imported>Joachim Stiller |
imported>Joachim Stiller |
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| '''Werkstoffe''' sind Materialien, aus denen [[Werkstück]]e bestehen. Die Qualität und die Eigenschaften der [[Fertigprodukt]]e werden durch die Wahl geeigneter Werkstoffe entscheidend beeinflusst. Zur Sicherstellung der Qualität dient die [[Werkstoffprüfung]].
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| == Einteilung ==
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| In der heutigen [[Werkstoffkunde]] unterscheidet man verschiedene Werkstoffgruppen, deren Einteilung nicht immer identisch, aber ähnlich ist. Sie werden beispielsweise<ref>Ilschner, Singer: ''Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik'', Springer, 5. Auflage, 2010, S. 20.</ref> folgendermaßen eingeteilt:
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| * [[Metallischer Werkstoff|Metallische Werkstoffe]]
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| **'''Eisenwerkstoffe'''<!--Weiterleitung hierher fett, gemäß [[WP:WL]]-->
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| ***[[Stahl]] mit einem Kohlenstoffgehalt unter 2 % und
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| ***[[Gusseisen]] mit über 2 % Kohlenstoff
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| **[[Nichteisenmetall]]e und ihre Legierungen (insb. Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze, Titan)
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| * [[Nichtmetalle]]
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| ** [[Halbleiter]] (zum Beispiel [[Silicium]])
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| ** [[Polymere]]
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| ** anorganische nichtmetallische Werkstoffe
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| ***[[Keramik]]
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| ***[[Glas]]
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| *[[Naturstoff]]e
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| **[[Mineral]]ische Naturstoffe
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| **organische Naturstoffe ([[Holz]], [[Grafit]])
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| Verbreitet sind auch einfachere Einteilungen in:<ref>Briehl: ''Chemie der Werkstoffe'', Springer, 3. Auflage, 2014, S. 9.</ref><ref>Czichos, Srontzki, Simon: ''Das Ingenieurwissen – Werkstoffe'', 2014, Springer, S. 9f.</ref><ref>Skolaut: ''Maschinenbau'', Springer, 2014, S. 342.</ref>
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| *metallische Werkstoffe
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| *nichtmetallische anorganische Werkstoffe (Keramiken)
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| *Polymere ([[Kunststoff]]e)
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| Die [[Verbundwerkstoff]]e sind Kombinationen aus Werkstoffen mehrerer Werkstoffgruppen.
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| Die nichtmetallischen anorganischen Werkstoffe werden auch folgendermaßen eingeteilt:<ref>Bargel, Schulze: ''Werkstoffkunde'', Springer, 11. Auflage, S. 357.</ref>
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| *[[Kristall]]e
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| *[[Keramik]]en
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| *[[Glas|Gläser]]
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| *anorganische Bindemittel (z. B. [[Zement]])
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| Eine weitere Einteilungsmöglichkeit unterscheidet
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| * [[Strukturwerkstoff|Struktur-]] bzw. Konstruktionswerkstoffe
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| * [[Funktionswerkstoff]]e
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| * [[Werkzeug]]­werkstoffe
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| == Geschichte ==
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| Der Einsatz von Werkstoffen zieht sich bereits durch die gesamte [[Urgeschichte|Vorgeschichte]] der Menschheit. Das Material für einen [[Faustkeil]] (Stein) ist ein Werkstoff und ein Charakteristikum der [[Steinzeit]]. Es gehört mit [[Holz]] zu den ältesten Naturwerkstoffen, die es gibt.
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| Um 10.000 v. Chr. wurde zum ersten Mal [[Keramik]] hergestellt. Es ist der älteste künstliche Werkstoff.
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| Im [[8. Jahrtausend v. Chr.]] begann die technische Nutzung von [[Metalle]]n. Zunächst wurde mit gediegenen ([[Chemisches Element|elementar]] vorkommenden) Metallen wie [[Gold]], [[Silber]] und [[Kupfer]] gearbeitet. Der Gebrauchswert dieser Werkstoffe war jedoch noch zu gering, was zur Entdeckung und Herstellung der ersten [[Legierung]], nämlich der [[Bronze]], führte. Die Herstellung von Bronze setzt bereits einen fortschrittlichen [[Bergbau]] zur Bereitstellung von Kupfer- und [[Zinn]]erzen voraus. Außerdem waren [[Verhüttung]]s­techniken nötig. Die immer bessere Beherrschung dieser Technologien führte schließlich dazu, dass auch [[Eisen]] verhüttet werden konnte. Nach dem [[Dreiperiodensystem]] werden die jeweiligen Perioden nach den fortschrittlichsten eingesetzten Werkstoffen bezeichnet (siehe auch Hauptartikel [[Archäometallurgie]]).
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| Parallel dazu wuchs mit der Entstehung von [[Siedlung]]en und [[Stadt|Städten]] der Bedarf nach Werkstoffen für das [[Bauwesen]] (Stein, Holz), [[Hiebwaffe|Hieb-]] und [[Stichwaffe]]n, [[Münze]]n (Metalle) und Haushaltsgegenständen (zum Beispiel Keramikgefäße, [[Glas]]­kunst).
