Werkstoffprüfung

Ermittlung der Eigenschaften metallischer Werkstoffe
 
 
Hanser (Verlag)
  • erschienen am 8. Juni 2015
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  • 398 Seiten
 
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978-3-446-44505-5 (ISBN)
 
Der strukturelle Aufbau von Werkstoffen sowie deren daraus prinzipiell resultierende Eigenschaften werden in zahlreichen Werken dargestellt. Doch wird oft der Weg vernachlässigt, wie der Anwender zu den konkreten Werkstoffeigenschaften kommen kann. Das vorliegende Buch soll die Leserinnen und Leser bei der Ermittlung der Eigenschaften unterstützen, die für die metallischen Konstruktionswerkstoffe relevant sind.
In einer ganzheitlichen Darstellung werden zunächst Wege aufgezeigt, wie man Informationen über die thermophysikalischen Eigenschaften, die Kristallstruktur, die chemische Zusammensetzung, das Gefüge sowie über Materialtrennungen erhalten kann. Anschließend werden Möglichkeiten zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften anrissfreier Proben bei steigender, bei statischer sowie bei dynamischer Beanspruchung vorgestellt. Abschließend werden Verfahren beschrieben, die die Gewinnung der mechanischen Eigenschaften angerissener Proben bei steigender sowie dynamischer Beanspruchung erlauben.
In der 3. Auflage wurden Verbesserungen vorgenommen, sodass das Buch auch als Handbuch zur experimentellen Begleitung einer Vorlesung zur Werkstoffkunde genutzt werden kann. Daher richtet sich das Buch zum einen an Studierende der Werkstofftechnik, des Maschinenbaus und der Fertigungstechnik und zum anderen zum Selbststudium an Ingenieure in der Industrie, die bereits entsprechende Vorkenntnisse besitzen. Am Ende jedes Kapitels wird weiterführende und vertiefende Literatur angeführt.
1., aktualisierte Auflage
  • Deutsch
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  • Deutschland
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978-3-446-44505-5 (9783446445055)
http://dx.doi.org/10.3139/9783446445055
weitere Ausgaben werden ermittelt
Prof. Dr. rer. nat. Burkhard Heine hält Vorlesungen zur Werkstoffkunde sowie Werkstoffanalytik und Werkstoffprüfung an der Hochschule für Technik (HTW) Aalen in der Fakultät Maschinenbau und Werkstofftechnik.
1 - Vorwort [Seite 6]
2 - Inhalt [Seite 8]
3 - 1 Einleitung [Seite 16]
3.1 - Weiterführende Literatur [Seite 22]
4 - 2 Bindungsbasierende nichtmechanische Eigenschaften [Seite 23]
4.1 - 2.1 Zustandsänderungstemperaturen [Seite 23]
4.1.1 - 2.1.1 Anordnung [Seite 25]
4.1.2 - 2.1.2 Durchführung [Seite 28]
4.1.3 - 2.1.3 Ergebnis [Seite 30]
4.2 - 2.2 Spezifische Umwandlungswärmen [Seite 30]
4.2.1 - 2.2.1 Anordnung [Seite 30]
4.2.2 - 2.2.2 Durchführung [Seite 30]
4.2.3 - 2.2.3 Ergebnis [Seite 32]
