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Werkstoffkunde (WK)

6 LP

Deutsch

#30546 / #2

Seit SS 2016

Fakultät III

EB 13

Institut für Werkstoffwissenschaften und technologien

33341100 FG Werkstofftechnik

Fleck, Claudia

Fleck, Claudia

claudia.fleck@tu-berlin.de

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
41030 11737 Werkstoffkunde
10080 8268 Werkstoffkunde

Lernergebnisse

Im Modul "Werkstoffkunde" soll dem in allen Bereichen der Technik tätigen Ingenieur ein elementares Verständnis über den Zusammenhang von Werkstoffstruktur Beanspruchung und Werkstoffverhalten überwiegend am Beispiel von metallischen Werkstoffen vermittelt werden. Er soll hierdurch befähigt werden bei der Auslegung von Bauteilen unter Berücksichtigung der Beanspruchungssituation im Dialog mit einem Werkstoffspezialisten grundlegende Entscheidungen zur Auswahl und Anwendung von Werkstoffen zu treffen. Die Veranstaltung vermittelt: 50 % Fachkompetenz, 30 % Methodenkompetenz, 10 % Systemkompetenz, 10 % Sozialkompetenz

Lehrinhalte

I Einführung: Zielsetzung, atomare Struktur und Bindung, Festkörperstruktur, Werkstoffgruppen. II Metallische Werkstoffe: Struktureller Aufbau: Gitterstrukturen, Gitterfehler. Legierungssysteme im Gleichgewicht: Komponente / Phase / Gefüge, Zweistoffsysteme, Zustandsdiagramme, Phasenregel, Hebelgesetz. Systeme im Ungleichgewicht: Zeit-Temperatur-Umwandlung-Schaubilder, Erholung und Rekristallisation. Legierungssystem Fe-C (metastabil): Phasen, Werkstoffe, Umwandlungsvorgänge, Gefüge, Wärmebehandlung, Einfluss wichtiger Legierungselemente. Wichtige Stähle. Bezeichnung. Legierungssystem Fe-C (stabil): Phasen, Gefüge. Wichtige Gusseisen. Bezeichnung NE-Legierungen: Wärmebehandlung und Aushärten. Wichtige Al-Legierungen. Bezeichnung. III Mechanische Eigenschaften: Verformung: Elastizität, Plastizität, Verformungsmechanismen, Verfestigungsmechanismen, Ver- / Entfestigungsvorgänge. Bruchverhalten: Duktil-, Sprödbruch, Ermüdungsbruch. Prüfverfahren: Zugversuch, Härteprüfung, Kerbschlagbiegeversuch, Ermüdungsversuch, Zeitstandversuch. Mechanische Konstruktionskennwerte. IV Werkstofftechnische Probleme bei der Verarbeitung: Gießen, Pulvermetallurgie, Schweißen. V Korrosion der Metalle: Grundvorgänge: Elektrolytische Lösung, Korrosionselement, Passivierung. Erscheinungsformen: gleichmäßige / lokalisierte Korrosion. Korrosionsschutz: Prinzip, Beispiele. VI Polymerwerkstoffe: Strukturaufbau: Monomere - Polymere. Thermoplastische, duroplastische und elastomere Kunststoffe. Konstitution, Konformation, Konfiguration. Mechanische Eigenschaften: Verformungsverhalten, Kennwerte, Temperatureinfluss. Wichtige Polymerwerkstoffe. VII Keramische Werkstoffe: Strukturaufbau. Herstellverfahren (Sintern). Mechanische Eigenschaften: Verformungsverhalten, Kennwerte. Wichtige keramische Werkstoffe. VIII Verbundwerkstoffe: Strukturaufbau. Mechanische Eigenschaften: Steifigkeit, Festigkeit, Versagensverhalten, Pseudoduktilität, Rissfortschritt. Wichtige Verbundwerkstoffsysteme

Modulbestandteile

Pflicht:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
Werkstoffkunde I IV 0334 L 033 SS Keine Angabe 2
Werkstoffkunde I PR 059 SS Keine Angabe 1
Werkstoffkunde II PR 001 WS Keine Angabe 1
Werkstoffkunde II IV 0334 L 112 WS Keine Angabe 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Werkstoffkunde I (IV):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbearbeitung 15.0 1.0h 15.0h
45.0h (~2 LP)

Werkstoffkunde I (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 1.0h 15.0h
Vor-/Nachbearbeitung 15.0 0.5h 7.5h
22.5h (~1 LP)

Werkstoffkunde II (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 1.0h 15.0h
Vor-/Nachbearbeitung 15.0 0.5h 7.5h
22.5h (~1 LP)

Werkstoffkunde II (IV):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbearbeitung 15.0 1.0h 15.0h
45.0h (~2 LP)

Lehrveranstaltungsunabhängiger Aufwand:

