Für Industriephysiker, Maschinenbauingenieure oder Schweißtechniker ist es unabdingbar, die Eigenschaften von Werkstoffen zu kennen. Wer nicht umfassend weiß, wie ein Werkstoff eingesetzt werden kann und was er aushält, nimmt schwere Unfälle wegen Materialversagens in Kauf. „Systematische Beurteilung technischer Schadensfälle“ widmet sich seit über 25 Jahren der systematischen Schadensanalyse, um mögliche Schäden oder Unfälle durch eine gezielte Werkstoffwahl und optimale Konstruktion zu verhindern. Der Band gilt als Standardwerk, und die Herausgeber Günter Lange und Michael Pohl garantieren höchste Praxisrelevanz. Sie kommen aus der Praxis, erläutern bestens verständlich das umfassende Thema und wissen einfach, worauf es ankommt. In ihrem Buch vermitteln sie grundlegende Regeln für den Einsatz metallischer Werkstoffe, führen in die Methodik der Schadensanalyse ein, beschreiben verschiedene Untersuchungsverfahren, erklären unterschiedlichste Brucharten und gehen natürlich auch auf die Themen Korrosion und Verschleiß ein.
In den letzten Jahren ist vor allem durch die verstärkte Einsparung von Rohstoffen deutlich geworden, dass durch die Belastung von Werkstoffen bis an deren Grenzen ein erhebliches Einsparpotenzial genutzt werden kann. Aber auch die Herstellung von filigraneren Strukturen, die erhöhte Komplexität bei der Verarbeitung von metallischen Werkstoffen oder deren Zusammensetzung führen dazu, dass Schäden sehr unterschiedlicher Art auftreten können. Die Vielfalt der Schadensarten wird auch beim ersten Blick auf das Buch mit seinen mehr als 600 Abbildungen von Werkstoffschäden deutlich. Die genaue Untersuchung der Schadensursachen ist dabei ein wichtiges Hilfsmittel, durch Änderung der Verarbeitung, der Teileform oder des Einsatzes Schäden zukünftig zu vermeiden - dies sehen die Autoren des umfangreichen Fachbuches als eine wichtige Grundlagenaufgabe der Schadensfalluntersuchung.
Dazu erläutern die Autoren zunächst die wichtige Vorgehensweise bei der Untersuchung, die mit darüber entscheidet, ob Ursachen für das Versagen überhaupt zu ermitteln sind. Aus den Ausführungen sollte auch den in Werkstofftechnik weniger erfahrenen Fachleuten klar werden, dass sowohl eine umfangreiche Erfahrung als auch eine weitreichende und exakte Auflistung aller Rahmenfaktoren für die Schadensfallermittlung erforderlich sind. Dazu werden neben den klassischen Werkstoffprüfmethoden (Zugversuche, Gefügeuntersuchungen) heute vor allem die verschiedenen hochempfindlichen Analysentechniken sowie hochauflösenden Mikroskopiertechniken eingesetzt. Auf mehr als 270 Seiten erläutern die Autoren die Erscheinungsformen und deren Analyse der wichtigen Formen der Materialbrüche: duktiler Gewaltbruch, Spaltbruch, Schwingbruch und thermisch induzierter Bruch. Auf weiteren 150 Seiten werden Korrosionserscheinungen und deren Ursache für das Materialversagen erläutert. Vor allem bei hochfesten Werkstoffen spielt die Wasserstoffversprödung eine wichtige Rolle, die ihre Ursache sowohl in der Verarbeitung - hier häufig durch Beizen mit Säuren - als auch durch entstehenden Wasserstoff beim Auftreten von Korrosion haben kann.
Des Weiteren befassen sich die Autoren mit Schäden durch Hochtemperaturkorrosion, bei der beispielsweise Verbrennungsgase oder Diffusionsvorgänge in den Werkstoffen relevante Größen sind. Interessant ist des Weiteren ein Kapitel über Werkstoffschäden durch Verschleiß und deren Vermeidung, beispielsweise durch Aufbringung von hochbelastbaren Beschichtungen. Für die Analyse von Schäden unter mechanischer Belastung stellt die Betrachtung der Bruchmechanik ein wichtiges Werkszeug dar, zu dem sowohl die Abläufe als auch die theoretische Betrachtung vorgestellt wird.
Des Weiteren wird der Oberflächenanalytik als Werkzeug zur Schadensermittlung eine Kapitel gewidmet. Am Beispiel von Druckbehältern und Seilbahnkomponenten werden zwei Technikbereich detaillierter betrachtet, die aufgrund von hohen Sicherheitsauflagen einer besonderen Betrachtung unterliegen.
Der Inhalt ist in gut verständlicher Sprache dargestellt und erlaubt somit einem breiten Leserkreis einen Einblick in die Schadensanalyse. Durch die genannte weiterführende Literatur können sich interessierte Leser zu den unterschiedlichen Bereichen im Hinblick auf die verschiedenen Werkzeuge, die verschiedenen Werkstoffarten oder die unterschiedlichen Belastungsformen von Teilen weiter informieren. Zu empfehlen ist das Buch als Unterstützung in technischen Arbeitsbereichen, um mögliche Versagensszenarien im Vorfeld abschätzen zu können, insbesondere aber um beim Auftreten von Schäden die richtigen Maßnahmen zu deren Aufklärung zu begleiten.
Inhalt
- Vorgehensweise bei der Bearbeitung eines Schadensfalles
- Einteilung, Ursachen und Kennzeichen der Brüche
- Werkstoffuntersuchungen
- Elektronenmikroskopie bei der Schadensanalyse
- Mikroskopische und makroskopische Erscheinungsformen des duktilen Gewaltbruches (Gleitbruch)
- Makroskopische und mikroskopische Erscheinungsformen des Spaltbruches
- Makroskopisches und mikroskopisches Erscheinungsbild des Schwingbruches
- Thermisch induzierte Brüche
- Korrosionsschäden an metallischen Werkstoffen ohne mechanische Belastung
- Korrosionsschäden an metallischen Werkstoffen bei überlagerter mechanischer Beanspruchung
- Schäden durch Wasserstoff
- Schäden durch Hochtemperaturkorrosion
- Werkstoffschäden durch Verschleiß
- Schäden an Schweißnähten
- Bruchmechanik in der Schadensanalyse
- Schäden an Druckbehältern
- Schadensuntersuchungen und Problemlösungen mit Oberflächenanalytik
- Schwingungsrisse bei der dynamischen Prüfung von Seilbahnkomponenten