4.3 - 2.3 Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient [Seite 32]
4.3.1 - 2.3.1 Anordnung und Durchführung [Seite 33]
4.3.2 - 2.3.2 Ergebnis [Seite 34]
4.4 - 2.4 Wärmeleitfähigkeit [Seite 34]
4.4.1 - 2.4.1 Anordnung und Durchführung [Seite 35]
4.4.2 - 2.4.2 Ergebnis [Seite 35]
4.5 - Weiterführende Literatur [Seite 35]
5 - 3 Kristallgitter - Kristallstruktur [Seite 37]
5.1 - 3.1 Grundlagen [Seite 37]
5.1.1 - 3.1.1 Millersche Indizes - Netzebenenabstand [Seite 37]
5.1.2 - 3.1.2 Elektronenstrahlung und Röntgenstrahlung [Seite 43]
5.1.2.1 - 3.1.2.1 Elektronenstrahlung [Seite 43]
5.1.2.2 - 3.1.2.2 Röntgenstrahlung [Seite 44]
5.1.3 - 3.1.3 Beugung von Strahlung an Kristallgittern [Seite 50]
5.1.3.1 - 3.1.3.1 Kubisch-raumzentrierte Kristallstruktur [Seite 54]
5.1.3.2 - 3.1.3.2 Kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur [Seite 55]
5.1.4 - 3.1.4 Reziprokes Gitter [Seite 56]
5.2 - 3.2 Feinstrukturanalyse [Seite 58]
5.2.1 - 3.2.1 Einkristalle [Seite 58]
5.2.1.1 - 3.2.1.1 Anordnung und Durchführung [Seite 58]
5.2.1.2 - 3.2.1.2 Ergebnis [Seite 59]
5.2.2 - 3.2.2 Einzelne Kristalle eines Polykristalls [Seite 61]
5.2.2.1 - 3.2.2.1 Anordnung und Durchführung [Seite 62]
5.2.2.2 - 3.2.2.2 Ergebnis [Seite 65]
5.2.3 - 3.2.3 Einkristallschüttung, Pulverschüttung, polykristalline Massivprobe [Seite 66]
5.2.3.1 - 3.2.3.1 Anordnung und Durchführung [Seite 66]
5.2.3.2 - 3.2.3.2 Ergebnis [Seite 67]
5.3 - Weiterführende Literatur [Seite 73]
6 - 4 Kristallstrukturbasierende nichtmechanische Eigenschaften [Seite 74]
6.1 - 4.1 Dichte [Seite 74]
6.1.1 - 4.1.1 Anordnung und Durchführung [Seite 74]
6.1.2 - 4.1.2 Ergebnis [Seite 74]
6.2 - 4.2 Temperatur einer allotropen Umwandlung [Seite 76]
6.2.1 - 4.2.1 Anordnung und Durchführung [Seite 76]
6.2.2 - 4.2.2 Ergebnis [Seite 76]
6.3 - Weiterführende Literatur [Seite 77]
7 - 5 Kristallbaufehlerbasierende nichtmechanische Eigenschaften [Seite 78]
7.1 - 5.1 Chemische Zusammensetzung [Seite 78]
7.1.1 - 5.1.1 Grundlagen [Seite 78]
7.1.2 - 5.1.2 Atomemissionsspektroskopie [Seite 80]
7.1.2.1 - 5.1.2.1 Anordnung und Durchführung [Seite 80]
7.1.2.2 - 5.1.2.2 Ergebnis [Seite 81]
7.1.3 - 5.1.3 Elektronenstrahlmikroanalyse [Seite 82]
7.1.3.1 - 5.1.3.1 Anordnung und Durchführung [Seite 82]
7.1.3.1.1 - 5.1.3.1.1 Wellenlängendispersives Röntgenspektrometer [Seite 83]
7.1.3.1.2 - 5.1.3.1.2 Energiedispersives Röntgenspektrometer [Seite 85]
7.1.3.1.3 - 5.1.3.1.3 Punktanalyse [Seite 86]
7.1.3.1.4 - 5.1.3.1.4 Linienanalyse [Seite 86]
7.1.3.1.5 - 5.1.3.1.5 Flächenanalyse [Seite 87]
7.1.3.2 - 5.1.3.2 Ergebnis [Seite 87]
7.1.4 - 5.1.4 Röntgenfluoreszenzanalyse [Seite 88]
7.1.4.1 - 5.1.4.1 Anordnung und Durchführung [Seite 88]
7.1.4.2 - 5.1.4.2 Ergebnis [Seite 88]
