Nanoindentierung

Maschinenbau, Bachelor (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-NanInd
Modulname Nanoindentierung
Art des Moduls Wahlpflicht
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
Lehrveranstaltungsarten VLmP 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 Lehrveranstaltungen Nanoindentierung 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 Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Werkstofftechnik 1
Werkstofftechnik 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.), 2 SWS Ü (30 Std.), Selbststudium (60 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 15 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. B. Merle
Lehrende Prof. Dr.-Ing. B. Merle
Medienformen Vorlesung: Beamer, Tafel, E-learning Übung: Computer, E-learning
Literatur

Vorlesungsfolien

Skript zur Übung