KJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 2
|
|
- Hanna-Mari Niemi
- 7 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 KJR-C2004 materiaalitekniikka Harjoituskierros 2
2 Pienryhmäharjoitusten aiheet 1. Materiaaliominaisuudet ja tutkimusmenetelmät 2. Metallien deformaatio ja lujittamismekanismit 3. Faasimuutokset 4. Luonnos: Materiaalit ja ympäristö
3 Tänään ohjelmassa 1. Pari sanaa vetokokeesta 2. Metallien lujittamismenetelmät ja esitehtävän läpikäyminen 3. Ryhmätyö 2
4 Jännitys Jännitys Jännitys Deformaatiovaste Metallit Keraamit Polymeerit * * Venymä Venymä Venymä Metallien käyttäytyminen ainutlaatuista Käyttäytymistä voidaan muokata lukuisin keinoin
5 Vetokoe Määritetään materiaalin mekaanisia ominaisuuksia, kuten: kimmokerroin myötölujuus murtolujuus murtovenymä. murtokurouma Koneistettu sauva, joka altistetaan kasvavalle kuormalle, kunnes sauva katkeaa.
6 Insinöörijännitys-venymäkäyrä A F l l o
7 Myötöraja eli myötölujuus Muodonmuutos muuttuu elastisesta plastiseksi Osalla materiaaleista korostunut myötöraja - ylempi R eh ja alempi myötöraja R el Osalla ei selvää myötörajaa - määritellään venymisraja (R p0,2 ), joka tarkoittaa 0,2% plastista venymää. Myötörajan alapuolella deformaatiovastetta voidaan kuvata Hooken lailla: σ = Eσ Deformaation käynnistyminen Dislokaatioiden liike
8 Sitkeys Hauras materiaali (suomugrafiittivalurauta) Sitkeä materiaali (hiiliteräs) Timo Kiesi
9 Metallien jännitys-venymäkäyriä
10 10
11 Kaksi perusteräslajia ,05 0,10 0,15 0,20 0,25 S355 rakenneteräs: Myötölujuus 325 Mpa Murtolujuus 500 Mpa Murtovenymä 22 % austeniittinen ruostumaton teräs Myötölujuus 380 Mpa Murtolujuus 875 Mpa Murtovenymä 55 %
12 Metallien lujittamismenetelmät 12
13 Mitä on metallien lujittaminen? Metallien lujittaminen perustuu plastisen deformaation vaikeuttamiseen Plastinen deformaatio tapahtuu dislokaatiomekanismilla Lujittaminen perustuu siis dislokaatioiden liikkeen hankaloittamiseen Dislokaatioiden liikettä voidaan hankaloittaa muokkaamalla mikrorakennetta eli viime kädessä käyttämällä apuna hilavirheitä: Liuosatomit Toiset dislokaatiot Erkaumat Sulkeumat Raerajat Faasirajat Kaksoset 13
14 Esitehtävästä keskustelu Muodostakaa noin 5 hengen keskusteluryhmiä Kukin jäsen on tehnyt eri aiheesta esitehtävän Kukin opiskelija kertoo kolme havaintoa omasta esitehtävästään vierustovereille. 1) Mikä hilavika oli tutkittavana? 2) Millä tasolla hilavika vaikuttaa (atomi-, kide-, mikro- vai makrotaso) 3) Millä mekanismilla hilavika vaikuttaa metallien lujuuteen? 14
15 Dislokaatio Plastisen deformaation välittäjämekanismi Kaksi muotoa : särmä- ja ruuvidislokaatio Yleinen tilanne on kuitenkin sekadislokaatio eli edellisten yhdistelmä Atomisidosten katkeaminen ja uudelleen muodostuminen Atomitason liukuminen hilarakenteessa Aiheuttaa hilaan vääristymiä hilaan jännityksiä 15
16 Mikä on liukusysteemi? Dislokaatioiden eteneminen tapahtuu liukumalla liukusysteemeissä Kaikilla atomitasoilla liukuminen ei ole mahdollista Viime harjoituksissa todettiin eri kiderakenteilla olevan erilainen deformaatiovaste PKK vs. TKK Erilainen atomien järjestys erilaiset liukusysteemit Liukusysteemi koostuu liukutasosta ja suunnasta Liukuminen tapahtuu mieluiten tiivispakkauksellisilla tasoilla 16