7.2 - 5.2 Mikroskopische Darstellung von Gefüge, Oberfläche, Bruchfläche und lokalen Werkstofftrennungen [Seite 89]
7.2.1 - 5.2.1 Lichtmikroskopische Darstellung von Gefüge und von lokalen Werkstofftrennungen [Seite 91]
7.2.1.1 - 5.2.1.1 Anordnung und Durchführung [Seite 92]
7.2.1.1.1 - 5.2.1.1.1 Probennahme [Seite 93]
7.2.1.1.2 - 5.2.1.1.2 Schliffherstellung [Seite 94]
7.2.1.1.3 - 5.2.1.1.3 Gefügeentwicklung [Seite 97]
7.2.1.1.4 - 5.2.1.1.4 Gefügedarstellung [Seite 102]
7.2.1.2 - 5.2.1.2 Ergebnis [Seite 107]
7.2.1.2.1 - 5.2.1.2.1 Flächenanalyseverfahren [Seite 108]
7.2.1.2.2 - 5.2.1.2.2 Linienanalyseverfahren [Seite 109]
7.2.1.2.3 - 5.2.1.2.3 Punktanalyseverfahren [Seite 110]
7.2.1.2.4 - 5.2.1.2.4 Quantitative Bildanalyse [Seite 111]
7.2.2 - 5.2.2 Transmissionselektronenmikroskopische Darstellung des Gefüges [Seite 112]
7.2.2.1 - 5.2.2.1 Anordnung und Durchführung [Seite 112]
7.2.2.2 - 5.2.2.2 Ergebnis [Seite 114]
7.2.3 - 5.2.3 Rasterelektronenmikroskopische Darstellung von Gefüge, Oberfläche, Bruchfläche und lokalen Werkstofftrennungen [Seite 115]
7.2.3.1 - 5.2.3.1 Anordnung und Durchführung [Seite 115]
7.2.3.2 - 5.2.3.2 Ergebnis [Seite 119]
7.3 - 5.3 Zerstörungsfreie Darstellung von lokalen Werkstofftrennungen [Seite 119]
7.3.1 - 5.3.1 Röntgenstrahlverfahren [Seite 120]
7.3.1.1 - 5.3.1.1 Anordnung und Durchführung [Seite 121]
7.3.1.2 - 5.3.1.2 Ergebnis [Seite 123]
7.3.2 - 5.3.2 Ultraschallwellenverfahren [Seite 127]
7.3.2.1 - 5.3.2.1 Grundlagen [Seite 127]
7.3.2.2 - 5.3.2.2 Anordnung und Durchführung [Seite 134]
7.3.2.3 - 5.3.2.3 Ergebnis [Seite 138]
7.3.3 - 5.3.3 Wirbelstromverfahren [Seite 140]
7.3.3.1 - 5.3.3.1 Anordnung und Durchführung [Seite 140]
7.3.3.2 - 5.3.3.2 Ergebnis [Seite 141]
7.3.4 - 5.3.4 Streuflussverfahren [Seite 142]
7.3.4.1 - 5.3.4.1 Anordnung und Durchführung [Seite 142]
7.3.4.2 - 5.3.4.2 Ergebnis [Seite 145]
7.3.5 - 5.3.5 Thermographie [Seite 146]
7.3.5.1 - 5.3.5.1 Anordnung und Durchführung [Seite 146]
7.3.5.2 - 5.3.5.2 Ergebnis [Seite 146]
7.3.6 - 5.3.6 Penetrationsverfahren [Seite 147]
7.3.6.1 - 5.3.6.1 Anordnung und Durchführung [Seite 147]
7.3.6.2 - 5.3.6.2 Ergebnis [Seite 148]
7.4 - Weiterführende Literatur [Seite 149]
8 - 6 Mechanische Eigenschaften rissfreier Proben bei steigender Beanspruchung [Seite 151]
8.1 - 6.1 Zugversuch [Seite 151]
8.1.1 - 6.1.1 Anordnung [Seite 152]
8.1.2 - 6.1.2 Durchführung [Seite 154]
8.1.3 - 6.1.3 Ergebnis [Seite 156]
8.1.3.1 - 6.1.3.1 s-e-Kurve bei T = 0,4 T_s [Seite 156]
8.1.3.1.1 - 6.1.3.1.1 Bereich der elastischen Dehnung [Seite 157]
8.1.3.1.2 - 6.1.3.1.2 Kontinuierlicher Übergang zur elastisch/plastischen Dehnung [Seite 158]
8.1.3.1.3 - 6.1.3.1.3 Diskontinuierlicher Übergang zur elastisch/plastischen Dehnung [Seite 159]
8.1.3.1.4 - 6.1.3.1.4 Bereich der elastisch/plastischen Dehnung [Seite 161]
