Werkstofftechnik 3

Maschinenbau, Bachelor (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-WST3
Modulname Werkstofftechnik 3
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage…

  • die Grundlagen analytischer Methoden zur Werkstoffcharakterisierung zu beschreiben,
  • die Mikrostruktur und Kristallorientierung von Werkstoffen zu analysieren,
  • mechanische Kennwerte mit mikrostrukturellen Prozessen und Verformungsmechanismen zu verknüpfen, insbesondere:
  • elastische und plastische Verformungsvorgänge bei Einkristallen und Polykristallen zu erläutern, werkstoffwissenschaftliche Kennwerte zur Prognose von Verformung und Versagen technischer Bauteile anzuwenden.
Lehrveranstaltungsarten VL (2 SWS)
Lehrinhalte

Die meisten metallischen und keramischen Bauteile bestehen aus polykristallinen Werkstoffen. Ihre mechanischen Eigenschaften – wie Festigkeit, Steifigkeit oder Bruchverhalten – hängen stark von ihrem mikrostrukturellen Gefüge ab, häufig in stärkerem Maße als von der chemischen Zusammensetzung.

Das Modul vermittelt, wie Mikrostrukturen untersucht und beschrieben werden können und welche mechanischen Eigenschaften daraus resultieren. Ziel ist es, den Studierenden ein tiefes Verständnis für die mikrostrukturellen Ursachen von Verformung und Versagen zu vermitteln – ein essenzielles Wissen für Ingenieur:innen, die Werkstoffe auswählen, Bauteile auslegen oder Schadensursachen analysieren.

Aufbauend auf den Grundkenntnissen aus Werkstofftechnik 1 erwerben die Studierenden vertiefte Kenntnisse in folgenden Themenbereichen:

  • Mikrostruktur: Materialographie, Elektronenmikroskopie, Korngrößenbestimmung
  • Kristallorientierung: Textur, stereographische Projektion, Röntgen- und Elektronenbeugung
  • Elastische Verformung: Anisotropie, heterogene Werkstoffe
  • Plastische Verformung: Versetzungsgleiten, Verfestigung, Verformungsverhalten von Polykristallen
  • Versagen: Bruch, Ermüdung
Titel der Lehrveranstaltungen Werkstofftechnik 3
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung
Verwendbarkeit des Moduls B.Sc. Bachelor Maschinenbau
Dauer des Moduls ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache Deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Werkstofftechnik 1
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.), Selbststudium (60 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Klausur (60 Min.)
Anzahl Credits (ECTS) 3 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Benoit Merle
Lehrende Prof. Dr.-Ing. habil. Benoit Merle
Medienformen Beamer, Tafel, E-learning
Literatur
  • Callister, D. Rethwisch. Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, eine Einführung, Wiley
  • Gottstein, S. Korte-Kerzel. Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, physikalische Grundlagen, Springer
  • M.A. Meyers, K.K. Chawla. Mechanical Behavior of Materials, Cambridge University Press