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Verträglichkeit zwischen Materialkomponenten ın Metall-Keramik-Verbundwerkstoffen

Published/Copyright: April 20, 2021
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International Journal of Materials Research
From the journal International Journal of Materials Research Volume 64 Issue 4

280GerhardElßneru. GünterPetzow17) H. E. ExnerundH. L. Lukas,Metallography4(1971).325.18) H.E.ExnerundH. Fischmeister,Z. Metall-kde.61 (1970)218.19) H.E.Exner,E.SantaMartaundG. Petzow,ModernDevelopmentsin PowderMetallurgy,Vol.4,H.H.Hausner(Hrsg.),PlenumPress,NewYork(1971)315.2) A.J.Ardell,ActaMet.20 (1972)61."!) E.HornbogenundM.Roth,Z. Metallkde.58(1967)842.Z. Metallkde.25) A.F.Smith,ActaMet.15 (1967)1867.25) T. Mukherjee,W.E.Stumpf,C.M.SellarsundW.J.McTegart,]J. IronSteelInst.207(1965)621.7) R. W. HeckelundR. L. DeGregorio,Trans.Met.Soc.AIME233(1965)2001.28) G. P. Airey,T. A. HughesundR. F. Mehl,Trans.Met.Soc.AIME242(1968)1853.29) H. Hübner,Dissertation,UniversitätErlangen(1971).30) K.G.Stjernberg,PowderMetallurgy13 (1970)1.3) K.M.VedulaundR. W.Heckel,Met.Trans.12) M.Kalweit,Z.Phys.Chemie36 (1963)292.(1970)9.2) P. F. JamesundF. H. Fern,J. Nucl.Mat.29(1969)203.2) A.F.Smith,J. Less-CommonMetals9 (1965)233.(Eingegangenam 4. Januar1973)VerträglichkeitzwischenMaterialkomponentenın Metall-Keramik-VerbundwerkstoffenVonGerhardElßnerundGünterPetzow(AusdemMax-Planck-Institutfür Metallforschung,Institutfür Sondermetalle,Stuttgart)FürdenAufbauvon Metall/Keramik-Verbundwerkstoffensinddie chemischenundmechanischenWechsel-wirkungenderKomponentenvonvorrangigerBedeutung.DieSummedieserWechselwirkungenwirdals Verträglichkeitbezeichnet.AnhandvonBeispielenausdemBereichderHochtemperatur-Verbundwerk-stoffewirdgezeigt,durchwelcheGesetzmäßigkeitenundEinflußgrößendie Verträglichkeitnäherbestimmtwird.WieausvorliegendenUntersuchungenhervorgeht,erscheinenNiob/Al,0,-Kombinationenfürtech-nischeAnwendungenim Temperaturbereichbiszu 1500°C geeignet.DerEinflußvonLegierungselemen-tenim MetallteilvonKeramik/Metall-PaarungenaufdieVerträglichkeitwirdam BeispielNickellegierung/A1l,0,näherbesprochen.Compatibilityof Componentsin Metal-CeramicCompositesThecompatibilityof compositecomponentsis characterizedby chemicalandmechanicalinteractionsbetweentwoor morematerialcomponentswithinthecomposite.In particularhightemperaturematerialsaretreated.Examplesof variousproblemsin compositetechnologyare givento illustratetheimportanceof compatibility.Investigationson niobium-aluminacouplesleadto the conclusionthatthismetal-ceramicsystemis expeciallyfavouredforhightemperatureuseup to 1500°C.Forthenickel-aluminacombina-tionthe influenceof alloyingelementson the compatibilityis discussed.Bei der EntwicklungvonVerbundwerkstoffenmußder VerträglichkeitzwischendenzumAufbauausge-wähltenMaterialkomponentenbesondereAufmerksam-keitgeschenktwerden.Da Materialienaus refraktärenmetallischenundkeramischenBestandteilenbeiderVerbundherstellungundbei der technischenNutzungim Hochtemperaturbereichstarkbeanspruchtwerden,tretenbei ihnenin erheblichemUmfangWechselwir-kungenzwischenden Komponentenauf.Anhanddieserfür die PraxisinteressantenMetall-Keramik-Verbund-werkstoffe!)wirdeineEinführungin die Problematikder Materialverträglichkeitgegeben.VerträglichkeitvonVerbundwerkstoffkomponentenUnterderVerträglichkeitvonVerbundwerkstoff-komponentenwirdihr Verhaltenbei chemischenundmechanischenWechselwirkungenwährendder Vereini-gungzu einemVerbundundbei dessenAnwendungverstanden.Demnachsprichtmanvon einergutenVer-träglichkeit,wenndieWechselwirkungenbeimZu-sammenfügender KomponentenundbeimtechnischenEinsatzdesVerbundwerkstoffszu keinenunzulässigstarkenEigenschaftsänderungenführen.Bild1 gibtin einerSchemadarstellungHinweiseaufGrößenundVorgänge(linksoben)sowiePrinzipien(linksunten),welchedie Verträglichkeitunddie dar-ausresultierendenEigenschaftsänderungenderAus-gangsmaterialienund des Verbundesbestimmen.WichtigeEinflußgrößenderMaterialkomponentensindihrechemischeZusammensetzung,ihrGefüge,äußereFormundEigenschaften.Bei der Verbundher-stellungsindProzeßtemperaturen,Reaktionszeitenbeider Vereinigungder Komponentenund die Zusammen-setzungder Arbeitsatmosphärebesonderszu beachten.MaterialkomponentenHerstellungAnwendungIchemische,2ÄnderungmechanischeNderVerträglichkeitEigenschaftenChem.ThermodynamikKinetikAGrenzflächenSpannungsverteilungBild1. VerträglichkeitvonVerbundwerkstoffkomponentenBei der Anwendungspielendie vorgesehenenBetriebs-temperaturenundZeitensowiedie BeanspruchungeinebedeutendeRolle.Im linken,unterenKastenist der HinweisaufdieThermodynamikder wohlwichtigste,da mit ihrerHilfeAngabenüberdie ZielrichtungchemischerReaktionen
Published Online: 2021-04-20
Published in Print: 1973-04-01

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