Modulhandbuch

Maschinenbau (MA)

Grundlagen Werkstoffe

Empfohlene Vorkenntnisse

Gute Kenntnisse der Chemie und Physik auf dem Niveau der Sekundarstufe 2

Lehrform Vorlesung
Lernziele / Kompetenzen

Der Erwerb grundlegender Kenntnisse im Bereich der Chemie befähigt die Studierenden zur Erklärung von Verhalten und Eigenschaften von metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen. Darüber hinaus sind die Studierenden in der Lage auf Grund fundierter Kenntnisse im Bereich metallischer Werkstoffe, diese in Hinsicht auf ihre Eigenschaften und Verhalten auszuwählen. Die so erworbenen Kenntnisse befähigen die Studierenden dazu ihr Wissen in weiterführenden Lehrveranstaltungen zu vertiefen, sowie im Rahmen von Labortätigkeiten und werkstoffbasierten Entwicklungsprojekten einzubringen.

Die Studierenden sind ebenso in der Lage qualifizierte Materialbeschaffungen im Bereich metallischer Werkstoffe zu tätigen sowie Metallkonstruktionen hinsichtlich Festigkeit zu bewerten.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 180
ECTS 6.0
Leistungspunkte Noten

Klausurarbeit, 120 Min.

Modulverantwortlicher

Prof. Dipl.-Ing. Dietmar Kohler

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

MA, ME, ES - Grundstudium

Veranstaltungen

Werkstofftechnik I

Art Vorlesung
Nr. M+V809
SWS 4.0
Lerninhalt

In der Vorlesung werden aufbauend auf den werkstoffkundlichen Grundlagen der Metalle die Änderungen der Eigenschaften durch z. B Legierungselemente und Wärmebehandlungen vorwiegend am Beispiel Stahl entwickelt, beschrieben und erläutert. Dabei werden Tafelarbeit, und Overheadfolien eingesetzt.

Grundlagen der Kristallographie,
Eigenschaften der Metalle
Grundlagen der Legierungen,
Zweistoffsyteme mit Eisen-Kohlenstoffdiagramm
Grundlagen der Wärmebehandlung von Stahl
Werkstoffprüfung
Einfluss der Legierungselemente auf die Eigenschaften von Stahl
Bezeichnungssystem der Stähle
Stahlgruppen
Besprechung ausgewählter Stähle nach EN Normen
Ausblick auf Nichteisenmetalle.

Literatur
  • Werkstoffkunde, Bargel, Schulze (2000)
  • Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung, Weisbach (2000)

Chemie

Art Vorlesung
Nr. M+V803
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Atome: Aufbau, Isotope, Modelle 
  • Periodensystem der Elemente: Perioden und Gruppen, Periodizität der Eigenschaften: Metallcharakter, Ionisierungsenergie, Elektronegativität 
  • Kernreaktionen: Radioaktivität: natürliche und künstliche, Zerfallskinetik, Kernreaktionen, Kernspaltung, Kernfusion 
  • Chemische Bindung: Atombindung: Einfach-, Doppel-, Dreifachbindung, polare Atombindung, Ionenbindung, Metallbindung, zwischenmolekulare Bindungen 
  • Aggregatzustände: Gasförmiger Zustand: ideale u. reale Gase,
    Flüssiger Zustand: Verdampfungsprozess, Siede- und Gefrierpunkt,
    Fester Zustand: Kristallgitter 
  • Thermodynamik, Kinetik chemischer Reaktionen: Energetik chemischer Reaktionen, Aktivierungsenergie, Reaktionsgeschwindigkeit 
  • Stöchiometrie: chemische Formeln und Molekulargewicht, Stoffmenge
    und Avogadrokonstante, Molvolumen, Reaktionen in Lösung, chemische
    Reaktionsgleichungen, stöchiometrische Massenberechnungen 
  • Chemisches Gleichgewicht: Massenwirkungsgesetz, Prinzip vom
    kleinsten Zwang 
  • Säuren und Basen: Ionenprodukt des Wassers, pH-Wert, Säure- und
    baseverhalten, Säure- und Basegleichgewichte: pH-Wert-Berechnungen 
  • Redoxreaktionen 
  • Elektrochemie: Elektrolyse, Galvanische Zelle, Korrosion 
  • Ausgewählte Anwendungsbeispiele
Literatur
  • Chemie, C.Mortimer, U. Müller (Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 2003)
  • Chemie für Ingenieure, Vinke, Marbach (Oldenbourg, 2013)