Für die Auslegung von Bauteilen, beispielsweise im Bauingenieurwesen oder im Maschinenbau, sind fundierte Kenntnisse über die mechanischen Eigenschaften der gewählten Konstruktionswerkstoffe unerlässlich.

Aus diesem Grund thematisiert diese Fortbildung den mikrostrukturellen Aufbau metallischer Werkstoffe und beleuchtet Strategien zur gezielten Einstellung mechanischer Eigenschaftsprofile. Darüber hinaus werden die gängigen experimentellen Techniken zur Eigenschaftscharakterisierung vorgestellt. Abschließend werden neue Werkstoffentwicklungen vorgestellt, wobei hier die Anwendung der vorgestellten Strategien zur Eigenschaftseinstellung besonders hervorgehoben wird.

Derzeitige Entwicklungstrends für neue metallische Werkstoffe betreffen insbesondere den Leichtbau im Bereich der Infrastruktur und der Energietechnik. Deshalb werden zum Abschluss der Fortbildung neue Werkstoffkonzepte für diese Anwendungsfelder detailliert besprochen.

Themen und Inhalte

• Kristallstrukturen und Phasenumwandlungen
  Kristallgitter von Metallen | Charakteristische physikalische Eigenschaften | Gitterdefekte
  
• Legierungskunde
  Interstitielle und substitutionelle Lösung | Löslichkeitsgrenzen | Ausscheidungen | Wirkungsweise von Fremdatomen
  
• Gefügeeinstellung durch thermomechanische Behandlung und durch technische Wärmebehandlung
  + PRAKTIKUM: Wärmebehandlung
  + PRAKTIKUM: Metallographie (Probenpräparation | Metallographische Analyse | Quantitative Lichtmikroskopie)
  
• Charakterisierung von Zähigkeit
  Bruchmechanismen | Kerbschlagbiegeversuch
  
• Charakterisierung von Ermüdungseigenschaften
  Zyklische Versagensmechanismen | Wöhlerversuch
  + PRAKTIKUM: Werkstoffprüfung (Zugversuch | Kerbschlagbiegeversuch | Wöhlerversuch)
  
• Werkstoffe für Leichtbauanwendungen
  Prinzipien des Leichtbaus | Objektive Werkstoffeigenschaften | Konstruktionswerkstoffe im Vergleich
  
• Werkstoffe in der Infrastruktur
  Stahlhochbau | Stahlbrückenbau | moderne hochfeste Baustähle | Kennwerte für die Bemessung | Wahl der Stahlsorten | Grundlagen der Bemessung | Sicherheit und Sicherheitskonzept | Festigkeit | Zähigkeit | Duktilität | Schwingfestigkeit | Versagensmechanismen | Stabilität | Anschlüsse | Schrauben | Schweißen | Entwerfen und Konstruieren
  
• Umformtechnische Werkstoffverarbeitung
  Grenzen der Kaltumforbarkeit von Feinblech | Experimentelle Charakterisierung der Kaltumformbarkeit
  
• Charakterisierung von Korrosionseigenschaften
  Grundlagen der elektrochemischen Korrosion | Einführung in die Normung der Korrosionsprüfverfahren: Kurzzeit- und Naturprüfungen | Praxisbeispiele | Schadensanalyse
  + PRAKTIKUM: Korrosion (Stromdichte-Potential Kurve: Passivierung, Klimatest, Mikrostrukturelle Schadensanalyse)
  
• Werkstoffe für die Energietechnik
  Werkstoffauswahl anhand Materialeigenschaftskarten | Hochtemperaturwerkstoffe für Dampf- und Gasturbinenkraftwerke | Werkstoffe für die Metalloxid-Hochtemperaturbrennstoffzelle | Wärmedämmschichtsysteme für Gasturbinen | Hochtemperaturermüdung | Thermomechanische Ermüdung | Wechselwirkungen zwischen Hochtemperaturkorrosion/Materialermüdung

Ihr Nutzen

• Ihnen werden die Grundlagen der Werkstofftechnik, insbesondere Kristallstrukturen und Phasenumwandlungen sowie die wesentlichen Elemente der Legierungskunde für metallische Werkstoffe, in anschaulicher Weise erörtert.
• Die Möglichkeiten der thermomechanischen und thermochemischen Behandlungen zur gezielten Eigenschaftseinstellung werden Ihnen aufgezeigt.
• Die Anwendung der vorgestellten Konzepte wird Ihnen in Fallstudien veranschaulicht.
• Experimentelle Methoden zur Eigenschaftscharakterisierung werden Ihnen vorgestellt. Dabei werden neben den mechanischen Eigenschaften auch Fragestellungen der chemischen Beständigkeit angesprochen.
• In umfangreichen Praktikavorführungen werden Sie u. a. Methoden der Werkstoffprüfung selbst anwenden lernen, um so die theoretisch vermittelten Kenntnisse zu vertiefen.

Zielgruppe

Das Fortbildungsprogramm richtet sich an Ingenieure, Techniker und Werkstoffprüfer aus metallherstellenden und -verarbeitenden Betrieben, die über Grundkenntnisse in der Werkstofftechnik verfügen. Das Praktikum vermittelt grundlegendes Verständnis zu den Werkstoffeigenschaften der Metalle, mit einem Schwerpunkt bei den Stählen. Auf einen hohen Praxisbezug und die praktische Anwendbarkeit des Lehrstoffs wird großen Wert gelegt.

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