Nanoindentierung

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Eindeutige ModulnummerMaschB-3315-M
Modulnummer / ModulcodeWP-NanInd
ModulnameNanoindentierung
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studenten können…

  • das Messprinzip und den experimentellen Aufbau der Methoden erläutern
  • die kontaktmechanischen Grundlagen der Auswertung erläutern
  • fortgeschrittene Methoden zur lokalen Messung u.a. der Fließkurve, der Dehnratenabhängigkeit und Bruchzähigkeit erläutern
  • die Vorteile und Einschränkungen der Messmethoden diskutieren
  • experimentelle Kraft-Eindringkurven interpretieren und - insbesondere nach der Oliver-Pharr Methode - auswerten
LehrveranstaltungsartenVLmP 2 SWS, Ü 2 SWS
Lehrinhalte

Die Nanoindentierung ist eine moderne Weiterentwicklung der klassischen Härteprüfung, die es erlaubt, die mechanischen Eigenschaften einer Probe mit einer submikrometrischen Auflösung zu charakterisieren. Dies ist bei Beschichtungen und Werkstoffen mit komplexen Gefügen besonders relevant.

Ziel der Vorlesung ist, die Grundlagen der Methoden sowie deren wichtigste Anwendungen zu erläutern. Die Inhalte im Einzelnen:

Klassische Härteprüfung

  • Vickers/Rockwell/Brinell

Grundlagen der Kontaktmechanik

  • Sneddon/Hertz

Nanoindentierung

  • Experimenteller Aufbau eines Nanoindenters
  • Oliver-Pharr Auswertemethode
  • Experimentelle Fehlerquellen
  • Fortgeschrittene Methoden zur Bestimmung lokaler mechanischer Eigenschaften
    • Dehnratenabhängigkeit
    • Fließspannung
    • Theoretische Festigkeit
    • Kratzfestigkeit
    • Dünnschichtmodelle
Titel der LehrveranstaltungenNanoindentierung und Härteprüfung
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Vorlesung: Vorträge
Computer-gestützte Übung (im CEC- Computational Engineering Center): Auswertung Messdaten
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Wintersemester
Sprachedeutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am ModulWerkstofftechnik 1 und 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand2 SWS VL (30 Std.), 2 SWS Ü (30 Std.), Selbststudium (60 Std.)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenMündliche Prüfung 15 Min.
Anzahl Credits (ECTS)6 cp
LehreinheitMaschinenbau
Modulverantwortliche/rProf. Dr.-Ing. Benoit Merle
LehrendeProf. Dr.-Ing. Benoit Merle
MedienformenVorlesung: Beamer, Tafel, E-learning
Übung: Computer, E-learning
Literatur

Vorlesungsfolien

Skript zur Übung