Werkstoffkunde des Maschinenbaus

Dozenten / Übungsleitung

P. Mayr ¹⁾; J. Torgersen ²⁾ /  F. Dittrich, E. Osmanoglu, S. Rotzsche ¹⁾; P. Hegele, L. Reichert, D. Röhrer ²⁾

¹⁾ Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Additiven Fertigung (MAT)
²⁾ Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften

Anfragen richten Sie bitte an wk.mae@ed.tum.de .

Inhalt

Werkstoffkunde 1 (Wintersemester)

Die Lehrveranstaltung vermittelt die grundlegenden Gesetze und Mechanismen der Werkstoffkunde. Es wird gezeigt, wie die Eigenschaften von Werkstoffen zu erklären und zu beeinflussen sind. Das umfasst folgende Themengebiete:

• Physikalische Eigenschaften der Werkstoffe
• Mechanische Kennwerte
• Anordnung der Atome im Festkörper
• Kristallplastizität und Gitterbaufehler
• Festkörperthermodynamik - Zustandsschaubilder
• Kinetik (Diffusion)
• Phasenumwandlungen
• Festigkeitssteigerung
• Wärmebehandlungen
• Chemische Beständigkeit 
• Bruchmechanik und Ermüdung von Werkstoffen
• Gefügeanalyse und Mikroskopie

Werkstoffkunde 2 (Sommersemester)

Die Lehrveranstaltung behandelt Werkstoffe (Aufbau, Eigenschaften, Verwendung) aller Werkstoffgruppen, vor allem für Anwendungen im allgemeinen Maschinenbau, Automobilbau und Luft- und Raumfahrttechnik. Das beinhaltet:

• Eisenbasiswerkstoffe
• Leichtmetalle
• Werkstoffe auf Kupferbasis
• Nickel- und Titanlegierungen
• Keramik und Glas
• Polymerwerkstoffe
• Verbundwerkstoffe

Dauer / ECTS

Werkstoffkunde 1

• Wintersemester
• Vorlesung (3 SWS) + Übung (1 SWS) + Tutorium (2 SWS)
• ECTS 6

Werkstoffkunde 2

• Sommersemester
• Vorlesung (2 SWS) + Übung (1 SWS) + Tutorium (2 SWS)
• ECTS 4

Empfohlene Voraussetzungen

• Kenntnisse in Höherer Mathematik 1 und 2, Technischer Mechanik 1 und 2, Physik und Chemie
• für Werkstoffkunde 2: erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung Werkstoffkunde 1

Lernziel

Nach erfolgreicher Teilnahme an der Vorlesung ist der/die Studierende in der Lage

Werkstoffkunde 1

• die physikalischen (insbesondere die mechanischen) und die chemischen
  Eigenschaften von technischen Werkstoffen zu beschreiben und zu beurteilen
• zu bewerten, wie vielfältig und tiefgehend das Grundlagenwissen sein muss, um zu Werkstoffen mit verbesserten Eigenschaften zu gelangen

Werkstoffkunde 2

• die im Rahmen der "Werkstoffkunde 1" erarbeiteten werkstoffkundlichen Grundlagen auf die wichtigsten Vertreter der drei Werkstoffhauptgruppen (Metalle, Glas und Keramik, Polymerwerkstoffe) sowie auf einige Verbundwerkstoffe anzuwenden
• Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Werkstoffklassen, Stoffkreisläufe, sowie Werkstoffbezeichnungen in ihren Grundzügen zu beurteilen
• Strategien zu entwerfen, um geeignete Werkstoffe für ein bestimmtes
  Anwendungsprofil auszuwählen

Medien

• Vorlesung unter Zuhilfenahme einer Powerpointpräsentation von Folien (Bilder, Diagramme, Formeln), begleitendes Vorlesungsskriptum
• In der Übung werden Aufgaben, deren Angaben den Studierenden vor der Übungsstunde im moodle-Portal zur Verfügung gestellt werden, vorgerechnet und diskutiert.
• Aufgabenblätter zum Tutorium, die den Studierenden vor dem Tutorium im moodle-Portal zur Verfügung gestellt werden, werden mit Betreuung durch studentische Tutoren eigenständig gerechnet. Am Ende der Veranstaltung werden die Aufgabe von einem Tutor vorgerechnet und diskutiert.

Prüfung

schriftlich, jeweils 90 Min., jedes Semester

Empfohlene Literatur

• Hornbogen, Eggeler, Werner: Werkstoffe - Aufbau und Eigenschaften. Springer Verlag
• Werner, Hornbogen, Jost, Eggeler: Fragen und Antworten zu Werkstoffe.  Springer Verlag