8.1.3.2 - 6.1.3.2 s_w-e_w-Kurve bei T = 0,4 T_s [Seite 163]
8.1.3.2.1 - 6.1.3.2.1 Bereich der elastischen Dehnung [Seite 163]
8.1.3.2.2 - 6.1.3.2.2 Gleichmaßdehnungsbereich [Seite 164]
8.1.3.2.3 - 6.1.3.2.3 Einschnürdehnungsbereich [Seite 165]
8.1.3.3 - 6.1.3.3 Entfestigung und Verfestigung bei T = 0,4 T_s im Wettbewerb [Seite 166]
8.1.3.3.1 - 6.1.3.3.1 f < f_g [Seite 167]
8.1.3.3.2 - 6.1.3.3.2 f = f_g [Seite 168]
8.1.3.3.3 - 6.1.3.3.3 f > f_g [Seite 170]
8.1.3.4 - 6.1.3.4 Temperatureinfluss auf die Fließkurve bei T = 0,4 T_s [Seite 170]
8.1.3.4.1 - 6.1.3.4.1 Fließgrenze [Seite 171]
8.1.3.4.2 - 6.1.3.4.2 Fließspannung [Seite 173]
8.1.3.5 - 6.1.3.5 Einfluss der Verformungsgeschwindigkeit auf die Fließkurve bei T = 0,4 T_s [Seite 174]
8.1.3.5.1 - 6.1.3.5.1 Fließgrenze [Seite 174]
8.1.3.5.2 - 6.1.3.5.2 Fließspannung [Seite 175]
8.1.3.6 - 6.1.3.6 Verformungsgeschwindigkeitseinfluss auf die Fließkurve bei T > 0,4 T_s [Seite 180]
8.1.3.7 - 6.1.3.7 Versuchsergebnis bei anisotropem Verformungsverhalten [Seite 189]
8.1.4 - 6.1.4 Zerstörungsfreie Ermittlung des Elastizitätsmoduls [Seite 192]
8.2 - 6.2 Druckversuch [Seite 194]
8.2.1 - 6.2.1 Anordnung [Seite 194]
8.2.2 - 6.2.2 Durchführung [Seite 197]
8.2.3 - 6.2.3 Ergebnis [Seite 199]
8.2.3.1 - 6.2.3.1 s-e-Kurve bei T = 0,4 T_s [Seite 199]
8.2.3.2 - 6.2.3.2 sw-e-Kurve bei T = 0,4 T_s [Seite 201]
8.2.3.3 - 6.2.3.3 sw-e-Kurve bei T > 0,4 T_s [Seite 202]
8.3 - 6.3 Torsionsversuch [Seite 202]
8.3.1 - 6.3.1 Anordnung [Seite 203]
8.3.2 - 6.3.2 Durchführung [Seite 204]
8.3.3 - 6.3.3 Ergebnis [Seite 204]
8.3.3.1 - 6.3.3.1 t_R-._R-Kurve bei T = 0,4 T_s [Seite 205]
8.3.3.2 - 6.3.3.2 t_R-._R-Kurve bei T > 0,4 T_s [Seite 208]
8.4 - 6.4 Biegeversuch [Seite 211]
8.4.1 - 6.4.1 Anordnung [Seite 211]
8.4.2 - 6.4.2 Durchführung [Seite 212]
8.4.3 - 6.4.3 Ergebnis [Seite 213]
8.5 - 6.5 Härteprüfung [Seite 218]
8.5.1 - 6.5.1 Ritzhärteprüfung [Seite 218]
8.5.2 - 6.5.2 Quasistatisch ablaufende Eindringhärteprüfung nach Brinell [Seite 222]
8.5.2.1 - 6.5.2.1 Anordnung [Seite 222]
8.5.2.2 - 6.5.2.2 Durchführung [Seite 223]
8.5.2.3 - 6.5.2.3 Ergebnis [Seite 224]
8.5.3 - 6.5.3 Quasistatisch ablaufende Eindringhärteprüfung nach Vickers [Seite 225]
8.5.3.1 - 6.5.3.1 Anordnung [Seite 226]
8.5.3.2 - 6.5.3.2 Durchführung [Seite 228]
8.5.3.3 - 6.5.3.3 Ergebnis [Seite 228]
8.5.4 - 6.5.4 Quasistatisch ablaufende Eindringhärteprüfung nach Knoop [Seite 230]
8.5.4.1 - 6.5.4.1 Anordnung [Seite 230]
8.5.4.2 - 6.5.4.2 Durchführung [Seite 231]
8.5.4.3 - 6.5.4.3 Ergebnis [Seite 231]
8.5.5 - 6.5.5 Quasistatisch ablaufende Eindringhärteprüfung nach Rockwell [Seite 232]
8.5.5.1 - 6.5.5.1 Anordnung [Seite 232]
8.5.5.2 - 6.5.5.2 Durchführung [Seite 235]
8.5.5.3 - 6.5.5.3 Ergebnis [Seite 235]
8.5.6 - 6.5.6 Vergleich von Härtewerten untereinander und mit der Zugfestigkeit [Seite 238]
