Digitale Lehre
Die Vorlesung wird im Wintersemester 2023/2024 in Präsenz angeboten. Für den Fall, dass dies nicht möglich sein sollte, wird den Studierenden der Vorlesungsinhalt über vorbereitete Videos über Moodle zur Verfügung gestellt. Parallel zu den Videos wird es digitale Sprechstunden über eine Videokonferenz geben, in denen die Vorlesungsinhalte diskutiert werden können. Mit der Teilnahme an der Videokonferenz erklären sich die Studierenden mit dem Gebrauch des Konferenztools für die digitale Lehre einverstanden.
Über Moodle werden die Vorlesungsfolien zur Verfügung gestellt.
Lehrinhalte
[list]
[*]Zeitabhängige Mechanismen unter Hochtemperaturbelastung: Kriechen, Oxidation und Ermüdung
[*]Mikrostrukturelle Aspekte von metallischen Legierungen: Rekristallisation, Erholung, Kornwachstum und Ausscheidungsbildung
[*]Hochtemperaturfestigkeit und -verformung: Mechanismen und Modellierungskonzepte
[*]Ermüdung unter Hochtemperaturbelastung: Thermische Ermüdung; Kriechermüdung
[*]Hochtemperaturkorrosion: Thermodynamik und Kinetik der Oxidation; Heissgaskorrosion
[*]Hochtemperaturlegierungen: Fe-, Co-, Ni-basierte Legierungen sowie Intermetallische Legierungen
[*]Beschichtungen für Hochtemperaturanwendungen: Beschichtungstypen, Beschichtungs- und Charakterisierungsprozesse
[*]Keramiken: Monolithische Keramiken und Verbundkeramiken
[/list]
[b]
Lernergebnisse:[/b]
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der Lage sein:
[list]
[*]Relevante zeitabhängige Mechanismen unter Hochtemperaturbeanspruchung zu benennen und zu beschreiben
[*]Mikrostrukturelle Veränderungsprozesse zu erläutern sowie deren Triebkraft und ihre Auswirkung auf das Werkstoff- und Bauteilverhalten zu diskutieren
[*]Die Mechanismen der zeitabhängigen Verformung und Festigkeit zu erläutern sowie konstitutive als auch phänomenologische Beschreibungskonzepte und deren Modellannahmen und -einschränkungen zu diskutieren.
[*]Das Kriechverhalten auf Basis von experimentellen Werkstoffdaten und phänomenologischen Beschreibungsmodellen abzuschätzen
[*]Prozesse der Ermüdung unter Hochtemperatur zu erläutern sowie den Einfluss von Kriechen und Relaxation auf das Ermüdungsverhalten zu beschreiben
[*]Thermodynamische Grundlagen sowie kinetische Aspekte der Hochtemperaturkorrosion zu erklären und das Phänomen der Heissgaskorrosion zu erläutern
[*]Metallische und intermetallische Werkstoffe für den Hochtemperatureinsatz zu benennen, deren Anwendungsgrenzen zu diskutieren sowie Werkstoffe für gegebene Anwendungsfelder begründet auszuwählen
[*]Funktionen und Wirkmechanismen von Hochtemperaturbeschichtungen zu erläutern und die wesentlichen Herstellprozesse sowie relevante Charakterisierungsmethoden zu beschreiben
[*]Keramische Werkstoffe für den Hochtemperatureinsatz zu benennen und Vor- und Nachteile von monolithischen Keramiken gegenüber Faser-Verbundkeramiken zu diskutieren
[/list]
Literatur
[list]
[*]Oechsner, M: Umdruck zur Vorlesung (Foliensätze)
[*]Maier H.J., Niendorf T., Bürgel R. (2019) Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden
[*]Rösler J., Harders H., Bäker, M. (2019) Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Springer-Verlag
[*]Birks, N., Gerald H. Meier G.H., Pettit F.S. (2006) Introduction to the high temperature oxidation of metals. Cambridge University Press
[/list]
Voraussetzungen
Grundlegende werkstoffkundliche Kenntnisse aus den Vorlesungen der Werkstoffkunde oder der Materialwissenschaften sind erforderlich.
Erwartete Teilnehmerzahl
40
Weitere Informationen
Termine, weitere Informationen, sowie die Unterlagen der Vorlesungen und Übungen werden auf dem TU-weiten Moodle veröffentlicht: https://moodle.tu-darmstadt.de
Nachhaltigkeitsbezug der Veranstaltungsinhalte
Die Bedeutung von Hochtemperaturwerkstoffen zur Steigerung des Wirkungsgrads von thermischen Energiewandlungsprozessen wird eingehend behandelt. Geeignete Werkstoffsysteme werden auf Basis technischer als auch ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte im Sinne eines nachhaltigen Einsatzes diskutiert.
