892323 Werkstoffe


Art
Vorlesung
Semesterstunden
4
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Fitzka, Michael , Mayer, Herwig
Organisation
Institut für Physik und Materialwissenschaft (IPM)
Angeboten im Semester
Sommersemester 2018
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 und Zement)
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 (Faserverbunde, Schichtverbunde und Sandwich Strukturen)
11. Temperatureinfluss auf Werkstoffe (Thermodynamische Aktivierung, Thermische Eigenschaften, Hochtemperaturwerkstoffe)
12. Korrosion (Chemische Korrosion, Elektrochemische Korrosion, Korrosionsformen, Korrosionsschutz)
13. Werkstoffauswahl (Regeln, Optimierungsfunktionen, 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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