Richard Kieffer Libri

Das 1953 erschienene Buch "Hartstofje und Hartmetalle" von R. KIEFFER und P. ScHWARZKOPF unter Mitarbeit von F. BENESOVSKY und W. LESZYNSKI hatte eine gute Aufnahme bei der Fachwelt gefunden und anscheinend einem echten Bedürfnis von Wissenschaft und Technik Rechnung getragen. Während es vor etwa 10 Jahren noch möglich war, das Gebiet der metallischen Hartstoffe (Karbide, Nitride, Boride und Silizide der hochschmelzenden Übergangsmetalle) und der vorzugsweise aus Karbiden gefertigten Hartmetalle geschlossen in einem Buchband zu behandeln, sahen sich die Verfasser bei der Umarbeitung und Neufassung des Buches ,,Hartstoffe und Hartmetalle'' gezwungen, eine Zweiteilung in den hiermit vorliegenden Band "Hartstofje", und ein':3n noch in Vorbereitung befindlichen Band "Hartmetalle" vorzunehmen. Besonders auf dem Hartstoffgebiete wurden in den letzten Jahren eine Fülle neuer Tatsachen erarbeitet und große Lücken in den Kennt nissen über metallische und nichtmetallische Hartstoffe geschlossen. So wurden unter anderem die fehlenden Borid-, Nitrid- und Silizid Zweistoffsysteme, die Karbid- und Karbidmischkristallsysteme mit Hafnium-, Uran- und Thoriumkarbid sowie die Dreistofflegierungen der Übergangsmetalle mit jeweils einem oder zwei der Elemente Kohlenstoff, Bor, Silizium und Stickstoff zumindest teilweise geklärt und berücksichtigt. Die Synthese des Diamanten wurde kurz be handelt; sie läßt die Bedeutung der Anwendung von hohem Druck und hoher Temperatur bei der Erzeugung neuer, dichtest gepackter nichtmetallischer und metallischer Hartstoffe erkennen. Die Fülle neuer Erkenntnisse über den Aufbau und die Struktur von Hartstoffphasen ließ eine Neufassung des Theoriekapitels, welche H. NowoTNY freundlicherweise übernommen hat, als unbedingt not wendig erscheinen. Inhaltsverzeichnis I. Einleitung und Geschichte der Hartstoffe.- II. Theorie der metallischen Hartstoffe.- III. Die Karbide.- IV. Die Nitride.- V. Die Boride.- VI. Die Silizide.- VII. Nichtmetallische Hartstoffe.- VIII. Prüfung von Hartstoffen.- Namenverzeichnis.

Im Sommer 1943 erschien unser Buch "Pulvermetallurgie und Sinterwerkstoffe", das schon nach kürzester Frist vergriffen war. Eine zweite Auflage d:eses Buches, die auf vielseitigen Wunsch gegen Ende 1944 praktisch fertiggestellt war, konnte infolge der Nachkriegsschwierigkeiten bis zum heutigen Tag noch nicht er­ scheinen. Bei diesel' zweiten Auflage mußten wir uns aus Zeit­ gründen auf nur geringfügige Änderungen beschränken, obwohl schon zum damaligen Zeitpunkt infolge der starken Entwicklung insbesondere auf dem Gebiet des Sintereisells und Sinterstahls eine grundlegende Umarbeitung eines Teiles des Buches wünschens­ wert gewesen wäre. Bei genauerer Betrachtung diesel' Entwicklung, die dem Außen­ stehenden in den letzten Jahren infolge sehr starker Einschränkungen in den wissenschaftlich-technischen Veröffentlichungen und infolge des weitgehenden Versiegens des ausländischen Schrifttums mehr oder weniger verborgen bleiben mußte, stellte es sich heraus, daß man den Neuentwicklungen im Rahmen einer allgemeinen Dar­ stellung der Pulvermetallurgie nicht mehl' voll gerecht werden konnte. Wir planten dahor schon 1944, zu gegebener Zeit die Behandlung des Sintereisens und Sinterstahls aus der Darstellung der allgemeinen Pulvermetallurgie herauszulösen und in einer Monographie gesondert darzustellen. Der Ausführung dieses Planes komlten wir uns infolge verschiedener günstiger Umstände un­ mittelbar nach Kriegsende mit ganzel; Kraft widmen. Inhaltsverzeichnis Erster Teil. Ausgangsstoffe u. Arbeitsverfahren der Eisen-Pulvermetallurgie..- I. Geschichtliche Entwicklung und Gründe für die Anwendung der Pulvermetallurgie beim Eisen.- II Die Herstellung der Pulver.- III. Eigenschaften der Pulver.- IV. Das Pressen und die Eigenschaften der Preßkörper.- V. Das Sintern und die Eigenschaften der Sinterkörper.- VI. Das Mehrfachpressen und Mehrfachsintern und die Eigenschaften entsprechender Sinterkörper.- VII. Die gleichzeitige Anwendung von Druck und Wärme und die Eigenschaften entsprechender Sinterkörper.- VIII. Technologische Einrichtungen.- Zweiter Teil. Sintereisen und Sinterstahl als Werkstoff..- IX. Die unterschiedliche Bedeutung der Eigenschaften von geschmolzenen und gesinterten Werkstoffen und die Prüfung der Eigenschaften von Sintereisen und Sinterstahl.- X. Werkstoffe auf der Grundlage der Porosität des Sintereisens.- XI. Fertigteile des Maschinen- und Apparatebaues aus Sintereisen und Sinterstahl.- XII. Anwendung des Sinterverfahrens hei Eisen- und Stahllegierungen mit besonderen physikalischen und chemischen Eigenschaften.- XIII. Sinterlegierungen des Eisens mit verschiedenen Elementen des periodischen Systems.- Anhang: Verzeichnis der pulvermetallurgischen Fachwortbegriffe.- Namenverzeichnis.

