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Werkstofftechnik der Metalle

Modulbezeichnung: Werkstofftechnik der Metalle
Studiengang: Wirtschaftsingenieurwesen, Master, ASPO 01.10.2019
Code: WiMb19NT101
SWS/Lehrform: 0V+0U+0PA+0S
ECTS-Punkte: 6
Studiensemester: 1
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
o        Prüfungsteil „Projektarbeit“: Schriftliche Arbeit (5 – 10 Seiten) samt Präsentation (15 min zzgl. 10 min Diskussion)
o        Prüfungsteil „Klausur (90 min)“
o        Die Note berechnet sich aus 25 % der Note aus der Projektarbeit und 75 % der Note aus der Klausur

[letzte Änderung 24.03.2020]
Arbeitsaufwand:
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 150 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Sonstige Vorkenntnisse:
Werkstoffkunde zu metallischen Werkstoffen im Umfange von min. 5 ECTS-Punkten

[letzte Änderung 24.03.2020]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler
Dozent:
Lehrbeauftragte


[letzte Änderung 24.03.2020]
Lernziele:
Die Studierenden können die Gefüge von Stählen beschreiben, verstehen die vertieften Grundlagen zu Wärmebehandlung, thermomechanischer Behandlung und Randschichtverfestigung samt fertigungstechnischer Durchführung und kennen deren Auswirkungen auf Struktur und Eigenschaften. Des Weiteren sind sie mit der Wirkungsweise von Legierungselementen vertraut und können anhand der chemischen Zusammensetzung Rückschlüsse auf die Eigenschaften von Stählen ziehen. Darüber hinaus verstehen sie die Legierungskonzepte technisch wichtiger Stähle und können, ausgehend von Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften, die Werkstoffauswahl vornehmen. Die Studierenden können die Herstellung von Eisen und Stahl beschreiben, verstehen die dazu nötigen Verfahren und kennen deren Bedeutung für die weiteren Fertigungsschritte und die Eigenschaften des Fertigproduktes.
Die Studierenden verstehen die Wärmebehandlung aushärtbarer Al-Legierungen und die Veredlung Si-haltiger Al-Gusslegierungen. Sie sind mit den Konzepten technisch wichtiger Al-Werkstoffe vertraut und können, ausgehend von Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften, die Werkstoffauswahl vornehmen.
Die Studierenden kennen die Methoden der zerstörenden und der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Sie können die Methoden der zerstörenden Werkstoffprüfung beschreiben und die Ergebnisse solcher Prüfungen zur Charakterisierung von Werkstoffen und Produkten und zur Prozesskontrolle in der Fertigung benutzen.
Dieses Modul erweitert und vertieft die fachliche und die instrumentale Kompetenz und dient dem Aufbau kommunikativer Kompetenz. Darüber hinaus erwerben die Studierenden die systemische Kompetenz, Lösungen für neue Sachverhalte zu erarbeiten, und sich selbstständig auf dem Gebiet der Werkstofftechnik der Metalle zu vertiefen.

[letzte Änderung 24.03.2020]
Inhalt:
•        Eisenwerkstoffe
  o        Repetitorium zu Struktur und Eigenschaften von Stählen (un-, niedrig- und hochlegiert)
  o        Metallurgische Herstellung: Hochofenverfahren, Entschwefelung, Konverterverfahren, Elektrostahlverfahren, Sekundärmetallurgie, Umschmelzverfahren
  o        Stähle im Maschinen- und Automobilbau: Baustähle, Vergütungsstähle, Einsatzstähle, Federstähle, Stähle für Verschraubungen, Tiefziehstähle, AFP-Stähle
  o        Wärmebehandlung
-        Grundlagen und fertigungstechnische Durchführung
-        Wärmebehandlungsverfahren: Normalglühen, Vergüten, isothermes Umwandeln in der Bainitstufe, Weichglühen, Glühen auf bessere Zerspanbarkeit
  o        Thermomechanische Behandlung
  o        Randschichtverfestigung: Bauteileigenschaften, Flammhärten, Induktionshärten, Einsatzhärten, Nitrieren, Borieren
•        Aluminiumwerkstoffe:
  o        Naturharte Al-Legierungen vom Typ AlMg
  o        Aushärtbare Al-Legierungen: Ausscheidungshärtung, Wärmebehandlung „Aushärten“, Legierungskonzept
  o        Al-Gusslegierungen ohne Si
  o        Al-Gusslegierungen mit Si: Legierungskonzept, Veredlung, Eigenschaften
•        Zerstörende Werkstoffprüfung: Zug-. Druck-, Biege-, Warmzug-, Zeitstand-, Kerbschlagbiege- und Dauerschwingversuch, Härtemessung, thermische Analyse
•        Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung: Magnetpulverprüfung, Durchstrahlungsprüfung mit Röntgen- und Gammastrahlen, magnetinduktive Prüfverfahren, Ultraschallprüfung
•        Werkstoffauswahl an praxisrelevanten Beispielen

[letzte Änderung 24.03.2020]
Lehrmethoden/Medien:
•        Vorlesungen, Übungen in Gruppenarbeit, Diskussion (Präsenz)
•        Unterlagen, Übungsaufgaben, Lehrbücher und Fachliteratur
•        Projektarbeit einschließlich Präsentation und Diskussion

[letzte Änderung 24.03.2020]
Literatur:
•        W. Bergmann: Werkstofftechnik 1 (Carl Haser Verlag)
•        W. Bergmann: Werkstofftechnik 2 (Carl Haser Verlag)
•        E. Roos, K. Maile, M. Seidefuß: Werkstoffkunde für Ingenieure
•        K. Schiebold: Zerstörende und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, Springer Vieweg
•        D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. A. Wall: Technische Mechanik 2 – Elastostatik (Springer)
•        R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 2 – Festigkeitslehre (Pearson)

[letzte Änderung 24.03.2020]
[Mon Oct 25 00:24:04 CEST 2021, CKEY=wwdm, BKEY=wtm, CID=WiMb19NT101, LANGUAGE=de, DATE=25.10.2021]