Aufgaben der Werkstoffkunde, Werkstofftechnik, Werkstoffprüfung

Ziele und Schwerpunkte

• Ermittlung des Verhaltens von Werkstoffen bei:
  • Mechanischer Belastung
  • Thermischer Belastung
  • Chemischer Belastung
• Betrachtung bei statischer, zyklischer und dynamischer Beanspruchung
• Fokussierung auf die Ermittlung von Werkstoffeigenschaften
• Verstehen, warum Werkstoffe bestimmte Eigenschaften haben

Aufbau und Eigenschaften von Werkstoffen

• Untersuchung des Aufbaus metallischer Werkstoffe (Kapitel Metallkunde)
• Ableitung von Eigenschaften und Einflussfaktoren aus dem Aufbau
• Nutzung des Wissens zur Veränderung und Verbesserung von Werkstoffeigenschaften
• Möglichkeit der Entwicklung neuer Werkstoffe

Beispiele zur Schadensursache

ICE-Unfall Eschede (1998)

• Ursache: gebrochener Radreifen
• Analyse der Bruchfläche zeigt Unterschiede und Rissursprung
• Rissbildung durch zyklische Belastung
• Erforderlichkeit zerstörungsfreier Werkstoffprüfung zur Erkennung von Rissen

Berstschaden in Kraftwerk Irsching (1987)

• Ursache: Bersten einer Niederdruck-Turbinenwelle
• Herstellungsbedingte Fehlstellen als Schwachstellen
• Identifikation als Sprötbruch
• Zyklische Belastung durch An- und Abfahrten

Werkstoffprüfung

• Identifikation von Schwachstellen und Rissen
• Erkennung von Fehlstellen durch zerstörungsfreie Prüfverfahren (z.B. Ultraschallprüfung)
• Bedeutung der Werkstoffprüfung zur Klärung von Schadensfällen

Schlussfolgerungen

• Werkstoffeigenschaften entscheidend für die Sicherheit und Langlebigkeit von Bauteilen
• Verständnis von Werkstoffverhalten bei verschiedenen Belastungen essenziell
• Potenzial zur Entwicklung sicherer und verbesserter Werkstoffe durch fundierte Werkstofftechnikkenntnisse