Eine Gruppe von Elementen, ausnahmslos Metalle und vorzugsweise Über gangsmetalle, haben bislang im anorganisch-chemischen Fachschrifttum eine stiefmütterliche Behandlung erfahren. Diese "Sondermetalle" - im englischen Sprachgebrauch auch "Rare Metals" oder "Less Common Metals" genann- haben in der Kernenergie, in der elektronischen Industrie und in der Raumfahrt große Bedeutung erlangt, stehen aber zum Teil noch an der Schwelle zu den Gebrauchsmetallen, d. h. zu den Werksmetallen des täglichen Lebens, zu denen beispielsweise das Eisen, das Nickel, das Kupfer, das Aluminium, das Magnesium, das Zinn und das Zink zählen. Die Autoren - wissenschaftlich stark mit den Sondermetallen verbunde- haben es mit diesem Buch unternommen, die skizzierten "Noch-nicht-Gebrauchs metalle" in das richtige Licht zu stellen, wobei die Auswahl der zu behandelnden Metalle zwangsläufig eine gewisse Willkürlichkeit aufweist. Wir haben uns aller dings die Richtlinie gesetzt, für Sondermetalle im Sinne unseres Buches eine, zumindest geringe, industrielle Nutzung vorauszusetzen. Die Autoren haben auch die Halbmetalle Bor und Silizium mitbehandelt, um der Bedeutung der "metallischen Hartstoffe" gerecht zu werden. Die Besprechung der einzelnen Sondermetalle geschieht gemäß ihrer Stellung im Periodensystem gruppenweise, um die "Familienähnlichkeit" bei der Metallgewinnung, bei der W eiterverarbei tung, bei den Legierungen und den industriellen Anwendungen herauszuarbeiten. Inhaltsverzeichnis I. Einleitung.- II. Metallurgie der Sondermetalle.- III. Gewinnung, Eigenschaften und Verwendung der einzelnen Sondermetalle.- Namenverzeichnis.

