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Ausgewählte Untersuchungsverfahren in der Metallkunde

  • Kartonierter Einband
  • 300 Seiten
Metallkundler, (allgemeine) Werkstoffwissen Dadurch soli die LUcke zwischen der dem aktiv schaftler und Werkstoffingenieure werden... Weiterlesen
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Beschreibung

Metallkundler, (allgemeine) Werkstoffwissen Dadurch soli die LUcke zwischen der dem aktiv schaftler und Werkstoffingenieure werden bei die Verfahren betreibenden Spezialisten gewid der KHlrung der Zusammenhange zwischen meten Literatur und den auf die Grundprinzipien Technologie -- Struktur, Gefiige -- Eigenschaften der genannten Verfahren eingeschrankten metall in steigendem MaBe mit modernen Untersu kundlichen oder werkstoffwissenschaftlichen chungsmethoden konfrontiert. Diese Verfahren Lehrbtichern geschlossen werden. mUssen meist in Kombination eingesetzt werden, Mit dem Buch sollen nicht nur in Industrie und urn die Frage beantworten zu konnen, warum Forschung, in Technologie und Entwicklung eine Technologic wie gestaltet werden muB, tatige Metallkundler, sondern auch Werkstoff damit gewUnschte Eigenschaften bzw. die damr techniker und Werkstoffingenieurc sowie Stu erforderlichen Struktur- und Gefligeparameter dierende dieser Fachrichtungen angesprochen erreicht werden. Urn die in der metallkundlichen werden. (werkstoffwissenschaftlichen) Fachliteratur in Obwohl die Beispiele bewuBt auf metallische steigendem MaBe veroffentlichten Ergebnisse Werkstoffe beschrankt sind, konner. auch Be moderner Un(crsuchungsmethoden verstehen, arbeiter anderer Werkstoffgruppen (wie Hoch polymere, anorganisch-nichtmetallische Werk richtig einschatzen und evtl. flir die Losung eige ncr Probleme nutzen zu konnen, benotigt auch stoffe, Silikat- und keramische Werkstoffe, der "Nichtphysiker" Grundkenntnisse des Prin Baustoffe), ja selbst Geowissenschaftler und zips und der MogJichkeiten und Grenzen der Mineralogen sowie mit werkstoffkundlichen betreffenden Verfahren. Fragesteliungen beschiiftigte Physiker und Che [n dem vorliegenden Buch haben erfahrene miker einen raschen Oberblick tiber die verflig Fachleute der behandelten Spezialgebiete den baren Untersuchungsmethoden und deren Aus Versuch unternommen, eine Darstellung von sagemoglichkeiten erhalten.

Klappentext

Metallkundler, (allgemeine) Werkstoffwissen­ Dadurch soli die LUcke zwischen der dem aktiv schaftler und Werkstoffingenieure werden bei die Verfahren betreibenden Spezialisten gewid­ der KHlrung der Zusammenhange zwischen meten Literatur und den auf die Grundprinzipien Technologie -- Struktur, Gefiige -- Eigenschaften der genannten Verfahren eingeschrankten metall­ in steigendem MaBe mit modernen Untersu­ kundlichen oder werkstoffwissenschaftlichen chungsmethoden konfrontiert. Diese Verfahren Lehrbtichern geschlossen werden. mUssen meist in Kombination eingesetzt werden, Mit dem Buch sollen nicht nur in Industrie und urn die Frage beantworten zu konnen, warum Forschung, in Technologie und Entwicklung eine Technologic wie gestaltet werden muB, tatige Metallkundler, sondern auch Werkstoff­ damit gewUnschte Eigenschaften bzw. die damr techniker und Werkstoffingenieurc sowie Stu­ erforderlichen Struktur- und Gefligeparameter dierende dieser Fachrichtungen angesprochen erreicht werden. Urn die in der metallkundlichen werden. (werkstoffwissenschaftlichen) Fachliteratur in Obwohl die Beispiele bewuBt auf metallische steigendem MaBe veroffentlichten Ergebnisse Werkstoffe beschrankt sind, konner. auch Be­ moderner Un(crsuchungsmethoden verstehen, arbeiter anderer Werkstoffgruppen (wie Hoch­ polymere, anorganisch-nichtmetallische Werk­ richtig einschatzen und evtl. flir die Losung eige­ ncr Probleme nutzen zu konnen, benotigt auch stoffe, Silikat- und keramische Werkstoffe, der »Nichtphysiker« Grundkenntnisse des Prin­ Baustoffe), ja selbst Geowissenschaftler und zips und der MogJichkeiten und Grenzen der Mineralogen sowie mit werkstoffkundlichen betreffenden Verfahren. Fragesteliungen beschiiftigte Physiker und Che­ [n dem vorliegenden Buch haben erfahrene miker einen raschen Oberblick tiber die verflig­ Fachleute der behandelten Spezialgebiete den baren Untersuchungsmethoden und deren Aus­ Versuch unternommen, eine Darstellung von sagemoglichkeiten erhalten.



