Anwendungstechnologie Aluminium (eBook)
XX, 892 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-69451-9 (ISBN)
Das Wissen über Aluminium ist im letzten Jahrzehnt - dank des gestiegenen Interesses der Automobil- und Luftfahrtindustrie an diesem Leichtbauwerkstoff - enorm gewachsen. Neue Legierungen und differenziertere Behandlungsprozesse erweitern das Verarbeitungs- und Anwendungsspektrum.
Werkstoffgerechte Konstruktion und wirtschaftliche Verarbeitung setzen gründliche Kenntnisse der besonderen Gebrauchseigenschaften voraus. Ziel des Buches ist es, detaillierte Zusammenhänge zwischen Werkstoffwahl, Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften zu vermitteln, um das erweiterte Anwendungspotenzial innovativ nutzen zu können.
Die nach fast 10 Jahren erscheinende, völlig neubearbeitete 2. Auflage enthält aktuelle Informationen über Legierungsentwicklungen, Werkstoffdaten und Normen. Das Werk eignet sich wegen seiner Stoff- und Datenfülle sowie zahlreicher Literaturquellen gleichermaßen als Lehrbuch und Nachschlagewerk für Ingenieure in der Forschung, Entwicklung und industriellen Praxis.
Professor Dr.-Ing. Friedrich Ostermann studierte Maschinenbau/Fertigungstechnik an der RWTH Aachen und war Postgraduate am Department of Engineering der University of Cincinnati, Ohio. 1966 promovierte er an der RWTH Aachen, Fakultät Maschinenbau. 1961 bis 1970 forschte er auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrtwerkstoffe am Air Force Materials Laboratory, Dayton, Ohio. Nach einem Sabbatical am Massachusetts Institute of Technology bei Prof. N.J. Grant war er 1971 bis 1987 bei der Vereinigte Aluminium-Werke AG in Bonn in der Werkstoffforschung und Anwendungsentwicklung tätig. Von 1988 bis 1994 war Professor Ostermann Mitglied des Vorstands der Aluminium-Zentrale e.V. in Düsseldorf. Seit 1993 lehrt er an der Universität Paderborn, Fakultät Maschinenbau, das Fach 'Leichtbauwerkstoffe'. Für sein Engagement in der Lehre und Forschungsförderung verlieh ihm die Universität Paderborn eine Honorarprofessur. Sein Büro Aluminium-Technologie-Service, Meckenheim, unterstützt Unternehmen bei der Aluminiumanwendung.
Professor Dr.-Ing. Friedrich Ostermann studierte Maschinenbau/Fertigungstechnik an der RWTH Aachen und war Postgraduate am Department of Engineering der University of Cincinnati, Ohio. 1966 promovierte er an der RWTH Aachen, Fakultät Maschinenbau. 1961 bis 1970 forschte er auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrtwerkstoffe am Air Force Materials Laboratory, Dayton, Ohio. Nach einem Sabbatical am Massachusetts Institute of Technology bei Prof. N.J. Grant war er 1971 bis 1987 bei der Vereinigte Aluminium-Werke AG in Bonn in der Werkstoffforschung und Anwendungsentwicklung tätig. Von 1988 bis 1994 war Professor Ostermann Mitglied des Vorstands der Aluminium-Zentrale e.V. in Düsseldorf. Seit 1993 lehrt er an der Universität Paderborn, Fakultät Maschinenbau, das Fach "Leichtbauwerkstoffe". Für sein Engagement in der Lehre und Forschungsförderung verlieh ihm die Universität Paderborn eine Honorarprofessur. Sein Büro Aluminium-Technologie-Service, Meckenheim, unterstützt Unternehmen bei der Aluminiumanwendung.
Vorwort zur 2. Auflage 5
Inhalt 8
Tabellenverzeichnis 15
1 Einführung 19
1.1 Der Wettbewerb der Werkstoffe in den Märkten 19
1.2 Innovationsgrundlagen 21
2 Märkte und Anwendungen 27
2.1 Aluminium im Automobilbau 28
2.2 Aluminium im Nutzfahrzeugbau 59
2.3 Aluminium im Schienenfahrzeugbau 64
2.4 Aluminium im Schiffbau 76
2.5 Aluminium im Flugzeugbau 79
2.6 Architektur und Ingenieurbau 85
2.7 Sonstige Anwendungsmärkte 90
3 Legierungsaufbau, Wärmebehandlung, Normen 96
3.1 Gefügebausteine der Aluminiumwerkstoffe 97
3.2 Aufbau und Wärmebehandlung der Knetwerkstoffe 129
3.3 Legierungsaufbau und Wärmebehandlung von Gußlegierungen 202
3.4 Einführung in die Normen über Aluminiumlegierungen 226
4 Physikalische Eigenschaften 238
4.1 Physikalischen Eigenschaften des Aluminiums 238
4.2 Physikalische Eigenschaften von Aluminiumoxid 242
5 Korrosionsverhalten von Aluminium 244
5.1 Allgemeine Grundlagen 244
5.2 Oxidschicht und Korrosionsmechanismus des Aluminiums 249
5.3 Einfluß der Legierungselemente 259