8.5.7 - 6.5.7 Instrumentierte Eindringhärteprüfung [Seite 239]
8.5.7.1 - 6.5.7.1 Anordnung [Seite 239]
8.5.7.2 - 6.5.7.2 Durchführung [Seite 241]
8.5.7.3 - 6.5.7.3 Ergebnis [Seite 242]
8.5.7.3.1 - 6.5.7.3.1 Martenshärte [Seite 242]
8.5.7.3.2 - 6.5.7.3.2 Eindringhärte [Seite 243]
8.5.7.3.3 - 6.5.7.3.3 Eindringmodul [Seite 244]
8.5.7.3.4 - 6.5.7.3.4 Elastische Verformungsarbeit [Seite 245]
8.5.8 - 6.5.8 Dynamisch ablaufende Härteprüfverfahren [Seite 246]
8.5.8.1 - 6.5.8.1 Dynamisch ablaufende Eindringhärteprüfverfahren [Seite 246]
8.5.8.1.1 - 6.5.8.1.1 Poldihammer [Seite 247]
8.5.8.1.2 - 6.5.8.1.2 Baumannhammer [Seite 247]
8.5.8.1.3 - 6.5.8.1.3 UCI-Verfahren [Seite 248]
8.5.8.2 - 6.5.8.2 Dynamisch ablaufende Rücksprunghärteprüfverfahren [Seite 249]
8.5.8.2.1 - 6.5.8.2.1 Rücksprunghärteprüfung nach Shore [Seite 249]
8.5.8.2.2 - 6.5.8.2.2 Rücksprunghärteprüfung nach Leeb [Seite 250]
8.5.9 - 6.5.9 Härteprüfung bei höheren Temperaturen [Seite 250]
8.6 - Weiterführende Literatur [Seite 253]
9 - 7 Mechanische Eigenschaften rissfreier Proben bei statischer Beanspruchung [Seite 256]
9.1 - 7.1 Versuchsanordnung [Seite 257]
9.2 - 7.2 Versuchsdurchführung [Seite 259]
9.3 - 7.3 Versuchsergebnis [Seite 259]
9.3.1 - 7.3.1 Kriechkurve [Seite 259]
9.3.2 - 7.3.2 Zeitdehnschaubild [Seite 264]
9.3.3 - 7.3.3 Zeitstandschaubild [Seite 265]
9.4 - 7.4 Lebensdauerabschätzungen [Seite 267]
9.5 - Weiterführende Literatur [Seite 274]
10 - 8 Mechanische Eigenschaften rissfreier Proben bei dynamischer Beanspruchung [Seite 275]
10.1 - 8.1 Anordnung [Seite 275]
10.2 - 8.2 Durchführung [Seite 276]
10.2.1 - 8.2.1 Spannungskontrollierte Durchführung [Seite 280]
10.2.2 - 8.2.2 Dehnungskontrollierte Durchführung [Seite 281]
10.3 - 8.3 Ergebnis [Seite 287]
10.3.1 - 8.3.1 Ergebnis einer spannungskontrollierten Durchführung [Seite 287]
10.3.2 - 8.3.2 Ergebnis einer dehnungskontrollierten Durchführung [Seite 289]
10.3.3 - 8.3.3 Mathematische Beschreibung [Seite 289]
10.3.4 - 8.3.4 Statistische Auswertung der Versuchsergebnisse [Seite 294]
10.3.5 - 8.3.5 Einflüsse auf das Ergebnis [Seite 298]
10.3.5.1 - 8.3.5.1 Probenausführung [Seite 298]
10.3.5.1.1 - 8.3.5.1.1 Zugfestigkeit [Seite 298]
10.3.5.1.2 - 8.3.5.1.2 Probenquerschnitt [Seite 299]
10.3.5.1.3 - 8.3.5.1.3 Kerbwirksamkeit [Seite 299]
10.3.5.1.4 - 8.3.5.1.4 Druckeigenspannungen [Seite 300]
10.3.5.2 - 8.3.5.2 Versuchsparameter [Seite 300]
10.3.5.2.1 - 8.3.5.2.1 Mittelspannung [Seite 301]
10.3.5.2.2 - 8.3.5.2.2 Beanspruchungsform [Seite 302]
10.3.5.2.3 - 8.3.5.2.3 Mehrstufige Beanspruchung [Seite 303]
10.3.5.2.4 - 8.3.5.2.4 Beanspruchungsfrequenz und Temperatur [Seite 305]
10.4 - Weiterführende Literatur [Seite 309]
11 - 9 Mechanische Eigenschaften angerissener Proben bei steigender Beanspruchung [Seite 311]