17 Dislokaation liike Dislokaation liikkeeseen tarvitaan energiaa Peierls-Nabarro -jännitys kuvaa sitä miten paljon hila vastustaa dislokaation liikettä F = de, (Peach-Koehler F = τb) τ = 1 b dx de dx τ PN = α Gb e πa c sin 2πx, 2c c jossa b on burgers-vektori, G liukukerroin, α vakio, a liukutasojen välinen etäisyys ja c atomien välinen etäisyys Lisätietoa: Meyers and Chawla, Mechanical Behavior of Materials. 17
18 Hilarakenne ja liukusysteemi PKK-hila, liukusysteemi & tiivispakkauksellinen taso PKK {111} <1 11> TKK-hila & liukusysteemi TKK {110} < 111> {211} < 111> {321} < 111> 18
19 Keskustele kaverin kanssa.. Mitä kuva esittää? Mitä yksityiskohtia kuvassa nähdään? 0,01 mm 19
20 Raekoon pienentäminen Rae Saman kideorientaation omaava osa mikrorakennetta Raeraja erottaa kaksi raetta, joilla on eri kideorientaatio 20
21 Dislokaatiot ja raerajat Liukuminen alkaa niissä kiteissä, jotka ovat edullisimmin suuntautuneet jännityssuuntaan nähden Jännityksen kasvaessa liukuminen leviää muihin liukusysteemeihin Monikiteisessä rakenteessa raekoko vaikuttaa lujuuteen 21
22 Raekoon vaikutus lujuuteen Dislokaatioiden liike vaikeutuu raerajoilla Rakeilla eri orientaatiot Liukutasot eivät jatku rakeesta toiseen Dislokaatiot pakkautuvat raerajoille Pieni raekoko tarkoittaa enemmän raerajoja ja suurempaa lujuutta materiaaliin 22
23 Lujuus vs. raekoko Messinki Teräs Hall Petch: σ y = σ 0 + kd 1 2 Myötölujuus Raekoko 23
24 Muokkauslujittaminen Plastinen deformaatio lisää dislokaatioiden määrää Kasvanut dislokaatiotiheys vaikeuttaa dislokaatioiden etenemistä samanmerkkiset dislokaatiot hylkivät toisiaan. Muodonmuutoskyky eli sitkeys pienenee Myötö- ja murtolujuus nousevat Kylmämuokkaus 24
25 Liuoslujittaminen Liuosatomit vääristävät hilaa ja synnyttävät jännityskentän ympärilleen Jännityskentät vaikeuttavat dislokaatioiden liikettä Välisija-atomien vaikutus tyypillisesti voimakkaampi kuin korvausatomien esimerkiksi hiilen lujittava vaikutus Fe-C systeemissä 25
26 Liuoslujittaminen Eri liuosatomien aiheuttama lujittuminen rautahilassa 26
27 Liuosatomien (välisija) vaikutus myötörajaan TKK-kiteessä esimerkiksi raudan -faasissa eli ferriitissä Cottrellin pilvet: 1. C ja N -atomit hakeutuvat diffuusion avulla dislokaatioiden luo 2. ankkuroivat dislokaatioita ja estävät niiden etenemistä. 3. vapautumisen jälkeen dislokaation eteneminen tapahtuu kriittistä jännitystä matalammalla jännityksellä. 27
28 Kaksostuminen Plastinen deformaatio voi tapahtua myös kaksostumismekanismilla Kaksostumista tapahtuu, jos liukumiselle ei ole edellytyksiä Rakenteessa vähän aktiivisia liukusysteemejä, esim. TKK ja TPH-hila Jos dislokaation liike on estynyt muusta syystä. Leikkausjännityksen vuoksi atomitasot leikkautuvat symmetrisesti kaksostumistason suhteen. 28
29 Pinousvika Tasapainon mukainen pinousjärjestys häiriintynyt Esim. PKK-rakenteen seassa esiintyvä TPH-pinousvika Pinousvika vaikeuttaa dislokaatioiden liikettä Liukusysteemistä tulee epäjatkuva 29
