Temperatur- und Konzentrationsausgleich unter Vernachlässigung von Ortsabhängigkeit

thermisch aktivierte und reaktionskinetisch determinierte Anwendungen in der Werkstofftechnik

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• Verlag: Cuvillier Verlag
• Jahr: 2017
• eBook-ISBN:
  9783736985520
• ISBN drucken:
  9783736995529
• Auflage: 2

Es wird gezeigt, wie sich kinetische Aspekte von Wärmeleitung, Temperaturausgleich, Diffusion und Materialeigenschaften auf weitgehend ähnlicher physikalischer Grundlage beschreiben lassen. Dabei wird von Näherungslösungen der Wärmeleitungs- und Diffusionstheorie Gebrauch gemacht, indem bevorzugt Bedingungen betrachtet werden, unter denen Ortsabhängigkeiten von Temperatur- und Diffusionsgradient als nachrangig bis vernachlässigbar anzusehen sind. Die zu Diffusion und Reaktionskinetik zusammengestellten Modellansätze und die gezeigten Anwendungsbeispiele vermitteln einen spezifischen Ausschnitt aus einem sehr weiten Umfeld thermisch aktivierter Werkstoffbeeinflussung. Dabei können die Modellabstraktionen vor allem immer dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn eine metallphysikalisch tiefergehende Betrachtung nicht möglich oder zu aufwendig wäre. Dabei wird das reaktionskinetische Modell stets am konkreten Experiment ausgerichtet und mittels Parameteridentifikation (durch numerisches Lösen der inversen Aufgabe als nichtlineares Quadratmittelproblem) quasi justiert. Umgekehrt zeigt dann das Modell, unter welchen Verfahrensbedingungen bzw. in welchen Versuchsbereichen es zweckmäßig sein kann, weitere Versuche vorzusehen bzw. zu ergänzen. Damit ermöglicht das Konzept eine effiziente, weil evolutionäre Versuchsplanung und -durchführung. Insbesondere aber können die konkreten Modelle dem Ingenieur in der Praxis aufzeigen, welche thermischen Verfahrenseinstellungen vorzunehmen sind, um gewünschte Werkstoffeigenschaften zielgerichtet ansteuern und erreichen zu können. Einige Fallbeispiele, so u. a. zur thermisch aktivierten Entfestigung, zur Kinetik des Verzunderns, zur Phasenumwandlung, zur Sinterkinetik, zur Diffusion von Oberflächenschichten, zum Presshärten und Ziehglühen sowie zum Innenhochdruckumformen, dienen der näheren Erläuterung der Modellierung thermisch aktivierter Werkstoffreaktionen, Verfahren, die sich in Forschung und Industrie bewährt haben.

Inhaltsverzeichnis

• Temperatur- und Konzentrationsausgleichunter Vernachlässigung von OrtsabhängigkeitDieses
• Temperatur- und Konzentrationsausgleichunter Vernachlässigung von Ortsabhängigkeit- thermisch aktivierte und reaktionskinetischdeterminierte Anwendungen in derWerkstofftechnik -Wolfhart Müller
• Impressum
• Inhalt
• Einleitung
• Teil A: Grundlagen
• 1 Temperaturmodell
• 2 Diffusionsmodell und Reaktionskinetik
• Teil B: Thermisch aktivierte und reaktionskinetisch determinierteAnwendungen
• 3 Wärmetechnisch-reaktionskinetische Modellierung zum Schweißen
• 4 Wärmetechnisch-reaktionskinetische Modellierung beiOxidationsprozessen 4 Wärmetechnisch-reaktionskinetische
• 5 Reaktionskinetische Beschreibung mechanischer Werkstoffeigenschaftenin Abhängigkeit von der Glühbehandlung
• 6 Beispiel zur Erwärmung in einem Luftumwälzofen unterBerücksichtigung von Konvektion und Wärmestrahlung
• 7 Physikalische Stoffwerte abhängig von der Umwandlungskinetik
• 8 Sinterkinetik
• 9 Zur bedingten Austauschbarkeit von Temperatur und Zeit
• 10 Diffusion zwischen zwei sich in Kontakt befindlichen Körpern
• 11 Diffusion von Oberflächenschichten
• 12 Lokale Wärmebehandlung - Presshärten
• 13 Elektrisches Durchlauf-Widerstandsglühen – Ziehglühen
• 14 Eigenschaftsoptimierung von niedriglegierten Kupferlegierungen
• 15 Innenhochdruckumformen von Kupfer und Simulation der thermischaktivierten Entfestigung15 Innenhochdruckumformen von
• Resümee
• Quellen
• Anhang