Inhalt

1. Einführung.- 1.1. Stoffeigenschaften - systematische Aspekte.- 1.2. Strukturelle Einflußfaktoren auf die makroskopischen Stoffeigenschaften.- 1.3. Untersuchung von Materialzusammensetzung und -struktur.- 1.4. Erläuterungen zu einigen Begriffen der Elektronenstruktur.- 1.4.1. Schalenaufbau der Atome und spektroskopische Termsymbolik.- 1.4.2. Übergang von den Elektronenzuständen im isolierten Atom zu den Elektronen-zuständen im Festkörper - das Bändermodell.- 2. Thermodynamische Untersuchungsmethoden.- 2.1. Einleitung.- 2.2. Metallkundliche Probleme und die dafür interessanten thermodynamischen Untersuchungsmethoden.- 2.2.1. Chemische Stoffwandlungsprozesse der Metallkunde und thermodynamische Untersuchungsmethoden.- 2.2.2. Physikalisch-chemische Stoffwandlungsprozesse der Metallkunde und thermodynamische Untersuchungsmethoden.- 2.2.3. Physikalische Stoffwandlungsprozesse der Metallkunde und thermodynamische Untersuchungsmethoden.- 2.2.4. Physikalische Eigenschaften metallischer Werkstoffe und thermodynamische Untersuchungsmethoden.- 2.3. Kalorimetrische Untersuchungsmethoden.- 2.3.1. Grundlagen der Kalorimetrie.- 2.3.2. Betriebsarten von Kalorimetern.- 2.3.2.1. Dynamische Kalorimeter.- 2.3.2.2. Statische Kalorimeter.- 2.3.3. Spezielle kalorimetrische Untersuchungsverfahren.- 2.4. Gleichgewichtsmethoden zur Untersuchung von Metallen und Legierungen.- 2.4.1. Messungen von elektromotorischen Kräften.- 2.4.2. Partialdruckmessungen über Mischphasen.- 3. Quantitative Metallographie.- 3.1. Gegenstand der quantitativen Metallographie.- 3.2. Systematisierung des Gefügeaufbaus nach geometrischen Gesichtspunkten.- 3.3. Halbquantitative metallographische Untersuchungsverfahren.- 3.4. Grundlegende Arbeitsverfahren.- 3.4.1. Flächenanalyse.- 3.4.1.1. Bestimmbare Gefügekenngrößen und Arbeitsprinzip.- 3.4.1.2. Bestimmung der mittleren Kornfläche für den Sonderfall einphasig-polyedrischer Gefüge.- 3.4.1.3. Hinweise zur Durchführung der Flächenanalyse - Einschätzung des Verfahrens.- 3.4.2. Punktzählung.- 3.4.3. Linearanalyse.- 3.4.3.1. Meßprinzip und Anwendung bei einphasig-polyedrischen Gefügen.- 3.4.3.2. Anwendung bei Matrixgefügen.- 3.4.3.3. Anwendung bei mehrphasig-polyedrischen Gefügen.- 3.4.3.4. Anwendung bei orientierten Gefügen.- 3.4.3.5. Hinweise zur Durchführung der Linearanalyse.- 3.4.4. Zusammenfassende Betrachtung der Verfahren Flächenanalyse, Punktzählung und Linearanalyse.- 3.5. Hinweise zur Aufnahme und Darstellung von Größenverteilungen.- 3.6. Hilfsmittel und Geräte für die quantitative Metallographie.