892323 Werkstoffe

Art
Vorlesung
Semesterstunden
4
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Sommersemester 2023
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

1. Einleitung und Überblick
2. Struktur von Werkstoffen (Kristallstrukturen, Michkristalle und Legierungen, Diffusion, Phasendiagramme)
3. Werkstoffprüfung (Zug-, Druck-, Biegeversuch, Ermüdungsprüfung, Härte, Zähigkeit, Mikroskopie, Röntgenmethoden)
4. Keramik (Silikat- und Oxydkeramik, Hartstoffe, Glas, Kohlewerkstoffe, Halbleiter, Beton)
5. Plastizität und Festigkeit (Mechanismen der Verformung, Verfestigung, Martensittransformation, Formgedächtnis)
6. Eisen und Stahl (Eisen-Zementitdiagramm, Wärmebehandlung, Stahlsorten, graues und weißes Gusseisen)
7. Nichteisenmetalle (Aluminiumlegierungen, Kupfer, Messing, Bronze, Titan-, Magnesium- und Nickellegierungen)
8. Bruchmechanik und Zähigkeit (Kerbspannungen, Spannungskonzentration, Spannungsintensität, Bruchzähigkeit, Energiefreisetzungsrate, Bruchenergie)
9. Bruchverhalten von Werkstoffen (Kerbempfindlichkeit, Verhalten von Metallen, Keramiken und Polymeren, höchstfeste Werkstoffe (metallische Gläser, Nanowerkstoffe, Whisker)
10. Verbundwerkstoffe (Teilchenverbunde, Faserverbunde, Schichtverbunde und Sandwich Strukturen)
11. Temperatureinfluss auf Werkstoffe (Thermodynamische Aktivierung, Thermische Eigenschaften, Hochtemperaturwerkstoffe)
12. Korrosion (Chemische Korrosion, Elektrochemische Korrosion, Korrosionsformen, Korrosionsschutz)
13. Werkstoffauswahl (Auswahlregeln, Optimierungsfunktionen, Performance Index, Ashby-Diagramme)
14. Werkstoffuntersuchungen in der Praxis
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Kenntnisse im Ausmaß einer Einführungs-Physikvorlesung und einer Einführungs-Mathematikvorlesung
Lehrziel

Der/die Lernende kennt die wichtigsten Werkstoffe aus allen vier Werkstoffgruppen (Metalle, Keramiken, Verbundwerkstoffe und in geringerem Umfang Polymere), kennt die wesentlichen mechanischen Kenngrößen von Werkstoffen (Festigkeit, Zähigkeit, Härte), weiß wie Temperatur und Umgebungsmedium Werkstoffe beeinflussen können, kennt grundlegende Einflüsse der Mikrostruktur eines Werkstoffs auf dessen Verhalten und kennt die Prinzipien einer optimalen Werkstoffauswahl.
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