5.4 Erscheinungsformen der Korrosion bei Aluminium und seinen Legierungen 263
5.5 Beispiele für korrosionsgerechtes Konstruieren 289
6 Mechanische Eigenschaften 296
6.1 Statische mechanische Kennwerte 297
6.2 Fließkurve, Verfestigung, Anisotropie, Verformbarkeit 303
6.3 Bruchvorgang und Bruchverhalten 315
6.4 Schwingfestigkeitsverhalten von Aluminium-werkstoffen 335
6.5 Einfluß hoher Dehngeschwindigkeit 385
6.6 Verhalten bei unterschiedlichen Temperaturen 393
6.7 Einfluß des Spannungszustands 405
7 Gießverfahren 416
7.1 Stranggießverfahren 416
7.2 Formgießverfahren 419
7.3 Vergleich der Formgießverfahren 436
8 Walzen 439
8.1 Walzprozeß 439
8.2 Qualitätsmerkmale von Warm- und Kaltwalzblechen 441
8.3 Oberflächenbeschichtete Walzfabrikate 446
8.4 Verbundhalbzeuge 448
9 Strangpressen 451
9.1 Strangpreßverfahren 452
9.2 Grundformen von Profilen und Werkzeugen 455
9.3 Strangpreßbarkeit von Aluminiumlegierungen 456
9.4 Prozeßkette im Strangpreßwerk 460
9.5 Strangpreßgerechte Profil- und Werkzeuggestaltung 462
9.6 Gestalten von Strangpreßprofilen 466
9.7 Sonderverfahren des Strangpressens von Aluminium 471
10 Schmieden von Aluminium 474
10.1 Prozeß des Gesenkschmiedens 475
10.2 Schmiedegesenke 477
10.3 Stofffluß und Faserverlauf 479
10.4 Schmiedelegierungen, Vormaterial, Gefüge und Arbeitsablauf 482
10.5 Gestalten von Schmiedeteilen 488
11 Kaltfließpressen von Aluminium 490
11.1 Charakteristische Merkmale von Kaltfließpreßteilen 490
11.2 Aluminium für technische Fließpreßteile 492
11.3 Fließpreßverfahren 499
12 Aluminiumblechumformung 505
12.1 Werkstoffeigenschaften für die Blechumformung 506
12.2 Tribologisches Verhalten 530
12.3 Scherschneiden 539
13 Sondergebiete der Umformtechnik 549
13.1 Weiterverarbeitung von Profilen und Rohren 549
13.2 Halbwarmumformen 561
13.3 Superplastische Umformung 563
14 Spanende Formgebung von Aluminium 569
14.1 Spanbildung 570
14.2 Spanformen bei Aluminiumwerkstoffen 573
14.3 Aluminiumwerkstoffe für Zerspanungszwecke 575
14.4 Zerspanbarkeit 578
14.5 Werkzeugverschleiß 579
14.6 Schneidwerkstoffe für die Aluminiumzerspanung 582
14.7 Kühlschmierstoffe 584
14.8 Oberflächen spanend bearbeiteter Al-Werkstoffe 586
14.9 Funkenerosive Bearbeitung 587
15 Oberflächenbehandlung 590
15.1 Reinigungsprozeß 592
15.2 Vorbehandlung 595
15.3 Beschichtungen 596
16 Schmelzschweißen von Aluminium 604
16.1 Schweißeignung der Aluminiumwerkstoffe 605
16.2 Eigenschaften von Aluminiumschweißverbindungen 615
16.3 Schmelzschweißverfahren für Aluminium 620
16.4 Schweißimperfektionen 634
17 Widerstandsschweißen 637
17.1 Widerstandspunktschweißen (WPS) 637
17.2 Buckelschweißen 648
18 Mechanisches Fügen 651
18.1 Merkmale mechanischer Fügetechniken 651
18.2 Durchsetzfügen 654
18.3 Nieten 658
18.4 Schraubverbindungen 664
18.5 Festigkeitseigenschaften mechanisch gefügter Verbindungen 667
19 Sonderverfahren der Fügetechnik 671
19.1 Rührreibschweißen (Friction Stir Welding / FSW) 671
19.2 Reibschweißen 676
19.3 Explosivschweißen 680
19.4 Hartlöten 681
20 Einführung in das Konstruieren mit Aluminium 688
20.1 Gestaltungsgrundsätze 688
20.2 Elastizitätsmodul und Leichtbau 691
20.3 Schweißkonstruktionen 697
21 Sonderwerkstoffe 727
21.1 Aluminiumpulvermetallurgie 727
21.2 Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe 735
21.3 Aluminiumschaumwerkstoffe 741
22 Gewinnung, Recycling, Ökologie 746
22.1 Primäraluminium 746
22.2 Sekundäraluminium 751
22.3 Versorgungslage in Deutschland 754
22.4 Ökologische Betrachtungen 755
Anhang 761
Literatur 829
Sachverzeichnis 879
| Erscheint lt. Verlag | 10.8.2007 |
|---|---|
| Reihe/Serie | VDI-Buch | VDI-Buch |
| Zusatzinfo | XX, 892 S. 577 Abb. |
| Verlagsort | Berlin |
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Technik ► Maschinenbau |
| Wirtschaft | |
| Schlagworte | Aluminium • Blechumformung • Formgebung • Fügetechnik • Kaltfließpressen • Konstruktion • Korrosion • Korrosionsverhalten • Legierung • Legierungsaufbau • Pressen • Recycling • Schmieden • Schweißen • Strangpressen • Umformtechnik • Walzen • Wärmebehandlung • Werkstoff |
| ISBN-10 | 3-540-69451-X / 354069451X |
| ISBN-13 | 978-3-540-69451-9 / 9783540694519 |
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