Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage zu verstehen warum bestimmte Werkstoffe für bestimmte Anwendung geeignet sind. Was ist das Anforderungsprofil (z.B. in Turbinentriebwerken) und wie können Werkstoffe dahingehend verbessert werden. Die Studierenden werden einen Überblick über die Vielfalt an Ingenieurwerkstoffen zur Realisierung technischer Produkte haben. Sie werden verstehen, dass die Eigenschaften von Ingenieurwerkstoffen im Wesentlichen durch deren Zusammensetzung, Herstellverfahren und Weiterverarbeitung bestimmt sind.
Die Studierenden werden den Aufbau der verschiedensten Materialien (Metalle, Keramiken, Polymere) verstehen, sowie deren wichtigen mechanischen, thermischen und magnetischen Eigenschaften. Sie werden auch verstehen, dass speziell die Temperaturführung bei der Erstarrung von Legierungen zu speziellen Formen der Kristallite und Mikrostrukturen führen kann. Im Fokus der metallischen Werkstoffe stehen Sonderstähle, Al-, Ti-, Ni-Legierungen, hochschmelzende Metalle, sowie amorphe Metalle. Desweiteren werden keramische Werkstoffe und Polymere behandelt.
Zum Beginn werden die „Festigkeitssteigernden Mechanismen“ wiederholt und die „Thermische Stabilität“ im Hinblick auf Erholung, Rekristallisation, Kriechen sowie Oxidation besprochen. Es werden auch einige magnetische Werkstoffe und deren Anwendungen behandelt. Am Beispiel „Gießen von metallischen Legierungen“ wird besprochen wie und warum sich die Erstarrungsvorgänge und das Kristallwachstum auf die Mikrostruktur und die damit verbundenen Eigenschaften auswirken.
Mit Hilfe von Sonderstählen, Al-, Ti-, Ni-Legierungen (inklusive Formgedächtnislegierungen), hochschmelzenden Metallen, amorphen Metallen, sowie Hartmetallen und keramischen Werkstoffen, werden die zuvor durchgenommenen Prinzipien an realen Legierungsentwicklungen und Anwendungsfällen analysiert. Zusätzlich werden auch Mg-, Cu- und Co-Legierungen kurz behandelt.
Systematik von engineering plastics (Hochtemperaturkunststoffe, Shape Memory Polymere, Verbundwerkstoffe).
Diskussion von Fallbeispielen und Übungsbeispielen.
Für eine positive Gesamtbeurteilung müssen beide Prüfungsteile (schriftlich und mündlich) positiv sein (> 50%).
Während der Vorlesung ist es möglich an den vorlesungsbegleitenden Teilprüfungen teilzunehmen. Diese werden während der Vorlesung, jeweils eine Woche vorher angekündigt. Die Punkteanzahl der Teilprüfungen fließt in die Gesamtnote ein, sofern die Prüfung innerhalb des Studienjahres absolviert wird und beim schriftlichen Teil min. 50% erreicht wurden. Eine Verschlechterung der Prüfungsnote ist durch Teilnahme an den vorlesungsbegleitenden Teilprüfungen nicht möglich.
Die Prüfungen, schriftlich oder mündlich, basieren auf den Vorlesungsunterlagen.
Mündlicher Teil: Die mündliche Prüfung ist verpflichtend, wenn auf die schriftliche Prüfung zw. 50 und 55 % erreicht wurden, oder wenn einzelne grosse Unterpunkte mit weniger als 50% beantwortet wurden. Der mündliche Teil findet typischerweise 1-3 Wochen nach der schriftlichen Prüfung statt. Ablauf: 1h je Gruppe zu 4-5 Studierenden (typischerweise BE Gebäude 4. Stock). Prüfungsstoff des mündl. Teils sind die metallischen und keramischen Werkstoffe.
Für den Teil der Vorlesung "Ingenieurwerkstoffe" der die metallischen und keramischen Werkstoffe behandelt ist ein Skriptum verfügbar (auf Wunsch auch in Farbe). Darin sind auch die dafür empfohlenen Bücher aufgelistet.
Für den Teil der Polymeren Werkstoffe ist ebenfalls ein Skriptum verfügbar. Hierfür wird auch folgendes Buch empfohlen: „Hochleistungs-Kunststoffe“, L. Bottenbruch (Hrsg.), Hanser, München 1994.
Die einzelnen Skripten sind im Sekretariat des Institutes erhältlich (9-12 und 13-17 Uhr), Getreidemarkt 9 (Bauteil BE, 4. Stock).
Werkstoffkunde metallischer Werkstoffe
Werkstoffkunde nichtmetallischer Werkstoffe
Werkstofftechnik der Stähle