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| <!-- In der [[Antike]] kamen eine Vielzahl weiterer Werkstoffe hinzu. …
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| hier fortsetzen -->
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| == Eigenschaften ==
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| {{Nur Liste}}
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| {{Redundanztext
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| |3=Materialkonstante
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| |4=Werkstoffkennwert
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| |5=Stoffeigene Größe|6=Stoffeigenschaft|7=Werkstoff#Eigenschaften|12=f|2=September 2015|1=[[Benutzer:Acky69|Acky69]] ([[Benutzer Diskussion:Acky69|Diskussion]]) 21:29, 4. Nov. 2016 (CET)}}
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| === Physikalische Werkstoffeigenschaften ===
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| [[Elektrisch]]e Eigenschaften:
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| * [[Permittivität|Dielektrizitätskonstante]]
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| * [[Kriechstromfestigkeit]]
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| * [[elektrische Leitfähigkeit]]
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| [[Mechanik|Mechanische]] Eigenschaften:
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| * [[Härte]]
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| * [[Dauerfestigkeit]]
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| * [[Dichte]]
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| * [[Festigkeit]], speziell [[Zugfestigkeit]] und [[Druckfestigkeit]]
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| * [[Elastizität (Physik)|Elastizität]]
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| * [[Plastische Verformung|Plastizität]] (Duktilität)
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| * [[Duktilität]]
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| * [[Kriechen (Werkstoffe)|Kriechzähigkeit]]
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| * [[Risszähigkeit]]
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| * [[Schmelzpunkt|Schmelztemperatur]]
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| * [[Werkstoffdämpfung]] <!-- Wird häufig in Literatur zu Werkzeugmaschinen erwähnt-->
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| [[Optik|Optisch]]-[[Akustik|akustische]] Eigenschaften:
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| * [[Lichtbrechung]]
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| * (metallischer) [[Glanz]]
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| * [[Reflexion (Physik)|Reflexion]] (Glanz)
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| * [[Transparenz (Physik)|Transparenz]]
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| * [[Schallabsorption]]
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| * [[Schallreflexion]]
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| * [[Transparenz (Physik)|Undurchsichtigkeit]]
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| [[Tribologie|Tribologische]] Eigenschaften:
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| * [[Reibzahl]]
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| * Neigung zum [[Kaltschweißen]]
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| * [[Verschleißfestigkeit|Verschleißwiderstand]]
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| [[Thermodynamik|Thermische]] Eigenschaften:
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| * [[Wärmeausdehnung]]
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| * [[Wärmeleitung]]/[[Wärmeleitfähigkeit]]
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| * [[Spezifische Wärmekapazität]]
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| * [[Warmfestigkeit]]
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| * [[Kaltzähigkeit]]
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| Sonstige physikalische Eigenschaften:
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| * [[Magnetismus]]
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| === Chemische Werkstoffeigenschaften ===
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| * [[Korrosionsbeständigkeit]]
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| * [[Säurebeständigkeit]]
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| * [[Alkalische Lösung|Laugenbeständigkeit]]
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| * [[Brennbarkeit]]
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| * [[Antimikrobiell]]e Wirkung
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| === Fertigungstechnische Eigenschaften ===
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| * [[Gießbarkeit]]
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| * [[Umformbarkeit]]
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| * [[Zerspanbarkeit]]
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| * [[Schweißeignung]]
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| * [[Beschichtbarkeit]]
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| * [[Härtbarkeit]]
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| === Ökologische Werkstoffeigenschaften ===
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| * Rohstoffverbrauch bei Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * Emissionen durch Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * [[Energieverbrauch]] bei Herstellung, Transport, Verarbeitung und Gebrauch
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| * [[Giftigkeit]]
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| * [[Recycling]]­fähigkeit
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| sowie die mögliche Zusammensetzung des Werkstoffes aus verschiedenen [[Stoff (Chemie)|chemischen Stoffen]]
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| == Siehe auch ==
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| {{Portal|Werkstoffe}}
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| * {{WikipediaDE|Kategorie:Werkstoffe}}
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| * {{WikipediaDE|Kategorie:Werkstoff}}
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| * {{WikipediaDE|Werkstoff}}
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| * {{WikipediaDE|Nanowerkstoff}}
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| == Literatur ==
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| * Manfred Merkel, Karl-Heinz Thomas: ''Taschenbuch der Werkstoffe.'' Fachbuchverlag, 1994, ISBN 3-343-00845-1
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| * Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.): ''Werkstoffwelten. Entdeckungen im Kosmos der Stoffe.'' ([https://www.ptj.de/lw_resource/datapool/_items/item_2314/werkstoffwelten.pdf online])
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| == Weblinks ==
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| {{Wiktionary}}
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| * [http://www.werkstoffe.de/ Online-Materialinformationssystem werkstoffe.de]
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| * [http://www.dgm.de/ Deutsche Gesellschaft für Materialkunde]
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| * [http://www.werkstoffinnovationen.de/ Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft (WING)]
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| * [http://www.ifw-dresden.de/institutes/imw/lectures/pwe/ Vorlesungsskript Physikalische Werkstoffeigenschaften (TU Dresden)]
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| * [http://www.stahl-online.de/wp-content/uploads/2013/08/201402_Welterzeugung_Vergleich_1970_2013.png Erzeugungsmengen verschiedener Werkstoffe weltweit]
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| == Einzelnachweise ==
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| <references />
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| {{Normdaten|TYP=s|GND=4065579-9}}
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| [[Kategorie:Werkstoffe|!]]
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| [[Kategorie:Werkstoffeigenschaft|!]]
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| [[Kategorie:Stoffeigenschaft]]
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| [[Kategorie:Wirtschaft]]
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| [[Kategorie:Materialien]]
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| {{Wikipedia}}
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