Grundlegende Kenntnisse zu Metallen: Atomarer Aufbau, Gefüge, Phasendiagramme, Phasenumwandlungen, Erholungsvorgänge, Mechanische Prüfung, Mechanische Eigenschaften, Konstruktionswerkstoffe

1. Einleitung

a. Materialwissenschaften - was ist das?

b. Relevanz für den Ingenieur

2. Aufbau von Werkstoffen

a. Gefüge

b. Kristallaufbau

c. Kristallsymmetrie und anisotrope Materialeigenschaften

d. Gitterfehlordnung

e. Atomare Bindungen und Bauprinzipien für Kristalle

3. Phasendiagramme und Kinetik

a. Phasendiagramme

b. Phasenumwandlungen

c. Keimbildung und Kristallisation

d. Zeit-Temperatur-Umwandlungsdiagramme; Ausscheidungshärtung

e. Diffusion

f. Erholung, Rekristallisation und Kornwachstum; Kalt- und Warmumformung

4. Mechanische Eigenschaften

a. Phänomenologie des Zugversuchs

b. Prüfverfahren

c. Grundlagen der Versetzungsplastizität

d. Härtungsmechanismen

5. Konstruktionswerkstoffe: Stahl und Gusseisen

a. Phasendiagramm Fe-C

b. Härtbarkeit von Stählen

c. Martensitumwandlung

d. Unlegierte (Kohlenstoff-) und legierte Stähle

e. Rostfreie Stähle

f. Gusseisen

g. Wie macht man Stahl?

In der Vorlesung werden Funk-Abstimmungsgeräte („Clicker“) eingesetzt, um die Studierenden aktiv an der Vorlesung teilhaben zu lassen. Außerdem können die Studierenden mit Hilfe von Anschauungsmaterial (Bauteile, Formen usw.) die theoretischen Vorlesungsinhalte unmittelbar nachvollziehen.