Übungsbuch Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung für Dummies

Das perfekte Buch für
die Prüfungsvorbereitung

Kristallgitter, Zustandsdiagramme, Stähle, Nichteisen –
metalle und Hochleistungskeramiken: Die Werkstoffkunde
und Werkstoffprüfung ist vielseitig und anspruchsvoll.
Passgenau auf den Bestseller Werkstoffkunde undWerkstoffprüfung
für Dummies abgestimmt üben Sie die wichtigen
und schwierigen Themen. In bewährter Weise führt
Sie Rainer Schwab durch ein intensives Training. Mit ein –
fachen Aufwärmübungen legen Sie los und steigernsich
dann Schritt für Schritt zu immer anspruchsvollerenAufgaben.
Mit fast 400 konkreten Fragestellungen samtausführlichen
Lösungen und vielen Abbildungen festigen
Sie Ihr Wissen, gewinnen Sicherheit in den wichtigen
Grundlagen und legen damit die Basis für eine erfolg –
reiche Prüfung.

Über den Autor 9

Einleitung 19

Über dieses Buch 19

Konventionen in diesem Buch 20

Törichte Annahmen über den Leser 21

Wie dieses Buch aufgebaut ist 21

Teil I: Ein paar ausgewählte Grundlagen als Basis 21

Teil II: Die wichtigsten Methoden der Werkstoffprüfung22

Teil III: Eisen und Stahl, noch lange kein Alteisen 22

Teil IV: Was es außer den Eisenwerkstoffen nochHochinteressantes gibt 22

Teil V: Der Top–Ten–Teil 22

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 22

Filme, die es zu diesem Buch gibt 23

Los geht s 23

Teil I Ausgewählte Grundlagen für ein solidesFundament 25

Kapitel 1 Aufgaben rund um Atome, Bindungen und Kristalle 27

Von Atomen, ihren Bindungen und ihrer Anordnung 27

Die Kristalle, ihre Baufehler, und was die so in der Praxisanrichten 28

Richtig oder nicht richtig 34

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 35

Kapitel 2 Rechnen Sie mit den Eigenschaften 47

Die Werkstoffe dehnen sich mit der Temperatur aus 47

Die Werkstoffe leiten den Strom und die Wärme 49

Rund um die elastische und plastische Verformung 52

Richtig oder nicht richtig 54

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 55

Kapitel 3 Üben Sie die thermisch aktivierten Vorgänge67

Ein paar Aufwärmübungen vorneweg 67

Lassen Sie die Atome wandern und den Werkstoff rekristallisieren68

Mit Kriechen und Spannungsrelaxation rechnen 70

Richtig oder nicht richtig 72

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 73

Kapitel 4 Legierungsbildung und Zustandsdiagramme, berühmt,berüchtigt, gefürchtet 83

