: Werner Schatt, Klaus-Peter Wieters, Bernd Kieback
: Werner Schatt, Klaus-Peter Wieters, Bernd Kieback
: Pulvermetallurgie Technologien und Werkstoffe
: Springer-Verlag
: 9783540681120
: 2
: CHF 194.50
:
: Maschinenbau, Fertigungstechnik
: German
: 552
: Wasserzeichen/DRM
: PC/MAC/eReader/Tablet
: PDF

Die Pulvermetallurgie bietet für beliebige Komponenten Verbundtechniken und -werkstoffe an, die der Schmelzmetallurgie versagt sind. Unter diesen Gesichtspunkten werden die wichtigsten Verfahren der Gewinnung, Aufbereitung und Charakterisierung der Pulver, deren Formgebung zu Halbzeugen und Konstruktionsteilen behandelt. Die Technologien und Anlagen des Sinterns - der zentralen Technologie der Pulvermetallurgie - werden in der Neuauflage ausführlich behandelt. Einen ebenso breiten Raum nimmt die Darstellung der gesinterten Formteile auf  Eisen- und Nichteisenbasis, aus hoch- und höchstfesten Legierungen, von Reib- und Gleitelementen, porösen Materialien, Kontakt- und Magnetwerkstoffen, hochschmelzenden Metallen, Hartmetallen und anderen Metall-Nichtmetall-Verbundwer stoffen ein. Ökonomische Vorteile, wie die prozessstufenärmere und weitgehend abfallfreie Fertigung von maßgenauen Massenformteilen, die Einstellung nichtkonservativer Werkstoffzustände und der entsprechenden Materialeigenschaftsbilder,&n sp;werden in diesem Werk deutlich.



Professor Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Werner Schatt studierte an der TH Dresden, wo er 1959 zum Dr.-Ing. promovierte. 1966 habilitierte er an der TH 'Otto von Guericke' in Magdeburg. Im gleichen Jahr trat er die Nachfolge von Professor F. Eisenkolb an der TU Dresden an. Als Emeritus ist Prof. Schatt in der Doktorandenbetreuung sowie wissenschaftspublizistisch tätig. 

Dr.-Ing. habil. Klaus-Peter Wieters absolvierte ein Studium der Werkstoffkunde an der TU Dresden, wo er 1974 zum Dr.-Ing. promovierte. Seit 1971 ist er wissenschaftlicher Oberassistent am Bereich Werkstoffwissenschaft. 1989 habilitierte sich Dr. Wieters an der TU Dresden und ist dort seit 1990 wissenschaftlicher Mitarbeiter.   

Professor Dr.-Ing. Bernd Kieback studierte von 1971-76 an der Universität Charkow (Ukraine). 1982 promovierte er an der TU Dresden zum Dr.-Ing.  Bis 1991 war er Mitarbeiter des Zentralinstituts für Festkörperphysik und Werkstoffforschung in Dresden, zuletzt als Leiter des Teilinstituts für Pulvermetallurgie und Verbundwerkstoffe. 1992 übernahm er in Dresden die Leitung der Abteilung Pulvermetallurgie des Fraunhofer-Institutes für Angewandte Materialforschung und kurz darauf  die Leitung der Abteilung Pulvertechnologie in Bremen. 1993 wechselte er an die TU Dresden. Parallel leitet Prof. Kieback den Institutsteil Dresden des Fraunhofer-Instituts IFAM. Er ist seit 2000 Vorsitzender des Ausschusses für Pulvermetallurgie. 

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3 Aufbereitung der Pulver (S. 49)

In den meisten Fällen ist das Pulver unmittelbar nach der Gewinnung (Rohpulver) für pulvermetallurgische Zwecke nicht verwendbar. Es muss noch einer Aufbereitung unterzogen werden, zu der vor allem das Trennen in Teilchengrößenklassen (Klassieren), ein reinigendes oder entfestigendes Glühen, die Zugabe von Presshilfsmitteln, das Mischen verschiedener Teilchenfraktionen oder Pulverarten sowie das mechanische Legieren und das Granulieren gehören.

3.1 Klassieren der Pulver

Das mit der Herstellung anfallende Pulver (Rohpulver) überstreicht meist einen sehr großen Teilchengrößenbereich. Um eine optimale Schüttdichte (Abschn. 4.4.2) und Verpressbarkeit (s. Abschn. 4.4.3) der zum Einsatz kommenden Pulver gewährleisten zu können, sind jedoch bestimmte Teilchengrößenzusammensetzungen erforderlich. Das Rohpulver muss deshalb nach der Herstellung zunächst in verschiedene Teilchengrößenklassen, sog. Fraktionen (Abschn. 4.1), getrennt werden, aus denen anschließend durch Mischen die geforderte Teilchengrößenverteilung aufgebaut wird (Abschn. 3.4).

