Die Studierenden sind in der Lage

• die vier wichtigen Werkstoffgruppen (Metalle, Keramiken, Polymere, Verbundwerkstoffe) hinsichtlich ihres strukturellen Aufbaues zu charakterisieren und gemeinsame sowie trennende Materialeigenschaften von technischen Struktur- und Funktionswerkstoffen zu benennen.

• die Kristallstruktur fester Phasen durch essentielle Grundbegriffe der Festkörperphysik (Kristallphysik) zu beschreiben und sie haben Kenntnis über den realen (fehlstellenbehafteten) Aufbau von Werkstoffgefügen.
• einen Zusammenhang zwischen realen Gitterbaufehlern und Verfestigungsmechanismen herzustellen.
• die wichtigsten Versuche und Experimente der zerstörenden Werkstoffprüfung zu beschreiben und sie wissen wie aus diesen Experimenten reale mechanische Werkstoffkennwerte ermittelt werden.
• die experimentell bestimmten mechanischen Werkstoffkennwerte für die Dimensionierung von belasteten Strukturbauteilen zu verwenden.

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Grundbegriffe der Werkstoffkunde:

• Werkstoffe, Werkstoffkunde, Werkstoffgruppen (Metalle, Keramiken, Kunststoffe bzw. Polymere und Verbundwerkstoffe)
• Kreislauf der Werkstoffe im Zusammenhang mit der technischen Definition der Nachhaltigkeit (Minimierung der Entropieänderung des Kreislaufprozesses)
• Werkstofftechnische Aspekte der Werkstoffgruppen
• Werkstoffwissenschaftliche Aspekte der Werkstoffgruppen

• Geschichte und Zukunft von Werkstoffen
• Entwicklungstrends moderner Werkstoffe

• Atome
• Bindung der Atome und Moleküle
• Kristalle und Röntgenbeugung zur Untersuchung polykristalliner Werkstoffe
• Kristallplastizität
• Gitterbaufehler
• Korngrenzen und homogene Gefüge

• Zugversuch
• Kriechversuch
• Druckversuch
• Biegeversuch
• Torsionsversuch
• Scherversuch
• Härteprüfung
• Kerbschlagbiegeversuch

E. Hornbogen, G. Eggeler, E. Werner: Werkstoffe - Aufbau und Eigenschaften von Keramik-, Metall-, Polymer- und Verbundwerkstoffen, Springer Verlag, 2019.
E. Werner, E. Hornbogen, N. Jost, G. Eggeler: Fragen und Antworten zu Werkstoffen, Springer Verlag, 2019.
S. Kalpakjian, S. R. Schmid, E. Werner: Werkstofftechnik, Pearson Verlag, 2017.
H.-J. Bargel, G. Schulze: Werkstoffkunde, Springer Verlag, 2008.
G. Gottstein: Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag, 2007.
P. Haasen: Physikalische Metallkunde, Springer Verlag, 1994.
J. F. Shackelford: Werkstofftechnologie für Ingenieure, Pearson Verlag, 2005.

Integrierte Lehrveranstaltung (ILV)

Gesamtprüfung