Ein paar Lockerungsübungen zum Auftakt 83

Und hier geht′s zur Sache 84

Richtig oder nicht richtig 96

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 97

Kapitel 5 Das berühmte Legierungssystem Eisen–Kohlenstoff115

Rund um Eisen und Kohlenstoff 115

Jetzt geht s auch hier zur Sache 116

Richtig oder nicht richtig 126

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 127

Teil II Die wichtigsten Methoden der Werkstoffprüfung139

Kapitel 6 Nehmen Sie den Zugversuch nicht auf die leichteSchulter 141

Richtig vorbereitet ist halb geprüft 141

Vorgeplänkel, das es in sich hat 142

Werkstoffe mit ausgeprägter Streckgrenze 143

Werkstoffe ohne ausgeprägte Streckgrenze 147

Das Finale 150

Richtig oder nicht richtig 151

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 152

Kapitel 7 Die Härteprüfung meistern 177

Das Wesen der Härte 177

Härteprüfung nach Brinell 177

Härteprüfung nach Vickers 179

Härteprüfung nach Rockwell 181

Kreuz und quer über alle Härteprüfverfahren181

Richtig oder nicht richtig 183

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 185

Kapitel 8 Brutal, brutaler, Kerbschlagbiegeprüfung 193

Was man eigentlich prüft 193

Rund um Probe, Versuchseinrichtung und –durchführung193

Werkstoff, Temperatur und Kerbschlagarbeit 194

Richtig oder nicht richtig 197

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 198

Kapitel 9 Die Schwingfestigkeitsprüfung 205

Das Phänomen und das Problemmit dem Namen 205

Ohne die wichtigsten Grundbegriffe geht es wieder einmal nicht206

Wöhlerkurve und Dauerfestigkeit 208

Richtig oder nicht richtig 211

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 212

Kapitel 10 Der Zauber der Metallografie 223

Um was es sich bei der Metallografie überhaupt handelt223

Makroskopische Verfahren und was man damit sieht 223

Die zauberhafte Welt der Mikroskopie 225

Rasterelektronenmikroskopie und Co. 227

Richtig oder nicht richtig 228

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 230

Kapitel 11 Zerstörungsfrei üben 239

Auftaktphilosophie 239

Die Farbeindringprüfung 239

Die Magnetpulverprüfung 240

Die Wirbelstromprüfung 241

Die Ultraschallprüfung 241

Die Strahlenverfahren 244

Richtig oder nicht richtig 245

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 248

Teil III Und ewig lockt das Eisen 261

Kapitel 12 Der Weg vom Erz zum Stahl 263

Gleich zur Sache 263

Richtig oder nicht richtig 264

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 265

Kapitel 13 Von Namen und Nummern 269

Zur Systematik der Werkstoffbezeichnungen 269

Namen analysieren 270

Namen synthetisieren 271

Richtig oder nicht richtig 272

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 272

Kapitel 14 Das harte Training der Wärmebehandlung 277

Kurzes Warmlaufen als Auftakt 277

Die berühmten Glühbehandlungen 278

Rund ums Härten 280

Richtig oder nicht richtig 291

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 294

Kapitel 15 Die unendliche Vielfalt der Stahlgruppen 317

Über Gewürze und Zutaten im Stahl 317

Die bodenständigen unlegierten Baustähle 319

Die Raffinesse der Feinkornbaustähle 322

Die leistungsfähigen Vergütungsstähle 323

Die Grundsätze der warmfesten und hitzebeständigenStähle 323

Der Stahl, der aus der Kälte kam 325

Die nichtrostenden Stähle und warum sie manchmal dochkorrodieren 325

Was in den Werkzeugstählen steckt 329

Richtig oder nicht richtig 330

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 333

Kapitel 16 Auch die Eisengusswerkstoffe haben s in sich351

Der Überblick 351

Mit Stahlguss geht es los 351

Das Gusseisen mit seinen Varianten 352

Richtig oder nicht richtig 355

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 356

Teil IV Jenseits von Eisen 363

Kapitel 17 Die Nichteisenmetalle 365

Auch die Nichteisenmetalle bezeichnet man sinnvoll 365

Rund ums Aluminium 366

Das bunte Kupfer 370

Richtig oder nicht richtig 371

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 372

Kapitel 18 Anorganische nichtmetallische Werkstoffe 383

Bei den Gläsern durchblicken 383

Von der antiken Vase bis zum Hochleistungswerkstoff: dieKeramiken 384

Richtig oder nicht richtig 386

Antworten zu den Aufgaben in diesem Kapitel 387

Teil V Der Top–Ten–Teil 395

Kapitel 19 Zehn Tipps zum Lösen von Aufgaben 397

Rechtzeitig anfangen 397

Wie Sie mit dem Spicken umgehen 397

Legen Sie beim Rechnen richtig los 398

Vom passenden Umgang mit Gleichungen 399

Die Sache mit den Einheiten 399

Wer misst, misst Mist 399

Zur (ungeschlechtlichen) Fortpflanzung der Fehler 400

Das Endergebnis ist nicht ganz harmlos 401

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte 402

Richtig dargestellt ist halb gewonnen 402

Stichwortverzeichnis 405

Prof. Rainer Schwab hat Metallkunde studiert und neunJahre
bei der Materialprüfungsanstalt Stuttgart gearbeitet. Heuteist er
Professor für Werkstoffkunde an der Hochschule Karlsruhe. ImJahr
2006 erhielt er den Landeslehrpreis des LandesBaden–Württemberg.