Nichteisenwerkstoffe

Inhalt

Nichteisenwerkstoffe sind eine zentrale Werkstoffgruppe moderner Technologien und finden in zahlreichen Anwendungsbereichen Verwendung – von der Luft- und Raumfahrt (Turbinenschaufeln aus Ni-Basiswerkstoffen) über den Fahrzeugbau (Leichtbaustrukturen aus Al- und Mg-Basiswerkstoffen), die Medizintechnik (Ti-Basiswerkstoffe) bis hin zur Elektronik (Cu-, CuW, CuCr). In der Vorlesung "Nichteisenwerkstoffe" widmen wir uns eingehend den besonderen Eigenschaften und Verarbeitungsmethoden dieser Materialien, die aufgrund ihrer spezifischen Merkmale oft als Alternative zu eisenbasierten Werkstoffen gewählt werden. Der Kurs vermittelt grundlegende Kenntnisse zu den wichtigsten nicht-eisenhaltigen Metallen wie Aluminium, Kupfer, Titan, Nickel und Magnesium sowie zu innovativen Verbundwerkstoffen. Dabei werden sowohl die klassischen als auch die modernen Herstellungstechnologien beleuchtet. Es werden die charakteristischen physikalischen, mechanische und chemische Eigenschaften dieser Werkstoffe und deren Verarbeitungstechnologien behandelt.

In diesem Modul werden die Gefüge und die Eigenschaften von Nichteisenwerkstoffen vorgestellt. Es werden Anwendungsgebiete der Nichteisenwerkstoffe aufgezeigt und Möglichkeiten behandelt, die Materialeigenschaften von Nichteisenwerkstoffen über das Legierungssystem, die Fertigungstechnologie und einer Wärmebehandlung gezielt zu beeinflussen. Es werden folgende Themenbereiche behandelt:

• Leichtmetalle (Al-, Ti-, Mg-Basiswerkstoffe)

• Schwermetalle (Cu-, Zn-, Sn-, Ni, Co-Basiswerkstoffe)

• Refraktärmetalle und Werkstoffe für Hochtemperaturanwendungen

• Fertigung und Anwendungsgebiete von Nichteisenwerkstoffen

• Rezyklierung und Wertstoffkreisläufe

Welche Grundlagen werden benötigt:

• Werkstoffwissenschaften (PO2024) | Werkstoffkunde 1 (PO2017)
• Werkstofftechnik (PO2024) | Werkstoffkunde 2 (PO2017)

Lernziele: Ziel der Vorlesung ist es, ein tiefgehendes Verständnis für die wissenschaftlichen Grundlagen und technischen Besonderheiten der Nichteisenwerkstoffe zu vermitteln. Studierende lernen, welche Potenziale diese Materialien bieten und wie sie durch gezielte Auswahl und Verarbeitung optimale Ergebnisse in verschiedenen Anwendungen erzielen können. So werden sie befähigt, die Materialwahl in zukünftigen Projekten fundiert zu treffen.