Online-Angebote
moodle
Die Vorlesung wird im Wintersemester 2023/2024 in Präsenz angeboten. Für den Fall, dass dies nicht möglich sein sollte, wird den Studierenden der Vorlesungsinhalt über vorbereitete Videos über Moodle zur Verfügung gestellt. Parallel zu den Videos wird es digitale Sprechstunden über eine Videokonferenz geben, in denen die Vorlesungsinhalte diskutiert werden können. Mit der Teilnahme an der Videokonferenz erklären sich die Studierenden mit dem Gebrauch des Konferenztools für die digitale Lehre einverstanden.
Über Moodle werden die Vorlesungsfolien zur Verfügung gestellt.
Lehrinhalte
[list]
[*]Zeitabhängige Mechanismen unter Hochtemperaturbelastung: Kriechen, Oxidation und Ermüdung
[*]Mikrostrukturelle Aspekte von metallischen Legierungen: Rekristallisation, Erholung, Kornwachstum und Ausscheidungsbildung
[*]Hochtemperaturfestigkeit und -verformung: Mechanismen und Modellierungskonzepte
[*]Ermüdung unter Hochtemperaturbelastung: Thermische Ermüdung; Kriechermüdung
[*]Hochtemperaturkorrosion: Thermodynamik und Kinetik der Oxidation; Heissgaskorrosion
[*]Hochtemperaturlegierungen: Fe-, Co-, Ni-basierte Legierungen sowie Intermetallische Legierungen
[*]Beschichtungen für Hochtemperaturanwendungen: Beschichtungstypen, Beschichtungs- und Charakterisierungsprozesse
[*]Keramiken: Monolithische Keramiken und Verbundkeramiken
[/list]
[b]
Lernergebnisse:[/b]
Nachdem die Studierenden die Lerneinheit erfolgreich abgeschlossen haben, sollten sie in der Lage sein:
[list]
[*]Relevante zeitabhängige Mechanismen unter Hochtemperaturbeanspruchung zu benennen und zu beschreiben
[*]Mikrostrukturelle Veränderungsprozesse zu erläutern sowie deren Triebkraft und ihre Auswirkung auf das Werkstoff- und Bauteilverhalten zu diskutieren
[*]Die Mechanismen der zeitabhängigen Verformung und Festigkeit zu erläutern sowie konstitutive als auch phänomenologische Beschreibungskonzepte und deren Modellannahmen und -einschränkungen zu diskutieren.
[*]Das Kriechverhalten auf Basis von experimentellen Werkstoffdaten und phänomenologischen Beschreibungsmodellen abzuschätzen
[*]Prozesse der Ermüdung unter Hochtemperatur zu erläutern sowie den Einfluss von Kriechen und Relaxation auf das Ermüdungsverhalten zu beschreiben
[*]Thermodynamische Grundlagen sowie kinetische Aspekte der Hochtemperaturkorrosion zu erklären und das Phänomen der Heissgaskorrosion zu erläutern
[*]Metallische und intermetallische Werkstoffe für den Hochtemperatureinsatz zu benennen, deren Anwendungsgrenzen zu diskutieren sowie Werkstoffe für gegebene Anwendungsfelder begründet auszuwählen
[*]Funktionen und Wirkmechanismen von Hochtemperaturbeschichtungen zu erläutern und die wesentlichen Herstellprozesse sowie relevante Charakterisierungsmethoden zu beschreiben
[*]Keramische Werkstoffe für den Hochtemperatureinsatz zu benennen und Vor- und Nachteile von monolithischen Keramiken gegenüber Faser-Verbundkeramiken zu diskutieren
[/list]
Literatur
[list]
[*]Oechsner, M: Umdruck zur Vorlesung (Foliensätze)
[*]Maier H.J., Niendorf T., Bürgel R. (2019) Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik. Springer Vieweg, Wiesbaden
[*]Rösler J., Harders H., Bäker, M. (2019) Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Springer-Verlag
[*]Birks, N., Gerald H. Meier G.H., Pettit F.S. (2006) Introduction to the high temperature oxidation of metals. Cambridge University Press
[/list]
Voraussetzungen
Grundlegende werkstoffkundliche Kenntnisse aus den Vorlesungen der Werkstoffkunde oder der Materialwissenschaften sind erforderlich.
Erwartete Teilnehmerzahl
40
Weitere Informationen
Termine, weitere Informationen, sowie die Unterlagen der Vorlesungen und Übungen werden auf dem TU-weiten Moodle veröffentlicht: https://moodle.tu-darmstadt.de
Nachhaltigkeitsbezug der Veranstaltungsinhalte
Die Bedeutung von Hochtemperaturwerkstoffen zur Steigerung des Wirkungsgrads von thermischen Energiewandlungsprozessen wird eingehend behandelt. Geeignete Werkstoffsysteme werden auf Basis technischer als auch ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte im Sinne eines nachhaltigen Einsatzes diskutiert.
Online-Angebote
moodle
- Lehrende: Matthias Oechsner
Semester: WiSe 2023/24