Den Pionierarbeiten von W. v. BOLTON verdanken wir die Kenntnis, daB die Va-Metalle Vanadin, Niob und insbesondere Tantal hervor ragend bildsame Werkstoffe sind. v. BOLTONS Arbeiten fiihrten bei der Siemens & Halske AG. , Berlin, kurz nach der Jahrhundertwende zur Schaffung der Tantal-Metallfadenlampe, die der Osmiumlampe AUER VON WELSBACHS nachfolgte und von der Wolframlampe verdrangt wurde. Tantal und Niob behaupteten jedoch ihren Platz in der Elektro industrie, im Lampen- und Rohrenbau, sowie in der Vakuumtechnik als Konstruktions- und insbesondere Getterwerkstoff, wahrend spater Tantal auf Grund seiner hervorragenden Korrosionseigenschaften weiten Eingang in der chemischen Industrie fand. C. W. BALKE spielte in USA eine ahnliche Rolle wie W. v. BOLTON in Deutschland, und es ist der Aufstieg der amerikanischen Tantal- und Niob-Industrie (Fan steel Metallurgical Corporation) eng mit seinem Namen und denen seiner Mitarbeiter F. H. DRIGGS und W. C. LILLIENDAHL verbunden. J. W. MARDEN und M. RICH bestatigten durch die calziothermische Gewinnung von Vanadin die von W. v. BOLTON gefundene hervorragende Duktilit. at. des Vanadins, aber selbst den intensiven Forschungsbemiihun gen der Armour Research Foundation sowie europaischer und ameri kanischer GroBfirmen gelang es noch nicht. , dem duktilen Vanadin zum technischen Durchbruch zu verhelfen. Das Buchschrifttum iiber die Va-Metalle ist nicht sehr zahlreich. W. ROSTOKER veroffentlichte 1957 das Buch "The Metallurgy of Vana dium", und G. L. MILLER schrieb 1959 eine umfassende Monographie "Tantalum and Niobium", Fachbiicher, auf die wir gem bei der Nieder schrift unseres Buches zuriickgegriffen haben. Inhaltsverzeichnis I. Geschichte und Vorkommen der Va-Metalle.- A. Entdeckung und Namensgebung.- B. Erste Reindarstellungsversuche.- C. Vorkommen und geförderte Mengen.- II. Verhüttung der Erze (Die Gewinnung von Verbindungen als Vormaterialien für die Metallherstellung).- A. Herstellung von V2O5.- B. Herstellung von Nb2O2 und Ta2O5 sowie von Doppelsalzen.- III. Gewinnung der Roh- und Reinmetalle.- A. Allgemeines.- B. Vanadin.- C. Niob und Tantal.- IV. Herstellung der kompakten Reinmetalle.- A. Allgemeines.- B. Sinterverfahren.- C. Schmelzverfahren.- V. Weiterverarbeitung der Va-Metalle.- 1. Allgemeines.- 2. Schmieden, Hämmern, Walzen, Strangpressen, Rohr- und Drahtziehen.- 3. Glühen.- 4. Stanzen, Drücken, Nieten, Schleifen, Polieren usw.- 5. Schweißen.- 6. Hart- und Weichlöten.- 7. Elektrolytische Überzüge und Plattierungen.- 8. Beizen und Entzundern.- 9. Spangebende Verformung.- VI. Eigenschaften der Va-Metalle.- A. Allgemeines.- B. Physikalische Eigenschaften.- C. Mechanische Eigenschaften.- D. Korrosionsverhalten.- VII. Legierungen der Va-Metalle.- A. Zweistoffsysteme.- B. Vanadin-Legierungen.- C. Niob-Legierungen.- D. Tantal-Legierungen.- E. Vanadin, Niob, Tantal und Kohlenstoff, Stickstoff, Bor und Silizium (Hartstoffe der Va-Metalle: Karbide, Nitride, Boride und Silizide).- F. Vanadin, Niob und Tantal als Legierungsmetalle.- G. Vanadin, Niob und Tantal in Hartmetallen.- VIII. Metallographie der Va-Metalle und ihrer Legierungen.- IX. Chemische Analyse der Va-Metalle.- A. Die Bestimmung der Elemente Vanadin, Niob und Tantal in Erzen, Zwischenprodukten und Legierungen.- B. Die Analyse der Rein- und Reinstmetalle.- Bestimmung von C, N, O und H in Va-Metallen.- X. Anwendung der Va-Metalle.- A. Allgemeines.- B. Tantal.- C. Niob.- D. Vanadin.- Ausblick.- Namenverzeiclinis.-Sachyerzeichnis.

