Fachwörter-Lexikon
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Keramische Werkstoffe, Eigenschaften
Die keramischen Werkstoffe haben ein gemeinsames Eigenschaftsprofil, das sie insbesondere von den Stählen unterscheidet: Große Härte und Druckfestigkeit, gleitfähige Oberfläche mit hoher Verschleißfestigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit bis ca. 2000 °C, Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit, geringe Dichte von etwa 2 bis 4 kg/dm3, überwiegend elektrisch isolierend. Sie sind jedoch nicht verformbar und gegen starken Schlag empfindlich. Sie können keine Spannungsspitzen z. B. an Kerben abbauen und keine großen Zugbelastungen tragen. Aufgrund dieser Eigenschaften erfüllen Bauteile aus keramischen Werkstoffen entweder Sonderaufgaben oder sie sind als Spezialbauteil in eine Baugruppe eingebaut. Dort übernehmen sie z. B. eine Verschleiß- oder Hochtemperaturaufgabe.
Nichtrostende Stähle, austenitisch
Austenitische Chrom-Nickel-Stähle sind hochlegierte Stähle mit Legierungselementen von C < 0,15 %, Cr 16-28 %, Ni 6-32 %) Die Vorteile der austenitischen Cr-Ni-Stähle, im Vergleich zu den übrigen nichtrostenden Stahlgruppen, liegen in ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit (Ausnahme: Spannungsrisskorrosion), ihrer hervorragenden plastischen Verformbarkeit sowie ihrer guten Zähigkeit auch bei sehr tiefen Temperaturen. Der aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit erforderliche Chromgehalt von über 12 % würde zu einem überwiegend ferritischen Gefüge führen. Zur Bildung eines austenitischen Gefüges mit seinen sich von den übrigen Stahlsorten stark unterscheidenden Eigenschaften müssen austenitstabilisierende Legierungselementelemente in bestimmten Konzentrationen zulegiert werden. Nickel ist als starker Austenitbildner hierfür besonders gut geeignet. Durch Absenkung der Passivierungsstromdichte verbessert es zusätzlich die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren. Das kfz-Gitter der Cr-Ni-Stähle weist eine sehr gute plastische Verformbarkeit mit Bruchdehnungen bis zu 50 % auf. Sie liegen damit mindestens doppelt so hoch wie im Vergleich zu anderen Stahlsorten.
Keramische Werkstoffe, Kohlenstoffkeramik
Kohlenstoffkeramik – Verbund aus Kohlenstoff und beispielsweise Siliziumcarbid vereinigt Hochtemperaturbeständigkeit sowie höchste Zug-, Druck- und Verschleißfestigkeit. Man fertigt daraus z. B. Hochleistungsbremsscheiben.