Forschungseinrichtungen

Institut für Werkstofftechnik
TU Bergakademie Freiberg

Profil

Das Institut für Werkstofftechnik (IWT) ist an der Fakultät für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie der TU Bergakademie Freiberg angesiedelt. An dieser Fakultät sind sieben Institute auf den Gebieten der Werkstoffwissenschaft (Strukturcharakterisierung und Thermodynamik, mechanische Eigenschaften, Randschichttechnik) von Metallen, intermetallischen Verbindungen, Keramiken und Verbundwerkstoffen sowie Elektronik- und Sensorwerkstoffen und der Werkstofftechnologie (Eisen- und Stahltechnologie, NE-Metallurgie und Recycling, Gießerei- und Umformtechnik) tätig. Somit kann die gesamte Prozesskette abgedeckt werden. Das IWT selbst ist mit zwei Professuren ausgestattet, der Professur für Werkstofftechnik (Prof. Biermann) und der Professur für Werkstoffprüfung und Bauteilfestigkeit (Prof. Krüger). Weiterhin ist am IWT eine Honorarprofessur für Elektronenstrahlbehandlung von Werkstoffen und Bauteilen etabliert (Prof. Zenker). Am Institut studieren durchschnittlich 15 Studenten jährlich in der Vertiefung Werkstofftechnik der Studiengänge Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie sowie des Wirtschaftsingenieurwesens als Hauptfach.

Die Professur Werkstofftechnik ist in folgenden Gebieten tätig: Mechanische und bruchmechanische Eigenschaften von Werkstoffen, insbesondere unter zyklischer sowie mehrachsiger Beanspruchung, Hochtemperatur-Verhalten, Struktur-Eigenschafts-Korrelationen sowie die begleitende modellmäßige Beschreibung des Werkstoffverhaltens. Darüber hinaus werden Themen der Oberflächen- und Randschichttechnik bearbeitet, wobei der Schwerpunkt auf thermochemischen Verfahren und Elektronenstrahl-Verfahren sowie Kombinationsbehandlungen liegt.

Zusätzlich werden etliche Maßnahmen der Nachwuchsgewinnung betreut, wie z.B. das Schülerlabor "Science meets School – Werkstoffe und Technologien in Freiberg", Ferienuniversitäten und ein Wahlgrundkurs "Werkstoffe" mit einem Freiberger Gymnasium.

Prof. Horst Biermann

Forschungsschwerpunkte

Plastizität und Verformungsverhalten von metallischen Werkstoffen, intermetallischen Legierungen und Verbundwerkstoffen
Ermüdung und Wechselverformungsverhalten von metallischen Werkstoffen, intermetallischen Legierungen und Verbundwerkstoffen
Thermomechanische Ermüdung
Mehrachsiges Verhalten von Werkstoffen
Statische und zyklische Bruchmechanik
Mikrocharakterisierung von Werkstoffen mit optischen, elektronenmikroskopischen und röntgenographischen Methoden
Modellierung des mechanischen Verhaltens mit numerischen Methoden
Thermochemische Randschichtbehandlung
Elektronenstrahlbehandlung von metallischen Werkstoffen und Bauteilen
Nachwuchsgewinnung für die Ingenieurwissenschaften

Lehre

Das Institut trägt die Verantwortung für die Vertiefung Werkstofftechnik in den Studiengängen Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie (Diplom) und Wirtschaftsingenieurwesen (Ba/Ma) und bietet weiterhin Vorlesungen u.a. in den Studiengängen Fahrzeugbau: Werkstoffe und Komponenten sowie Maschinenbau an.

Die Professur Werkstofftechnik ist verantwortlich für die Lehrgebiete

Beanspruchungsverhalten (Festigkeit, Verformung und Bruch; Ermüdung; Hochtemperatur-Verhalten; Tribologie)
Werkstoffeinsatz
Wärmebehandlung und Randschichttechnik
Neue Konstruktionswerkstoffe
High-temperature alloys

Mitarbeiter und Einrichtungen

Am Institut für Werkstofftechnik werden derzeit etwa 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt (Stand 2010), von denen etwa 2/3 Wissenschaftler sind. Die meisten Mitarbeiter werden über Drittmittel finanziert. Darüber hinaus sind ständig viele studentische Hilfskräfte am Institut tätig. Das Institut verfügt über die Laborbereiche Werkstoffprüfung, ein Speziallabor für Hochgeschwindigkeitswerkstoffprüfung, sowie die Bereiche thermochemische Wärmebehandlung, Elektronenstrahlbehandlung und Korrosion. Moderne Analysemethoden sowie eine gut ausgestattete Werkstatt mit CNC-Fräszentrum, Dreh- und Schleifmaschinen stehen an der Fakultät zur Verfügung.

Mechanische Werkstoffprüfung

Ermüdungsprüfung (Servohydraulische Universalprüfmaschinen (100 kN bis 500 kN), Resonanzermüdungsapparaturen, Umlaufbiegeeinrichtungen; teilweise mit Induktionsheizung bzw. Kühlvorrichtung)
Servohydraulische Planar-Biaxial-Prüfmaschine (250 kN) mit Induktionsheizung
Hochgeschwindigkeitsprüfung (Instrumentiertes Pendelschlagwerk, Fallwerke, Rotationsschlagwerk, Split-Hopinson-Aufbau, servohydraulische Universalprüfmaschinen bis 1 m/s; teilweise mit Heiz- und Kühlvorrichtung)
Zeitstandprüfstände (maximal 800 °C) mit konstanter Gewichtsbelastung
Elektromechanische Spindelprüfmaschinen mit Zusatzeinrichtungen zur Tief- und Hochtemperaturprüfung im Bereich von -80 °C bis +1000 °C
Härteprüfgeräte im Mikro-, Kleinlast- und Makrohärtebereich einschließlich Härtemessung unter Last
Verschleißprüfung (Roll- und Gleitverschleiß, abrasiver Verschleiß; Ritzversuch)
Oberflächenmesstechnik (Messplätze zur berührungslosen Messung der Oberflächenrauhigkeit, Perthometer)
Makroskopie und Mikroskopie
Desktop-Rasterelektronenmikroskop Phenom
Zug-Druck-Modul zum Einbau in ein Rasterelektronenmikroskop (-196°C bis +800°C)

Oberflächentechnik und Wärmebehandlung

Anlagen zum sensorkontrollierten Gasnitrieren, -oxinitrieren und -nitrocarburieren, Nitrieren im gepulsten Plasma, Active-Screen-Plasmanitrieren
Moderne Elektronenstrahl-Universalanlage zum Randschichthärten, -glühen, -umschmelzen, -umschmelzlegieren, Gravieren, Schweißen

Korrosionsprüfung

Korrosionslabor (PC-gestützte elektrochemische Korrosionsprüfung, chemische Korrosionsprüfeinrichtung nach DIN mit Korrosionskammer)

Kontakt

TU Bergakademie Freiberg
Institut für Werkstofftechnik
Gustav-Zeuner-Str. 5
09599 Freiberg