Werkstofftechnik 3

Aufgespaltene Stufenversetzung in einem kubisch flächenzentrierten Kristall (B. Merle / Uni Kassel)

Dozenten

  • Prof. Dr.-Ing. habil. Benoit Merle

Zielgruppe

  • B.Sc. / M.Sc. Maschinenbau, Spezialisierung Nachhaltige Werkstoffe und Fertigungsverfahren
  • Wahlpflicht bei anderen Studiengängen

Inhalte

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

Die Vorlesung wird durch eine begleitende Übung ergänzt, in der praxisnahe Methoden zur Analyse und Bewertung von Werkstoffen angewendet werden.

Lernziele

Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage…

  • werkstoffanalytische Methoden zur Charakterisierung von technischen Bauteilen zu diskutieren
  • Mikrostruktur und Kristallorientierung von Werkstoffen zu analysieren
  • elastische und plastische Verformungsvorgänge bei Einkristallen und Polykristallen zu erläutern
  • mechanische Kennwerte mit mikrostrukturellen Prozessen und Verformungsmechanismen zu verknüpfen

Termine

  • Montags, 14-16 Uhr
  • Donnerstags, 14-16 Uhr