Das Gebiet der Hartstoffe und Hartmetalle wurde im Buchschrift­ tum bis jetzt nur in der Monographie von Karl Becker und in Form von Einzelkapiteln in pulvermetallurgischen Standardwerken be­ handelt. Durch die stürmische Entwicklung der letzten 20 Jahre auf dem vorliegenden Sachgebiet ist ein großer Teil der angegebenen Daten übel' die bekanntgewordenen metallischen Hartstoffe und Hart­ metalle überholt. Um einem dringlichen Bedürfnis der Fachkreise auf dem Hartmetallgebiet und verwandten Gebieten nachzukommen, haben sich die Verfasser veranlaßt gesehen, alle ihnen zugängigen Literaturstellen, unter Verwertung ihrer diesbezüglichen eigenen Erfahrungen und Veröffentlichungen, in Buchform zusammenzu­ fassen. Unter metallischen HartstotJen wurden im älteren Schrifttum nur Karbide, Boride und Nitride der Übergangsmetalle der vierten bis sechsten Gruppe des Periodensystems verstanden. Die Silizide wurden damals, vornehmlich wegen ihrer vergleichsweise geringen Härte, noch nicht zu den Hartstoffen gezählt. Da die Silizide jedoch bei der Entwicklung warm- und zunderfester Legierungen ein be­ sonderes Interesse gefunden haben und sich ferner herausstellte, daß dieselben neben ihrem metallischen Charakter teilweise doch recht beachtliche Härten aufweisen, die z. B. an die Härte des Molybdän­ oder Tantalkarbides herankommen, haben wir uns entschlossen, auch die Silizide parallel mit den Karbiden, Nitriden und Boriden zu behandeln. Die Strukturuntersuchungen der metallischen Hartstoffe, ins­ besondere der Boride und Silizide und der betreffenden Mischkristalle bzw. Mischphasen, brachten in der letzten Zeit viele interessante, teils grundlegende Ergebnisse. Es konnten die Arbeiten bis etwa Ende 1952 berücksichtigt werden. Inhaltsverzeichnis Erster Teil Die Hartstoffe.- I. Einleitung und Geschichte der Hartstoffe.- II. Theorie der metallischen Hartstoffe.- III. Die Karbide.- IV. Die Nitride.- V. Die Boride.- VI. Die Silizide.- VII. Nichtmetallische Werkstoffe.- Zweiter Teil Die Hartmetalle.- VIII. Geschichtliche Entwicklung der Sinterhartmetalle.- IX. Die Technologie der Hartmetalle.- X. Vorgänge bei der Sinterung von metallischen Hartstoffen und Hartstoff-Hilfsmetallgemengen.- XI. Prüfung der Hartmetalle.- XII. Eigenschaften der Hartmetalle.- XIII. Hartmetall als verschleißfester Werkstoff.- XIV. Verwendung von Hartmetall beim Zerspanen.- XV. Hochtemperaturwerkstoffe.- Namenverzeichnis.

unseres alten Freundes und Mit­ arbeiters W. LESZYNSKI, den ein allzufrüher Tod aus dem alten bewährten Hartmetallteam herausgerissen hat. Inhaltsverzeichnis I. Geschichtliche Entwicklung der Sinterhartmetalle.- II. Die Technologie der Hartmetalle.- A. Einleitung und Allgemeines.- B. Die Ausgangsstoffe der Hartmetallerzeugung.- C. Die Hartmetallerzeugung.- III. Vorgänge bei der Sinterung von metalischen Hartstoffen und Hartstoff-Hilfsmetallgemengen.- A. Allgemeines und Diffusionsvorgänge bei der Erzeugung und Sinterung von metalischen Hartstoffen.- B. Vorgänge bei der Sinterung von Karbid-Hilfsmetallgemengen mit flüssiger Phase.- IV. Prüfung der Hartmetalle.- A. Prüfung der Ausgangsstoffe.- B. Prüfung der Fertigprodukte.- V. Eigenschaften der Hartmetalle.- A. Marktgängige Hartmetallsorten.- B. Nichtmarktgängige Hartmetalle und wolframkarbidfreie Hartlegierungen.- VI. Hartmetall als verschleißfester Werkstoff.- A. Allgemeine Verschleißfragen.- B. Hartmetall-Ziehsteine.- C. Hartmetall im Bergbau.- D. Hartmetall-Geschoßkerne.- E. Verschleißteile aus Hartmetall im Maschinen- und Gerätebau.- VII. Die Verwendung von Hartmetall beim Zerspanen.- Bedeutung der Hartmetalle für die Entwicklung der Zerspanungstechnik.- A. Grundlagen der Zerspanung unter besonderer Berücksichtigung von Hartmetallwerkzeugen.- B. Die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen.- C. Der Einsatz von Hartmetallwerkzeugen für Zerspanungszwecke.- VIII. Hochtemperaturwerkstoffe.- A. Einführung.- B. Erforderliche Eigenschaften von Hochtemperaturwerkstoffen.- C. Karbide als Hochtemperaturwerkstoffe.- D. Nitride.- E. Boride.- F. Silizide.- G. Borkarbid, Siliziumkarbid, Graphit.- IX. Schneidkeramik.- A. Geschichtliches.- B. Herstellung der Schneidkeramik.- C. Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften der Schneidkeramik.- D. Zerspanungsleistung von Schneidkeramiken im Vergleich zu Hartmetallen.- E. Werkzeuge mit keramischen Schneidplatten.- F.Maschinen für den erfolgreichen Einsatz von Schneidkeramik.- G. Betriebswirtschaftliche Erwägungen beim Einsatz von Schneidkeramik.- Namenverzeichnis.