11.1 - 9.1 Grundlagen [Seite 314]
11.1.1 - 9.1.1 Theoretische Bruchspannung [Seite 314]
11.1.2 - 9.1.2 Mögliche Beanspruchungsfälle [Seite 315]
11.1.3 - 9.1.3 Bruchbegünstigende Wirkung von Rissen bei linear-elastischem Probenverhalten [Seite 316]
11.1.3.1 - 9.1.3.1 Erhöhung der Nennspannung [Seite 316]
11.1.3.2 - 9.1.3.2 Überhöhung der Zugspannung [Seite 316]
11.1.3.3 - 9.1.3.3 Mehrachsiger Spannungszustand [Seite 322]
11.1.3.4 - 9.1.3.4 Mikroskopische Gesichtspunkte eines Spaltbruchs [Seite 324]
11.1.4 - 9.1.4 Bruchbegünstigende Wirkung von Rissen bei quasi linear-elastischem Probenverhalten [Seite 326]
11.1.4.1 - 9.1.4.1 Elastisch/ideal-plastisches Werkstoffverhalten [Seite 326]
11.1.4.2 - 9.1.4.2 Elastisch/real-plastisches Werkstoffverhalten [Seite 330]
11.1.4.3 - 9.1.4.3 Mikroskopische Gesichtspunkte eines Gleitbruchs [Seite 334]
11.1.5 - 9.1.5 Temperaturabhängigkeit des Bruchverhaltens [Seite 336]
11.1.5.1 - 9.1.5.1 Glatte Proben eines kubisch-raumzentriert oder hexagonal dicht gepackt vorliegenden Werkstoffs [Seite 336]
11.1.5.1.1 - 9.1.5.1.1 Temperaturbereich I [Seite 337]
11.1.5.1.2 - 9.1.5.1.2 Temperaturbereich II [Seite 337]
11.1.5.1.3 - 9.1.5.1.3 Temperaturbereich III [Seite 338]
11.1.5.1.4 - 9.1.5.1.4 Temperaturbereich IV [Seite 339]
11.1.5.1.5 - 9.1.5.1.5 Temperaturbereich V [Seite 339]
11.1.5.2 - 9.1.5.2 Angerissene Proben eines kubisch-raumzentriert oder hexagonal dicht gepackt vorliegenden Werkstoffs [Seite 339]
11.1.5.2.1 - 9.1.5.2.1 Temperaturbereich I [Seite 339]
11.1.5.2.2 - 9.1.5.2.2 Temperaturbereich II [Seite 341]
11.1.5.2.3 - 9.1.5.2.3 Temperaturbereich III [Seite 341]
11.1.5.2.4 - 9.1.5.2.4 Temperaturbereich IV [Seite 341]
11.1.5.2.5 - 9.1.5.2.5 Temperaturbereich V [Seite 341]
11.1.5.3 - 9.1.5.3 Proben eines kubisch-flächenzentriert vorliegenden Werkstoffs [Seite 342]
11.2 - 9.2 Kerbschlagbiegeversuch [Seite 342]
11.2.1 - 9.2.1 Anordnung [Seite 343]
11.2.2 - 9.2.2 Durchführung [Seite 344]
11.2.3 - 9.2.3 Ergebnis [Seite 345]
11.3 - 9.3 Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch [Seite 347]
11.3.1 - 9.3.1 Anordnung [Seite 348]
11.3.2 - 9.3.2 Durchführung [Seite 349]
11.3.3 - 9.3.3 Ergebnis [Seite 349]
11.4 - 9.4 Bauteilsimulierende Versuche [Seite 351]
11.4.1 - 9.4.1 Großzugversuche [Seite 351]
11.4.1.1 - 9.4.1.1 Anordnung [Seite 351]
11.4.1.2 - 9.4.1.2 Durchführung [Seite 352]
11.4.1.3 - 9.4.1.3 Ergebnis [Seite 352]
11.4.2 - 9.4.2 Fallgewichtsversuch [Seite 352]
11.4.2.1 - 9.4.2.1 Anordnung [Seite 353]
11.4.2.2 - 9.4.2.2 Durchführung [Seite 353]
11.4.2.3 - 9.4.2.3 Ergebnis [Seite 354]
11.4.3 - 9.4.3 Rissauffangversuch [Seite 354]
11.4.3.1 - 9.4.3.1 Anordnung [Seite 355]
11.4.3.2 - 9.4.3.2 Durchführung [Seite 355]
11.4.3.3 - 9.4.3.3 Ergebnis [Seite 355]