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Prüfungsvorbereitung 1.0 45.0h 45.0h
45.0h (~2 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Wissensvermittlung erfolgt primär in den IV. Diese bestehen aus Vorlesungs- und Übungsbestandteilen. Das Praktikum besteht aus einem theoretischen und einem praktischen Teil und dient der Vertiefung wichtiger thematischer Schwerpunkte anhand praktischer Beispiele und mit Hilfe von Demonstrationsversuchen. Es wird dementsprechend in Kleingruppen durchgeführt. Die Versuche sollen so weit wie möglich unter Anleitung selbst durchgeführt werden. Zu Beginn eines Versuchs wird von einer Gruppe von Studierenden der Stoff des letzten Termins in Form eines Kurzreferats zusammengefasst. Ziel ist, jeden Studierenden mindestens einmal im Semester kurz vortragen zu lassen.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Für die Teilnahme am Praktikum ist der Stoff der IV Voraussetzung.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung:

benotet

Prüfungsform:

Portfolioprüfung

Sprache:

Deutsch

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Prüfungselemente

Name Punkte Kategorie Dauer/Umfang
Teilnahme an allen Versuchen des Praktikums und ein Gruppenvortrag 10 mündlich Keine Angabe
Hausarbeiten zu 10 Themen aus IV und PR 30 schriftlich Keine Angabe
Test zu IV Werkstoffkunde I 30 schriftlich Keine Angabe
Test zu IV Werkstoffkunde II 30 schriftlich Keine Angabe

Notenschlüssel

1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
90.085.080.075.070.066.062.058.054.050.0

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Im Modul können in einer Portfolioprüfung insgesamt 100 Punkte erworben werden – Benotung nach Schema 2 Fakultät III: Teilnahme an allen Versuchen des Praktikums und ein Gruppenvortrag: 10 Pkt. Hausarbeiten zu 10 Themen aus IV und PR: 30 Pkt. Test zu IV Werkstoffkunde I (nach Ende der VL-Zeit des SoSe) 30 Pkt. Test zu IV Werkstoffkunde II (nach Ende der VL-Zeit des WiSe) 30 Pkt. Hinweis: Die Bearbeitung der Hausarbeiten erfolgt in Untergruppen, die im Praktikum gebildet werden, und ist deshalb nur bei regelmäßiger Teilnahme an der zugewiesenen Praktikumsgruppe möglich.

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in 2 Semestern abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zum Praktikum in der 1. Vorlesungswoche des SoSe (Teil I) bzw. des WiSe (Teil II) im Internet (Moses); Termin und Anmeldeformalitäten werden durch Aushang am Raum EB 133c und auf der Homepage des Fachgebiets bekannt gegeben - bitte unbedingt beachten! Bitte beachten Sie auch den Termin für die obligatorische Sicherheitseinweisung, ohne die wir Sie nicht zum Praktikum zulassen dürfen. Bitte melden Sie sich unbedingt bei uns, wenn Sie noch nicht volljährig sind. Die Anmeldung zur Prüfung erfolgt im SoSe innerhalb der ersten vier Wochen nach Beginn beim Prüfungsamt (über Qispos), spätestens vor Erbringung der ersten Teilleistung, .

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
IV-Unterlagen, Glossar zur IV, Arbeitsblätter/ Skript/Hausaufgaben zur IV und zum P, Aufgaben zur Vor-/Nachbereitung, Abgabe der Hausaufgaben: über ISIS

Literatur

Empfohlene Literatur
Bargel, H.-J., Schulze, G. (Hrsg.): „Werkstoffkunde“, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 11. Auflage, 2012
Bergmann, W.: „Werkstofftechnik”, Carl Hanser Verlag München Teil I: Grundlagen z. Auflage, 2013, Teil II: Anwendung 4. Auflage, 2009
Callister, W.D., Rethwisch, D.G.: „Materialwissenschaften und Werkstofftechnik“, Wiley VCH, 1. Auflage 2013
Macherauch, E.: “Praktikum in Werkstoffkunde”, Vieweg & Sohn, Braunschweig.
Shackelford, J.F. „Werkstofftechnologie für Ingenieure“, Pearson Education Inc. Pearson Prentice Hall, New Jersey, USA, 8. Auflage, 2007

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Das Modul ist für alle Studiengänge und Fakultäten offen, inhaltlich jedoch in erster Linie auf die Bedürfnisse der Ingenieurwissenschaften (Maschinenbau, Verkehrstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen mit entsprechenden Vertiefungen; Physikalische Ingenieurwissenschaft) ausgerichtet.

Sonstiges

Keine Begrenzung zu den IV, für die Praktika besteht Teilnahmebeschränkung aus sicherheitstechnischen Gründen. Das Modul kann nur im SoSe begonnen werden.