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Werkstofftechnik der Metalle

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Werkstofftechnik der Metalle
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Wirtschaftsingenieurwesen, Master, ASPO 01.10.2021
Code: WiMb21NT101
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
0V+0U+0PA+0S
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
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 Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 150 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler
Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler

[letzte Änderung 28.01.2020]
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]
Weitere Lehrmethoden und 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]
[Thu Mar 28 17:57:24 CET 2024, CKEY=wwdm, BKEY=wtm2, CID=WiMb21NT101, LANGUAGE=de, DATE=28.03.2024]