Grundlagen der Werkstofftechnik

Grundlagen der Werkstofftechnik“ (GWT)  ist eine Pflichtveranstaltung des ersten Semesters im Bachelor der Maschinenbauer, Wirtschaftsingenieure sowie ein Wahlfach für diverse andere Studiengänge und findet zu jedem Wintersemester statt. Das Modul besteht aus einer Vorlesung (2 SWS) und einer Übung (2 SWS).

Die Oberfläche eines Werkstückes bzw. eines Werkstoffes stellt die Grenzfläche des Systems zur Umgebung dar und ist folglich entscheidend für Interaktionen mit der Umgebung und anderen Stoffen. Die Oberflächeneigenschaften eines Werkstückes können hierbei signifikant von den Eigenschaften des Vollmaterials abweichen. In der Veranstaltung Oberflächentechnik I werden technologische Grundlagen mit Bezug zur Interaktion zwischen dem Werkstück und der Umgebung behandelt. In diesem Kontext werden die Themengebiete Tribologie und Korrosion sowie Technologien zur Oberflächenmodifikation (z.B. das Beschichten) gelehrt. Die Tribologie umfasst die Lehre von Verschleiß, Reibung und Schmierung von bzw. zwischen Oberflächen. Die Korrosion beschreibt die (elektrochemische) Reaktion eines Werkstoffs mit seiner Umgebung. Sowohl Tribologie als auch Korrosion führen zu Veränderungen des Werkstoffes und treten in nahezu jedem Werkstoffsystem unvermeidbar auf. Die Reduzierung von Verschleiß und Korrosion wirkt sich direkt positiv auf die Wertschöpfung von industriellen Prozessen, die Lebensdauer von Werkstücken sowie die Betriebssicherheit von Komponenten aus.

Die Studierenden kennen nach Teilnahme dieser Veranstaltung die verschiedenen Werkstoffgruppen und verstehen die Mechanismen, wodurch sich die jeweiligen Werkstoffeigenschaften definieren. Das angeeignete Wissen können die Studierenden anwenden, um bspw. innerhalb einer Konstruktion geeignete Werkstoffe auszuwählen oder auch eine getätigte Werkstoffauswahl erklären oder bewerten. Durch die vorgestellten Grundlagen der Werkstoffmechanik sind die Studierenden in der Lage, ein elastisch/plastisches und ggfs. verfestigendes Werkstoffverhalten zu erklären.

• Einführung und Aufbau der Materie
• Kristallstruktur
• Gitterfehler & Diffusion
• Werkstoffmechanik
• Zustandsdiagramme
• Stahl – Herstellung, Legierungen und Wärmebehandlung
• Nichteisenmetalle und Leichtmetalle
• Keramiken