- 3.6.1. Mikroskopzubehör und elektromechanische Integriervorrichtungen.- 3.6.2. Automatische Bildanalysatoren.- 3.7. Anwendungsbeispiele für quantitative metallographische Untersuchungen.- 4. Röntgenfeinstrukturanalyse.- 4.1. Grundlagen.- 4.1.1. Kenngrößen der Röntgenstrahlung.- 4.1.1.1. Merkmale der Röntgenstrahlung.- 4.1.1.2. Aufbau und Spektrum einer Röntgenröhre.- 4.1.1.3. Strahlungsauswahl und Strahlungsdetektoren.- 4.1.2. Überblick über die Beugungsanalyse.- 4.1.2.1. Beugung am Kristallgitter.- 4.1.2.2. Kennzeichnung von Netzebenen im Kristallgitter - Millersche Indizes.- 4.1.2.3. Braggsche Reflexion.- 4.1.2.4. Reziprokes Gitter.- 4.1.2.5. Ewaldsche Konstruktion.- 4.1.2.6. Bemerkungen zu Einkristalluntersuchungen.- 4.1.2.7. Polkugelmodell.- 4.2. Durchführung von Vielkristalluntersuchungen.- 4.2.1. Einteilung der Interferenzen.- 4.2.2. Überblick über die Aufnahmetechnik.- 4.3. Auswertung der Röntgeninterferenzen.- 4.3.1. Struktur- und Phasenanalyse.- 4.3.1.1. Widerspiegelung der Struktur in der radialen Intensitätsverteilung.- 4.3.1.2. Gitterparameterbestimmung.- 4.3.1.3. Qualitative Phasenanalyse.- 4.3.1.4. Quantitative Phasenanalyse.- 4.3.2. Gefügeanalyse.- 4.3.2.1. Zusammenhänge zwischen Gefüge und Debye-Scherrer-Ring des Vielkristalls.- 4.3.2.2. Anwendungsmöglichkeiten.- 4.3.3. Realstrukturuntersuchungen.- 4.3.3.1. Einflüsse der Realstruktur des Vielkristalls auf eine Interferenzlinie.- 4.3.3.2. Präzisionsgitterkonstanten-Bestimmung.- 4.3.3.3. Messung von Spannungen 1. Art.- 4.3.3.4. Versetzungsdichtebestimmung.- 5. Neutronenstreuung.- 5.1. Grundlagen.- 5.1.1. Eigenschaften thermischer Neutronen.- 5.1.2. Vergleich von Neutronenbeugung und Röntgenbeugung.- 5.2. Experimentelles.- 5.3. Kristallstrukturuntersuchungen.- 5.3.1. Ordnungsvorgänge.- 5.3.1.1. Fernordnung - Überstrukturreflexe.- 5.3.1.2. Nahordnung - diffuse Streuung.- 5.3.2. Wasserstoff in Metallen.- 5.4. Phasenanalyse.- 5.4.1. Zusammensetzung mehrphasiger Systeme.- 5.4.2. Bildung neuer Phasen - Kleinwinkelstreuung.- 5.5. Texturuntersuchungen.- 5.6. Untersuchung magnetischer Momente und Strukturen.- 5.6.1. Experimentelle Besonderheiten.- 5.6.2. Magnetstrukturen.- 5.6.3. Größe der atomaren magnetischen Momente.- 6. Durchstrahlungs-Elektronenmikroskopie.- 6.1. Einführung.- 6.2. Probenpräparation.- 6.2.1. Allgemeines.- 6.2.2. Präparationsverfahren.- 6.2.2.1. Oberflächenabdrücke.- 6.2.2.2. Präparation elektronentransparenter Folien aus dem kompakten Material.- 6.2.2.3. Zielpräparationen.- 6.2.2.4. Folienaufbewahrung.- 6.3. Gerätetechnik.- 6.3.1. Allgemeines.