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Media type:
E-Article
Title:
Zum Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Gefügestruktur mehrphasiger Werkstoffe. Teil IV: Gefügestruktur und thermischer Ausdehnungskoeffizient
Contributor:
Nazare, Sylvestre;
Ondracek, Gerhard
Published:
Wiley, 1978
Published in:
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 9 (1978) 4, Seite 140-147
Description:
AbstractDie Eigenschaften mehrphasiger Werkstoffe hängen von den Eigenschaften ihrer Phasen und deren Geometric und geometrischer Anordnung (Gefügestruktur) ab. Mikroskopische Gefügebilder mehrphasiger Werkstoffe sind vielfach auch dann verfügbar, wenn der Werkstoff extremen Zustandsbedingungen ausgesetzt war (z. B. hohe Temperaturen, radioaktive Strahlung), unter denen direkte Eigenschaftsmessungen unmöglich oder schwierig und daher aufwendig und/oder ungenau sind. Durch stereologische Gefügeanalyse kann aus solchen Gefügebildern die Gefügestruktur ermittelt werden. Die Kenntnis des quantitativen Zusammenhangs zwischen Gefügestruktur und Eigenschaften würde dann die direkte Messung vin Eigenschaftskenngrößen ersetzbar machen durch eine stereologische Gefügeanalyse. Da dies nicht nur für extreme Zustandsbedingungen gilt, würde die stereologische Gefügeanalyse in der konventionellen Qualitätskontrolle – ebenfalls ohne direkte Eigenschaftsmessung – Aussagen über Eigenschaftskenngrößen erlauben. Außerdem vertiefen solche Gefüge‐Eigenschafts‐Beziehungen das physikalische Verständnis für den Zusammenhang zwischen Eigenschaften und Gefügestruktur von Werkstoffen und ermöglichen damit die Vorausberechnung von Eigenschaftsverbesserungen durch Gefügeoptimierung. Diese Arbeit behandelt in 4 Teilen die Ableitung und experimentelle Prüfung quantitativer Beziehungen zwischen der Gefügestruktur und der Leifähigkeit, dem Elastizitätsmodul sowie dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zweiphasiger Werkstoffe.Im vorliegenden 4. Teil dieser Abhandlung wird die Ableitung der Gleichungen beschrieben, die den quantitativen Zusammenhang zwischen dem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und der Gefügestruktur zweiphasiger Werkstoffe mit Einlagerungsgefüge und linearelastischen, isotropen Werkstoffphasen erfassen. Berechnete und gemessene Ausdehnugskoeffizienten von zweiphasigen Werkstoffen aus:etwa 15 binären Systemen werden verglichen und zeigen befriedigende Übereinstimmung. Die allgemeine Gleichung zum Zusammenhang zwischen dem linearen, thermischen Ausdehnungskoeffizienten und der Gefügestruktur zweiphasiger Matrix‐Werkstoffe liefert das experimentell bestätigte Ergebnis, daß geschlossene Poren den Ausdehnungskoeffizienten poröser Werkstoffe nicht beeinflussen. Der vorliegende letzte Teil der Abhandlung schließt ab mit einer ingenieurmäßigen Einschätzung der in allen vier Abschnitten gewonnenen Ergebnisse.