Kapitel 1: Wichtige Grundbegriffe der Chemie

1. Die Atome

Allgemeines

Die Elemente Isotope

Die Atommasse Wichtige

Anmerkung

Die Struktur der Elektronenhülle

2. Das Periodensystem der Elemente

Allgemeine Hinweise

Die lange Form des Periodensystems

Die Kurzform des Periodensystems

Wichtige Anmerkungen

3. Die chemische Bindung

3.1. Allgemeines

3.2. Die Ionenbindung

3.3. Die kovalente Bindung Einfachbindungen Mehrfachbindungen

3.4. Verbindungen mit mehratomigen Ionen

3.5. Die metallische Bindung

4. Referenzen

Kapitel 2: Die Zustandsgleichungen der Gase

1. Einige Definitionen

Das Mol

Der Gasdruck

Die Absolute Temperatur

2. Die Zustandsgleichung der Gase

2.1. Einführung

2.2. Die Zustandsgleichung der idealen Gase

2.3. Anwendungsbeispiele

Übung 1 Übung 2

2.4. Das Mass für die Menge eines idealen Gases

2.5. Anwendungsbeispiele

Übung 3

Übung 4

2.6. Die Zustandsgleichung der realen Gase

2.7. Anwendungsbeispiel

Übung 5

3. Die Zusammensetzung von Gasgemischen

3.1. Definitionen und Gesetze

Der Molenbruch

Der Volumenbruch

Der Partialdruck

Das Gesetz von Dalton

Die Konzentration

3.2. Anwendungsbeispiel

Uebung 6

4. Referenzen

Kapitel 3: Physikalische Eigenschaften der Gase

1. Die Zustandsformen der Materie

2. Das Zustandsdiagramm (Phasendiagramm) reiner Stoffe

3. Der Dampfdruck eines reinen Stoffs

Wichtige Anmerkung

4. Anwendung der Begriffe "Dampfdruck" und "Zustandsdiagramm"

auf einen reinen Stoff: Die Lagerung von Gasen

Permanente Gase

Verflüssigbare Gase

5. Der Taupunkt von Gasen

5.1. Einleitung und Definition

5.2. Anwendungsbeispiel zum Dampfdruck von Wasser und zum Taupunkt

Beispiel 1: Berechnung des Verhältnisses PH20/PH2 für wasserstoffhaltige, feuchte Gase

Beispiel 2 : Das Trocknen von Gasen durch Komprimieren und Abkühlen

6. Die thermodynamischen Eigenschaften von Gasen

6.1. Einführung

6.2. Die innere Energie und die molare Wärmekapazität bei konstantem Volumen

6.3. Enthalpie und molare Wärmekapazität bei konstantem Druck

6.4. Die Zahlenwerte von Cv, Cp und H

7. Anwendungsbeispiel

Erwärmen von Ammoniakspaltgas

8. Referenzen

Kapitel 4: Die chemische Reaktion I

1. Reaktionsgleichungen

1.1. Einleitung

Beispiel: Die vollständige Verbrennung von Methan Anmerkungen

1.2. Beispiele

Übung 1

1.3. Die Interpretation einer chemischen Gleichung

1.4. Anwendungen

Übung 2

Übung 3

Übung 4

2. Wichtige Beispiele von chemischen Reaktionen und Reaktionsgleichungen

2.1. Einleitung

2.2. Homogene Reaktionen

2.3. Heterogene Reaktionen

3. Exotherme und endotherme Reaktionen; Die Reaktionswärme

3.1. Einführung

3.2. Die Reaktionswärme

Die Reaktionswärme bei konstantem Volumen

Die Reaktionswärme bei konstantem Druck

3.3. Die Berechnung der Reaktionswärme

Die Bildungswärme

Der Satz von Hess und seine Anwendung

3.4. Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Die Verbrennungswärme von Methan

Beispiel 2: Die Spaltung von Ammoniak

Kapitel 5: Die chemische Reaktion

1. Reaktionsgeschwindigkeit und chemisches Gleichgewicht

1.1. Einführung

1.2. Das Jodwasserstoffgleichgewichte

Die Reaktion I2 + H2 ? 2 HI

Die Rückreaktion 2 HI ? I2 + H2 Das Gleichgewicht I2 + H2 D 2 HI

2. Verallgemeinerung des mathematischen Ausdrucks für die Gleichgewichtskonstante Kc(T)

3. Die Gleichgewichtskonstante Kp(T)

4. Numerische Werte für die Gleichgewichtskonstante Kp(T)

Anmerkungen

5. Berechnung der Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen sich nur ein einziges Gleichgewicht einstellen kann

Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Die Ammoniakspaltung

Beispiel 2: Reaktion von Sauerstoff mit einem grossen

Überschuss an Wasserstoff

6. Berechnung der Zusammensetzung von Gasgemischen, in denen sich gleichzeitig mehrere Gleichgewichte einstellen können

7. Der Begriff des unabhängigen Gleichgewichts

8. Referenzen

Kapitel 6: Das heterogene Gleichgewicht zwischen Gasen und Graphit

1. Das Boudouard-Gleichgewicht

2. Anwendungsbeispiel 1: Berechnung der theoretischen Zusammensetzung von Generatorgas

3. Andere Gleichgewichte, die sich im System C / CO / CO2 einstellen

4. Anwendungsbeispiel 2

5. Das Gleichgewicht des Systems C / CH4 / H2

6. Das Gleichgewicht eines Systems aus Graphit und Wasserdampf

7. Anwendungsbeispiel 3: Berechnung der theoretischen Zusammensetzung von Wassergas

Kapitel 7: Das heterogene Gleichgewicht zwischen Gasen und dem in Stahl gelösten Kohlenstoff

1. Die Aktivität ac (%C, T) von Kohlenstoff

2. Das Gleichgewicht zwischen Gasen und dem in Austenit gelösten Kohlenstoff

3. Der Kohlenstoffpegel einer Atmosphäre

Definition

Berechnung des C-Pegels

Messung des C-Pegels

Einführung

Die direkte Messung des C-Pegels

Die indirekte Messung des C-Pegels

Anmerkung

4. Der Einfluss der Legierungselemente auf die Kohlenstoffaktivität in Austenit

4.1. Allgemeines

4.2. Anmerkungen zum C-Pegel von Atmosphären, die mit hochlegierten Stählen im Gleichgewicht stehen

5. Referenzen

Kapitel 8: Die Oxidation von Metallen und die Reduktion von Metalloxiden

1. Das Gleichgewicht zwischen Sauerstoff, einem Metall und dessen Oxid

2. Beispiel

3. Das Gleichgewicht zwischen Wasserstoff, Wasserdampf, einem Metall und dessen Oxid

4. Anwendungsbeispiel: Hartläten eines rostfreien StaWs vom Typ 18/8

5. Das Gleichgewicht zwischen den Oxiden des Kohlenstoffs, einem Metall und seinem Oxid

6. Das Ellingham-Richardson-Diagramm

7. Anmerkungen zur inneren Oxidation der Legierungselemente

Anmerkung

8. Referenzen

Kapitel 9: Die Oxidation von Eisen und die Reduktion von Eisenoxiden

1. Das Eisen-Sauerstoff-Diagramm

2. Die verschiedenen Phasen der Eisen-Sauerstoff-Legierungen

3. Deutung des Fe-O-Diagramms

4. Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiel 1: Das Glühen von C-armen Stählen unter wasserstoffhaltigen Gasen

Anwendungsbeispiel 2: Das Glühen von Magnetweicheisen

Anwendungsbeispiel 3: Die Dampfbehandlung von Stahl-

und Gussteilen

5. Referenzen

Kapitel 10: Schutz- und Reaktionsgase

1. Einführung

2. Allgemeines über die Erzeugung von Gasatmosphären

3. Atmosphären, die mit Hilfe von Luft erzeugt werden

3.1. Einführung

3.2. Atmosphären, die mit Hilfe physikalischer Verfahren erzeugt werden

3.2.1. Einleitung

3.2.2. Die fraktionierte Destillation von flüssiger Luft

3.2.3. Gewinnung von Stickstoff durch Adsorption

3.2.4. Gewinnung von Stickstoff durch Permeation Entfernung des Sauerstoffs ausserhalb des Ofens Entfernung des Sauerstoffs "in situ"

3.3. Atmosphären, die durch Verbrennungsreaktionen erzeugt werden

3.3.1. Allgemeines

3.3.2. Allgemeines über die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen Exogas- und Endogasgeneratoren

3.3.3. Exogase

3.3.4. Stickstoffreiche Gase

Stickstoff mit geringem Anteil an CO und H2 Stickstoff mit geringem Wasserstoffgehalt