Auch an das Granulieren schließt sich im Allgemeinen ein Klassieren an, da die Größenverteilung der Granulatkörner nicht zu breit sein darf. Das Klassieren kann mittels Siebens, Schlämmens und Sichtens geschehen. Beim Sieben (Abschn. 4.1.1) wird das Pulverhaufwerk direkt infolge unterschiedlicher geometrischer Abmessungen der Teilchen getrennt. Die Siebklassierung wird in der Regel für Teilchen>, 0,02 mm angewendet. Mit Hilfe von Siebböden verschiedener Maschenweite wird das Rohpulver in einzelne Fraktionen zerlegt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine größere Zahl von Siebmaschinentypen entwickelt worden. Sie unterscheiden sich sowohl in der Ausbildung der Siebböden als auch in der Art der Siebbewegung. Die Sieböffnungen der Siebböden können rund, quadratisch oder rechteckig sein, hinsichtlich der Siebbewegung trennt man in Wurf-, Plan- und Luftstrahlsiebe.

Beim Sichten und Schlämmen dient nicht die Teilchengröße, sondern die Sinkgeschwindigkeit in gasförmigen oder flüssigen Medien als Trennmerkmal. Die Sinkgeschwindigkeit, die ein Teilchen in einem Medium erreicht, hängt vom Volumen, der Dichte und Form des Teilchens, von der Dichte und Viskosität des Mediums sowie von der Beschleunigung des Teilchens im Kraftfeld ab. Im Fall des Sichtens (Abschn. 4.1.1) bewegen sich die Teilchen in einem Luftstrom entgegen der Schwerkraft.

Durch Sichter lassen sich Pulverteilchengrößen im Bereich von etwa 5 bis 60 µm klassieren. Für die technische Klassierung stehen verschiedene Arten von Sichtern zur Verfügung, die grundsätzlich als Schwerkraftsichter mit Sichtung im Schwerefeld oder als Fliehkraftsichter, bei denen die Sinkgeschwindigkeit der Teilchen durch die Fliehkraft vergrößert wird, arbeiten. Unter den ersteren unterscheidet man je nach dem verwirklichten Konstruktionsprinzip Horizontalstrom-, Aufstrom-, Zickzack- und Gegenstrom-Umlenksichter.

Die bei der zweiten Gruppe erforderlichen Fliehkräfte werden dadurch erzeugt, dass der Klassierraum rotiert oder – wenn der Sichter steht – dass die Sichtluft zu einer Wirbelströmung gezwungen wird. Das Schlämmen geschieht mit bewegten Flüssigkeiten (Wasser) und wird vorwiegend für die Klassierung oxidischer und silikatischer Pulver eingesetzt.

Es kann ebenfalls als Schwere- und Fliehkraftverfahren durchgeführt werden. Der durch Schlämmen trennbare Teilchengrößenbereich liegt etwa in denselben Grenzen wie beim Windsichten. Falls eine hohe Reinheit der Pulver gefordert wird, wie z.B. für die Herstellung von Sintersuperlegierungen, kann die Pulveraufbereitung auch in einem geschlossenen System unter Schutzgasatmosphäre erfolgen.
Vorwort5
Autoren7
Inhaltsverzeichnis9
1 Einführung15
Literatur zu Kapitel 118
2 Herstellung von Pulvern19
2.1 Mechanische Zerkleinerung ohne Phasenumwandlung20
2.2 Mechanische Zerkleinerung mit Phasenumwandlung24
2.2.1 Druckluft- und Druckwasserverdüsung26
2.2.2 Inertgasverdüsung30
2.2.3 Spezielle Methoden der Dispergierung von Schmelzen33
2.2.4 Faserherstellung36
2.3 Trockene Reduktion von Metallverbindungen38
2.3.1 Reduktion von Eisenoxiden38
2.3.2 Reduktion von Nichteisenmetallverbindungen42
2.3.3 Reduktion von Metallverbindungen mit Metallen45
2.4 Pulvergewinnung durch Elektrolyse46
2.4.1 Pulvergewinnung aus wässrigen Elektrolyten47
2.4.2 Schmelzflusselektrolyse49
2.5 Nasse Reduktion von Metallverbindungen50
2.6 Spezielle Verfahren der Pulverherstellung52
2.6.1 Herstellung mikro- und nanokristalliner Feinstpulver durch Verdampfung und Kondensation53
2.6.2 Pulvergewinnung durch Gasphasenreaktionen55
2.6.3 Herstellung von Hartstoffpulvern57
2.6.4 Herstellung von superharten Hartstoffen58
2.6.5 Pulverherstellung durch chemische Fällung60
Literatur für Kapitel 261
3 Aufbereitung der Pulver63
3.1 Klassieren der Pulver63
3.2 Glühbehandlung von Pulvern64
3.3 Zugabe von Presshilfsmitteln65
3.4 Mischen von homogenen und heterogenen Pulvern67
3.5 Anlegieren und Beschichten von Pulvern72
3.5.1 Anlegieren von Pulvern73
3.5.2 Beschichten von Pulvern75
3.6 Mechanisches Legieren von Pulvern78
3.7 Granulieren von Pulvern79
Literatur zu Kapitel 382
4 Prüfung und Charakterisierung der Pulver