- 6.3.2. Mikroskopausstattung.- 6.3.2.1. Durchstrahlungs-Elektronenmikroskop.- 6.3.2.2. Raster-Durchstrahlungs-Elektronenmikroskop.- 6.3.2.3. Zusatzeinrichtungen zur Objektmanipulierung.- 6.4. Elektronenmikroskopisches Bild.- 6.4.1. Grundlagen.- 6.4.2. Abbildungstechniken im Beugungskontrast.- 6.4.3. Beugungstechniken.- 6.4.4. Höchstauflösende Elektronenmikroskopie.- 6.4.5. Höchstspannungs-Elektronenmikroskopie.- 6.5. Anwendungen.- 7. Elektronenstrahl-Mikroanalyse und Rasterelektronen-Mikroskopie.- 7.1. Einführung.- 7.2. Grundlagen der Elektronenstrahl-Mikroanalyse.- 7.2.1. Erzeugung und Absorption von Röntgenstrahlung.- 7.2.1.1. Röntgenbremsstrahlung.- 7.2.1.2. Charakteristische Strahlung.- 7.2.1.3. Absorption von Röntgenstrahlung.- 7.2.2. Elektronenemission und Absorption.- 7.3. Gerätetechnik.- 7.3.1. Prinzipieller Aufbau eines Elektronenstrahl-Mikroanalysators.- 7.3.2. Spektrometrie der Röntgenstrahlung.- 7.3.2.1. Wellenlängendispersives Spektrometer.- 7.3.2.2. Energiedispersives Spektrometer.- 7.3.3. Rasterprinzip.- 7.4. Rasterelektronen-Mikroskopie.- 7.4.1. Bildentstehung.- 7.4.1.1. Sekundärelektronenbild.- 7.4.1.2. Rückstreuelektronen.- 7.4.1.3. Probenstrombild.- 7.4.2. Bildqualität und Auflösung.- 7.5. Röntgenmikroanalyse.- 7.5.1. Probenpräparation.- 7.5.2. Qualitative Analyse.- 7.5.3. Elementverteilungsanalyse.- 7.5.3.1. Linienanalyse.- 7.5.3.2. Flächenanalyse.- 7.5.4. Quantitative Analyse.- 7.5.4.1. Prinzipien der quantitativen Röntgenmikroanalyse.- 7.5.4.2. Fehler der quantitativen Analyse.- 7.5.4.3. Nachweisgrenze der Röntgenmikroanalyse.- 7.5.5. Analyse dünner Schichten.- 8. Sekundärionen-Massenspektrometrie und lonenstrahl-Mikroanalyse.- 8.1. Einführung.- 8.2. Grundlagen der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS).- 8.2.1. Sputter- und Ionisierungsprozeß.- 8.2.2. Verarbeitung und Nachweis der Sekundärionen.- 8.3. Gerätetechnik.- 8.3.1. Nichtabbildende Geräte.- 8.3.2. Abbildende Geräte.- 8.3.3. Kombinationsgeräte.- 8.4. Anwendung der SIMS.- 8.4.1. Probenpräparation.- 8.4.2. Qualitative Analyse.- 8.4.3. Quantitative Analyse.- 9. Photoelektronen-Spektroskopie.- 9.1. Prinzipien der Photoelektronen-Spektroskopie an Festkörpern.- 9.1.1. Elektronenbindungsenergie und chemische Verschiebung.- 9.1.2. Valenzelektronenniveaus.- 9.1.3. Photoelektrischer Wirkungsquerschnitt und Winkelverteilung.- 9.2. Apparative Voraussetzungen.- 9.3. Aufnahme von ESCA-Spektren.- 9.3.1. Probenpräparation.- 9.3.2. Photoelektronen aus Metallen.- 9.3.3. Informationen zur Oberfläche.- 9.3.4. ESCA als Analysenmethode.