Dozentinnen/Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Alexander Kauffmann
Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Dehm

Daten

Lehrveranstaltungsnummer: 136330
Semester: Sommersemester
Sprache: Deutsch
Art der Veranstaltung: Vorlesung mit Übung
Semesterwochenstunden: 4
Leistungspunkte: 5
Studiengänge:

• B.Sc. Materialwissenschaft, Studienschwerpunkt Experimentelle Materialwissenschaft
• B.Sc. Maschinenbau, Studienschwerpunkt Werkstoff- und Microengineering
• B.Sc. Maschinenbau, Studienschwerpunkt Modellierung und Simulation mechanischer Systeme
• B.Sc. Sales Engineering and Product Management, Studienschwerpunkt Werkstoff- und Microengineering

Beschreibung

In dieser Vorlesung werden grundlegende Aspekte der Werkstoffwissenschaft vertieft sowie der Aufbau von Werkstoffen und dessen Auswirkungen auf die Materialeigenschaften auf allen Längenskalen erfasst.  

Zunächst werden atomistische Aspekte wie atomare Bindungen besprochen sowie thermodynamische Grundprinzipien zur Beschreibung von Materialien. Diese erlauben unter anderem Rückschlüsse auf den Aufbau von Phasendiagrammen und die Triebkräfte von Phasenumwandlungen, die technisch eingesetzt werden, um Werkstoffeigenschaften einzustellen. Die Beschreibung des zeitlichen Ablaufs solcher Phasenumwandlungen erfolgt anhand der Bewegung von Atomen im festen Zustand, der Diffusion. Während der Werkstoffherstellung und -verarbeitung werden eine Vielzahl von Kristalldefekten erzeugt, die mechanische und funktionelle Eigenschaften stark beeinflussen. Daher werden die Defekte, wie Leerstellen, Versetzungen und Korngrenzen, systematisch eingeführt und anhand von Beispielen charakterisiert.

Im zweiten Teil werden die bestimmenden Abläufe in Werkstoffen unter mechanischer Belastung besprochen, unter anderem das Verformungsverhalten anhand von Spannungs-Dehnungs-Kurven sowie die Verformung bei hohen Temperaturen, unter Ermüdungs- oder Verschleißrandbedingungen und in kleinen Dimensionen. Diese Phänomene werden mit den Mechanismen der Werkstoff- und Gefügeentstehung verknüpft.
Zu jeder Vorlesung stehen Unterlagen zum Download bereit, die auch Hinweise auf hilfreiche Literatur für das Selbststudium enthalten. Die integrierten Übungen bereiten optimal auf die Prüfung vor, indem sie ähnliche Fragestellungen behandeln.