3.3.5. Endogas

3.3.6. Atmosphären, die durch Verbrennen von Ammoniak oder von Ammoniakspaltgas gewonnen werden

4. Schutzgase, die mit Hilfe von Wasser erzeugt werden

4.1. Einführung

4.2. Wasserstoff

5. Atmosphären, die durch Spaltung von synthetischen Substanzen erzeugt werden

5.1. Ammoniakspaltgas

5.2. Methanolspaltgas

6. Verwendung der Atmosphären

7. Referenzen

Kapitel 11: Das Aufkohlen und das Carbonitrieren

1. Definition und Zweck der Verfahren

Das Aufkohlen

Das Carbonitrieren

2. Charakteristische Merkmale der einsatzgehärteten Werkstücke

3. Allgemeine Überlegungen zur Aufkohlung

3.1. Einführung

3.2. Der Kohlenstoffübergang

3.3. Die Diffusion

3.3.1. Einleitung

3.3.2. Das erste Fick'sche Gesetz

3.3.3. Das zweite Fick'sche Gesetz

3.4. Die Bestimmung der Kohlenstoffverlaufskurve

3.4.1. Das Aufkohlen in einer Stufe

Einführung

Erste Lösung der Gleichung

Zweite Lösung der Gleichung

3.4.2. Das Aufkohlen in zwei Stufen

3.4.3. Bestimmung des C-Profils und rechnergesteuertes

Aufkohlen

Erstes Verfahren

Zweites Verfahren

4. Die Verfahrenstechnik

4.1. Das Aufkohlen ohne Regelung des Kohlenstoffpegels

4.2. Das Trägergasverfahren

4.2.1. Grundsätzliches

4.2.2. Das Trägergas

Die Zusammensetzung Die Übergangszahl ß

Die sekundäre Kohlenstoffverfügbarkeit

4.2.3. Das Kohlungsmittel

4.2.4. Die Steuerung des Kohlenstoffpegels

4.3. Die anderen Aufkohlungsverfahren

4.3.1. Einleitung

4.3.2. Die Aufkohlungsverfahren bei atmosphärischem Druck

4.3.3. Die Unterdruckaufkohlung

4.3.4. Die Plasmaaufkohlung

5. Bemerkungen zu den Fick'schen Gesetzen, zum Diffusionskoeffizienten D und der Übergangszahl ß

5.1. Der Diffusionskoeffizient des Kohlenstoffs im Austenit

5.2. Die Kohlenstoffübergangszahl ß

6. Das Carbonitrieren

6.1. Einführung

6.2. Die Durchführung des Verfahrens

6.3. Anwendungsbeispiel

7. Referenzen

Kapitel 12: Das Nitrieren und das Nitrocarburieren

1. Einführung

Definition und Grundlagen

2. Die Wahl des Verfahrens

3. Die Härteverlaufskurve und die Definition der Nitrierhärtetiefe

4. Das Zustandsdiagramm Eisen-Stickstoff

4.1. Beschreibung des Diagramms Anmerkungen

4.2. Anmerkungen zur Stabilität der verschiedenen Phasen

4.2.1. Die Löslichkeit des Stickstoffs in Eisen

4.2.2. Die Beständigkeit der Nitride

4.3. Das Zustandsdiagramm Fe-N und das Diagramm von Lehrer

4.3.1. Erstellung der Diagramme

4.3.2. Anmerkungen zur Verwendung der Nitrierkennzahl N = (PNH3)/(PH2)1.5

4.3.3. Berechnungsbeispiel für N mittels der Gaszusammensetzung

5. Die Bildung der Nitrierschicht

6. Das "klassische" Nitrieren

6.1. Das Einstufennitrieren

6.1.1. Einleitung

6.1.2. Die Nitriertemperatur

6.1.3. Die Zusammensetzung des Nitriergases

Einleitung

Die volumetrische Gasanalyse und der Dissoziationsgrad IX pr.

6.1.4. Die Behandlungsdauer

6.2. Das Zweistufennitrieren

7. Das Nitrocarburieren

7.1. Einführung

7.2. Diskussion der Verfahren

7.3. Wahl der Verfahrensbedingungen

7.4. Anwendungsbeispiel: das Verfahren NH3 / CH3OH

Das Verfahren NH3 / Endogas 1: 1

Das Verfahren NH3 / CH3OH

7.5. Schlussbemerkung

8. Referenzen

Kapitel 13: Schutzmassnahmen beim Umgang mit Gasatmosphären

1. Allgemeines

2. Zur Erstickungsgefahr

3. Zur Vergiftungsgefahr

3.1. Allgemeines

Der MAK-Wert

Der Kurzzeitgrenzwert

3.2. Anmerkungen zu einigen Gasen

Kohlenmonoxid (CO)

Kohlendioxid (CO2)

Methan (CH4)

Propan (C3H8)

Ammoniak (NH3)

3.3. Anmerkungen zu einigen Flüssigkeiten

Allgemeines

Methanol (CH30H)

Aceton (CH3COCH3)

Ethylacetat (CH3COOC2Hs) Isopropylalkohol [(CH3hCHOH]

4. Brand- und Explosionsgefahr

4.1. Einleitung

4.2. Die Verbrennung von Gasen

4.3. Massnahmen zur Verhinderung von Explosionen Spülen der Anlage bei der Inbetriebsetzung Spülen der Anlage bei der Ausserbetriebnahme

4.4. Das Verbrennen von Flüssigkeiten

5. Referenzen

Fachwörterverzeichnis

Anhang