- 10. Auger-Elektronenspektroskopie.- 10.1. Grundlagen.- 10.1.1. Auger-Elektronenemission und Charakteristika der bei Elektronenbeschuß aus Festkörpern emittierten Elektronen.- 10.1.2. Bezeichnung, Energie und Intensität der Auger-Elektronenemission.- 10.1.3. Quantitative Fassung des Auger-Elektronenstroms aus Festkörpern.- 10.2. Experimentelle Technik.- 10.3. Anwendungen in der Werkstofforschung.- 10.3.1. Ermittlung der Oberflächen-Elementkonzentrationen.- 10.3.2. Untersuchung des Deckschichtaufbaus und des Konzentrationsprofils.- 10.3.3. Aussagen zum Bindungszustand.- 10.3.4. Beispiele.- 11. Mössbauer-Spektroskopie.- 11.1. Grundlagen.- 11.1.1. Mössbauer-Effekt.- 11.1.2. Charakteristische Größen.- 11.1.2.1. Isomerieverschiebung.- 11.1.2.2. Magnetische Aufspaltung.- 11.1.2.3. Quadrupolaufspaltung.- 11.2. Experimentelle Aspekte.- 11.2.1. Meßapparatur.- 11.2.2. Quellen.- 11.2.3. Anforderungen an das Probenmaterial und Nachweisgrenzen für 57Fe.- 11.3. Anwendungsmöglichkeiten.- 11.3.1. Ordnungserscheinungen.- 11.3.2. Ausscheidungen und Diffusionsprozesse.- 11.3.3. Phasenumwandlungen.- 11.3.4. Phasenanalyse.- 12. Positronenannihilation.- 12.1. Einführung.- 12.2. Grundlagen der Methode.- 12.3. Meßtechnik.- 12.3.1. Positronen-Lebensdauermessung.- 12.3.2. 2?-Winkelkorrelationsmessung.- 12.3.3. ?-Linienformmessung.- 12.4. Theorie der Positronenannihilation in Realkristallen.- 12.4.1. Positron-Kristallbaufehler-Wechselwirkung und Annihilationscharakteristik.- 12.4.2. Phänomenologische Beschreibung der Positron-Kristallbaufehler-Wechselwirkung und Meßdatenauswertung.- 12.5. Anwendung der Positronenannihilation zur Untersuchung von Kristallbaufehlern in Metallen.- 12.5.1. Leerstellen im thermischen Gleichgewicht.- 12.5.1.1. Reine Metalle.- 12.5.1.2. Verdünnte Legierungen.- 12.5.1.3. Legierungen.- 12.5.2. Kristallbaufehler durch plastische Verformung.- 12.5.2.1. Versetzungsdichte und Leerstellenkonzentration.- 12.5.2.2. Erholung und Rekristallisation.- 12.5.3. Ordnungs- und Entmischungserscheinungen in Legierungen.- 12.5.3.1. Nah- und Fernordnung.- 12.5.3.2. Entmischung.- 12.5.4. Ausblick auf weitere Anwendungen.- Sachwörterverzeichnis.

Produktinformationen

Titel: Ausgewählte Untersuchungsverfahren in der Metallkunde
Autor:
EAN: 9783709195048
ISBN: 978-3-7091-9504-8
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Springer Vienna
Genre: Maschinenbau
Anzahl Seiten: 300
Gewicht: 436g
Größe: H229mm x B152mm x T16mm
Jahr: 2012
Auflage: Softcover reprint of the original 1st ed. 1983.

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