Einführung in die Metallkunde für Ingenieure und Techniker

Der erfolgreiche Umgang mit Metallen in Herstellung, Verarbeitung oder Prüfung setzt ein ausreichendes Maß an Kenntnissen der grundlegenden Vorgänge im Metallinneren voraus. Dies ist erforderlich, um mögliche Fehler zu vermeiden oder abzustellen. Ziel der Fortbildung ist daher, das Verständnis für die grundlegenden metallkundlichen Vorgänge zu fördern. Erst das Wissen über den Aufbau der Mikrogefüge gestattet es, Ergebnisse der Werkstoffprüfung plausibel und fachlich versiert zu interpretieren sowie auch Fragen zur Werkstoffauswahl korrekt zu beantworten.

Den Teilnehmern werden die wesentlichen Elemente der Metallkunde sowie Möglichkeiten zur Änderung von Eigenschaften – letzteres durch Umformen, Wärmebehandeln oder Legieren – vermittelt. Es wird ihnen ansprechend aufgezeigt, wie die mechanischen Eigenschaften sich de facto als Spiegelbild des jeweiligen Gitteraufbaus bzw. Mikrogefüges zeigen. Zudem werden der Aufbau und das Verhalten konkreter metallischer Werkstoffe (Eisen- und Nichteisenmetalle) erörtert. Näherungsformeln zur Abschätzung und Umrechnung von Werkstoffkennwerten werden erklärt und in Beispielen direkt angewendet. Dies hilft den Teilnehmern zukünftig bei einer schnellen, überschlägigen Kontrolle von Messergebnissen.

Zielgruppe:

Die Fortbildung eignet sich besonders für Ingenieure, Techniker und ausgebildete Werkstoffprüfer, die mit der Fertigung, Prüfung oder Qualitätssicherung in metallherstellenden oder -verarbeitenden Betrieben befasst sind und über Grundkenntnisse in der Metallkunde verfügen.

Die Themen und Inhalte im Überblick:

Tag 1:

• Metallaufbau
  – Bindung
  – Kristallgitter
  – Gefügebildung
• Metalllegierung
  – Legierungsbildung
  – Zustandsdiagramme
  – ZTU-Diagramme
  – Eigenschaftsändern durch Legieren

Tag 2:

• Gussgefüge und Umformung
  – Besonderheiten des Gussgefüges
  – Kalt- und Warmumformung
• Wärmebehandlung
  – Spannungsarmglühen
  – Rekristallisationsglühen
  – Härten und Anlassen von Stahl
  – Aushärten von Al-Legierungen
• Begriffe und Kenngrößen für Festigkeit und Zähigkeit
  – Begriffserklärung
  – Kenngrößen des Zug-, Zeitstand-, Schwing- und Kerbschlagbiegeversuchs und ihre Verwendung in der Praxis
• Praktikumsversuche in Kleingruppen I:
  – Thermische Analyse
  – Mikroskopie
  – Härten und Härtbarkeit
  – Werkstoffdatenbank

Tag 3:

• Verformung und Bruch
  – Innere Vorgänge bei elastischer und plastischer Verformung
  – Zähbruch
  – Sprödbruch
  – Schwingbruch
• Beeinflussung von Festigkeit und Zähigkeit
  – Einflüsse von Gittertyp
  – Gitterstörungen
  – Gefüge
  – Werkstofffehler
  – Eigenspannungen
• Unlegierte Stähle & Legierte Stähle
  – Grundlagen
  – Eisen und Kohlenstoff
  – wichtige Sorten (mit Bezeichnungen)
  – Begleitstoffe
  – Legierungselemente
  – Eigenschaftsbeeinflussung
• Praktikumsversuche in Kleingruppen II:
  – Makroskopie
  – Zähigkeitsprüfung

Tag 4:

• Eisengusswerkstoffe
  – Zementit- und Graphiteinfluss
  – Eigenschaften
  – wichtige Sorten
• Abschätzung und Umrechnung von Kennwerten
  – Zugfestigkeit und Härte als Basiswerte
  – abgeleitete Werte
  – Grenzen
• Aluminium und Aluminiumlegierungen
  – Allgemeine Eigenschaften
  – Reinaluminium
  – Aluminiumlegierungen (aushärtbar/nicht aushärtbar),
• Nickel- und Nickellegierungen | Kupfer und Kupferlegierungen
  – Allgemeine Eigenschaften
  – Wirkung von Legierungselementen
  – Sorten und Eigenschaften
• Magnesium und Magnesiumlegierungen
  – Metallkunde
  – Eigenschaftsprofil
  – wichtige Guss- und Knetlegierungen
• Titan und Titanlegierungen
  – Metallkunde
  – Eigenschaftsprofil
  – Reintitan
  – wichtige Legierungen

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