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Die Vorlesung „Metallische Leichtbauwerkstoffe“ adressiert zunächst die Treiber für werkstofflichen Leichtbau mit metallischen Werkstoffen und hierbei insbesondere die Leichtbaulegierungen auf Al-, Ti-, und Mg-Basis. In diesem Zusammenhang werden anhand von Al- und Ti-Legierungen das Potential sowie die Grenzen der additiven Fertigung für Leichtbaukonstruktionen diskutiert. Ferner werden spezifische Werkstoffkonzepte, wie metallische Schäume, Verbundwerkstoffe mit metallischer Matrix sowie Faser-Metall-Laminate vorgestellt. Auf Basis von Materialindizes für Leichtbaukonstruktionen werden aktuelle Anwendungsbeispiele im Laufe der Vorlesung motiviert und erläutert. Konkret gliedert sich die Vorlesung in folgende Bereiche:

Bedeutung von Leichtmetallen, Leichtbaustrategien und Auswahlkriterien; Aluminium und Aluminiumlegierungen; Titan und Titanlegierungen; Magnesium und Magnesiumlegierungen; Potential und Grenzen der additiven Fertigung für Leichtbaukonstruktionen; Leichtbau mit Stählen; Metallische Schäume; Metallische Verbundwerkstoffe; Faser-Metall-Laminate.

Bei Fragen: Patrick Lehner

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Metallische Leichtbauwerkstoffe im KIS

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Neben den in der Vorlesung „Schwingfestigkeit metallischer Werkstoffe I“ behandelten klassischen Ermüdungsprozessen unter  einstufiger Schwingbeanspruchung bei konstanter Temperatur unterliegen zahlreiche technische Komponenten komplexeren zyklischen Beanspruchungen. Dies sind im Wesentlichen (i) thermomechanische Ermüdung aufgrund zeitlich und örtlich veränderlicher Temperaturen, z. B. infolge von Start-Stopp Vorgängen in heißgehenden Bauteilen, (ii) Ultrahochzyklusermüdung mit Lastspielzahlen jenseits der typischen Dauerfestigkeiten bei 106 bis 107 Zyklen und (iii) Betriebsfestigkeitsbeanspruchung mit über die Lebensdauer veränderlichen Lastamplituden und Frequenzen. Eine fundierte Kenntnis des Werkstoffverhaltens unter derart komplexen Beanspruchungen sowie von geeigneten Modellierungsansätzen ist in vielen Fällen essentiell für die sichere Auslegung einer Vielzahl sicherheitsrelevanter Komponenten des Maschinen- und Anlagenbaus. 
Die Vorlesung gibt zunächst einen Überblick über den technischen Hintergrund und versuchstechnische Umsetzungsmöglichkeiten dieser komplexen Formen der Ermüdungsbelastung. Anschließend wird anhand praxisnaher Beispiele das Werkstoffverhalten bei thermomechanischer Ermüdung, Ultrahochzyklusermüdung und Betriebsbeanspruchung dargestellt und diskutiert. Schwerpunkt ist hierbei das Verständnis der Wechselwirkungen von Beanspruchung, Mikrostruktur, Verformungs- bzw. Schädigungsmechanismen und Lebensdauer. Auf dieser Grundlage werden Modelle zur Lebensdauerbewertung bei den behandelten Beanspruchungsarten vorgestellt und anhand exemplarischer Versuchsergebnisse bewertet.

Bei Fragen:  Shirin Falakboland

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Schwingfestigkeit metallischer Werkstoffe II im KIS

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• Metastabiles System Fe, Fe3C (Stähle)
• stabiles System Fe, C (Gusseisen)
• Verhalten metallischer Werkstoffe bei mechanischer Beanspruchung
• Quasistatische Beanspruchung
• Kriechbeanspruchung
• Kerbschlagbiegebeanspruchung
• Rissausbreitung
• Schwingfestigkeit
• Eisenbasiswerkstoffe
• Wärmebehandlung von Stählen
• Aluminiumlegierungen

Bei Fragen: Elen Regitz und Farid Tadross

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Werkstoffkunde II im KIS

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In der Vorlesung „Schweißtechnik“ werden vor allem die wichtigsten Schmelzschweißverfahren wie z.B.: Gas-, Lichtbogen- (MIG, MAG, WIG), Laserstrahl- oder Elektronenstrahlschmelzschweißen definiert sowie deren Auswirkung auf die mikrostrukturellen Veränderungen im Schweißgut und in der Wärmeeinflusszone beschreiben. Begleitet zu der grundlegenden Beschreibung werden praxisorientierte Beispiele von Schweißverbindungen verschiedener Stahlsorten wie Baustähle, Feinkornstähle, nichtrostende Stähle und Leichtmetallen sowie deren Legierungen dargestellt und diskutiert. Darüber hinaus werden Kriterien für die Schweißbarkeit von Bauteilen erläutert.

Bei Fragen:  Farid Tadross

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Schweißtechnik im KIS