11.4.4 - 9.4.4 Bauteilversuch [Seite 356]
11.4.5 - 9.4.5 Bruchmechanische Versuche bei quasi linear-elastischem Probenverhalten [Seite 356]
11.4.5.1 - 9.4.5.1 Anordnung [Seite 357]
11.4.5.2 - 9.4.5.2 Durchführung [Seite 360]
11.4.5.3 - 9.4.5.3 Ergebnis [Seite 362]
11.4.6 - 9.4.6 Bruchmechanische Versuche bei elastoplastischem Probenverhalten [Seite 365]
11.4.6.1 - 9.4.6.1 Rissspitzenaufweitung (CTOD-Verfahren) [Seite 366]
11.4.6.1.1 - 9.4.6.1.1 Anordnung [Seite 366]
11.4.6.1.2 - 9.4.6.1.2 Durchführung [Seite 366]
11.4.6.1.3 - 9.4.6.1.3 Ergebnis [Seite 367]
11.4.6.2 - 9.4.6.2 J-Integral [Seite 374]
11.4.6.2.1 - 9.4.6.2.1 Anordnung [Seite 374]
11.4.6.2.2 - 9.4.6.2.2 Durchführung [Seite 376]
11.4.6.2.3 - 9.4.6.2.3 Ergebnis [Seite 377]
11.4.6.3 - 9.4.6.3 Temperaturabhängigkeit der Risszähigkeit, der Rissspitzenaufweitung und des J-Integrals bei Werkstoffen mit einen Spröde/Zäh-Übergangsverhalten [Seite 383]
11.4.7 - 9.4.7 Abschätzung des stabilen Risswachstums bei wechselnd belasteten Proben [Seite 384]
11.4.7.1 - 9.4.7.1 Anordnung [Seite 385]
11.4.7.2 - 9.4.7.2 Durchführung [Seite 387]
11.4.7.3 - 9.4.7.3 Ergebnis [Seite 387]
11.5 - Weiterführende Literatur [Seite 391]
12 - Index [Seite 393]
Der strukturelle Aufbau von Werkstoffen sowie deren daraus prinzipiell resultierende Eigenschaften werden in zahlreichen Werken dargestellt. Doch wird oft der Weg vernachlässigt, wie der Anwender zu den konkreten Werkstoffeigenschaften kommen kann. Das vorliegende Buch soll die Leserinnen und Leser bei der Ermittlung der Eigenschaften unterstützen, die für die metallischen Konstruktionswerkstoffe relevant sind.
In einer ganzheitlichen Darstellung werden zunächst Wege aufgezeigt, wie man Informationen über die thermophysikalischen Eigenschaften, die Kristallstruktur, die chemische Zusammensetzung, das Gefüge sowie über Materialtrennungen erhalten kann. Anschließend werden Möglichkeiten zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften anrissfreier Proben bei steigender, bei statischer sowie bei dynamischer Beanspruchung vorgestellt. Abschließend werden Verfahren beschrieben, die die Gewinnung der mechanischen Eigenschaften angerissener Proben bei steigender sowie dynamischer Beanspruchung erlauben.
In der 3. Auflage wurden Verbesserungen vorgenommen, sodass das Buch auch als Handbuch zur experimentellen Begleitung einer Vorlesung zur Werkstoffkunde genutzt werden kann. Daher richtet sich das Buch zum einen an Studierende der Werkstofftechnik, des Maschinenbaus und der Fertigungstechnik und zum anderen zum Selbststudium an Ingenieure in der Industrie, die bereits entsprechende Vorkenntnisse besitzen. Am Ende jedes Kapitels wird weiterführende und vertiefende Literatur angeführt.

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