbundwerkstoffe
433
14.4 Metall–Graphit-Verbundwerkstoffe
436
14.4.1 Silber–Graphit-Verbundwerkstoffe
437
14.4.2 Kupfer–Graphit-Verbundwerkstoffe
438
Literatur zu Kapitel 14
439
15 Hochschmelzende Metalle und Legierungen
443
15.1 Herstellung von Halbzeugen und Formteilen
445
15.1.1 Sintern von Wolfram, Molybdän und Tantal
445
15.1.2 Weiterverarbeitung der Sinterteile
448
15.2 Anwendungen von Wolfram-, Molybdän- und Tantal- Werkstoffen
456
15.2.1 Hochwarmfeste Bauteile
456
15.2.2 Korrosiver Beanspruchung ausgesetzte Teile
462
15.2.3 Bauelemente der Elektrotechnik und Elektronik
463
15.3 Schwermetalle
470
Literatur zu Kapitel 15
472
16 Pulver- und Sintermagnete
475
16.1 Pulverkerne
477
16.2 Sintereisenmagnete
482
16.3 AlNiCo-Sintermagnete
487
16.3.1 Herstellung der AlNiCo-Sinterteile
487
16.3.2 Wärmebehandlung, Gefüge und Eigenschaften
490
16.4 Hartmagnete aus intermetallischen Phasen von Seltenerd- und Übergangsmetallen
493
16.4.1 Samarium-Cobalt-Magnete
493
16.4.2 Neodym-Eisen-Bor-Magnete
504
Literatur zu Kapitel 16
516
17 Hartstoffe und Hartstoffverbunde
519
17.1 Übersicht und Charakterisierung der Hartstoffe
519
17.1.1 Metallische Hartstoffe
519
17.1.2 Nichtmetallische Hartstoffe
521
17.2 Hartmetalle
524
17.2.1 Bildung des Hartmetallgefüges
525
17.2.2 Mechanische Eigenschaften von Hartmetallen
528
17.2.3 Herstellung von Hartmetallen
532
17.2.4 Anwendung unbeschichteter Hartmetalle
534
17.2.5 Beschichtung von Hartmetall
539
17.2.6 Hartmetalle mit verändertem Bindemetall oder Härteträger
544
17.3 Werkzeuge aus superharten Stoffen
546
17.4 Cermets
550
17.4.1 Einflussnahme von Eigenschaften der Komponenten
551
17.4.2 Anwendung und Entwicklungsaussichten
552
Literatur zu Kapitel 17
553
Anhang
555
Normen für die Pulvermetallurgie und für Sinterwerkstoffe
555
Prüfnormen mit enger Beziehung zur Pulvermetallurgie
558
Quellenangabe
559
Abkürzungen
559
Sachverzeichnis
561