30 Mikrorakenne Koostuu useista kiteistä Kiteitä erottavat rae- tai faasirajat Moni mikrorakenne on useamman faasin muodostama kokonaisuus Faasit voivat olla jakautuneet monella tavalla rakenteessa Mikrorakennetta tutkitaan esimerkiksi mikroskopialla Toinen faasi Skemaattinen mikrorakenne 30
31 Faasirajat Faasi on homogeeninen osa rakennetta, jolla on samat fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet Dislokaation liike faasirajan yli hankalampaa kuin raerajan Hyvä esimerkki sementiitti [1] teräksessä Asiaa käsitellään faasimuutos-harjoituksessa Kaksifaasinen duplex-ruostumaton teräs (vuorotteleva PKK ja TKK - kiteinen rakenne) [1] Sementiitti on hiilen ja raudan kemiallinen yhdiste (Fe 3 C), jolla on suuri merkitys hiiliterästen metallurgiassa. Kyseessä ei siis ole sementti! 31
32 Erkaumat ja dispersiolujittuminen Kantamatriisin sekaan synnytetään tarkoituksella erittäin pienikokoisia ja tasaisesti jakautuneita partikkeleita, erkaumia. Toimivat esteenä dislokaation liikkeelle. 32
33 Mikrorakenne Mikrorakenne on kaikkien vapaaenergiaa lisäävien "virheiden" summa Hilaviat Dislokaatiot Raerajat Faasirajat Ei-tasapainon mukaiset faasit Mikrorakenne vaikuttaa materiaalin fysikaalisiin sekä etenkin mekaanisiin ominaisuuksiin 33
34 Seuraavalla kerralla: Faasimuutokset Mikrorakenne riippuu faasien lukumäärästä, koostumuksesta ja jakautumisesta Mikrorakennetta voidaan muokata seostuksella, muokkaamisella ja lämpökäsittelyillä Materiaalin mikrorakenne vaikuttaa sen mekaanisiin ominaisuuksiin Tasapainopiirrosten avulla voidaan esimerkiksi suunnitella seostuksia ja lämpökäsittelyitä, joiden avulla saavutetaan halutut mikrorakenteet Ominaisuudet 34
35 Yhteenveto Plastinen deformaatio välittyy pääsääntöisesti dislokaatioiden liikkeellä Metallien lujittaminen perustuu plastisen deformaation vaikeuttamiseen Dislokaatioiden liikkeen hankaloittamiseen Mekanismeja neljä: 1. Muokkauslujittaminen 2. Raekoon pienentäminen 3. Liuoslujittaminen (välisija- ja korvaustomit) 4. Faasirakenteen aiheuttama lujittuminen: faasirajat ja erkaumarakenteet Lujittamismekanismeja sovelletaan käytäntöön muokkaus- ja lämpökäsittelyissä 35
Makroskooppinen approksimaatio
Deformaatio 3 Makroskooppinen approksimaatio 4 Makroskooppinen mikroskooppinen Homogeeninen Isotrooppinen Elastinen Epähomogeeninen Anisotrooppinen Inelastinen 5 Elastinen anisotropia Material 2(s 11
LisätiedotMetallit jaksollisessa järjestelmässä
Metallit Metallit käytössä Metallit jaksollisessa järjestelmässä 4 Metallien rakenne Ominaisuudet Hyvin muokattavissa, muovattavissa ja työstettävissä haluttuun muotoon Lujia Verraten korkea lämpötilan
LisätiedotMetallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä
Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä Särmädislokaatio 2 Ruuvidislokaatio 3 Dislokaatioiden ominaisuuksia Eivät ala/lopu tyhjästä, vaan: muodostavat ympyröitä alkavat/loppuvat raerajoille,
LisätiedotMetallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä
Metallien plastinen deformaatio on dislokaatioiden liikettä Särmädislokaatio 2 Ruuvidislokaatio 3 Dislokaation jännitystila Dislokaatioiden vuorovaikutus Jännitystila aiheuttaa dislokaatioiden vuorovaikutusta
LisätiedotDeformaatio. Kiteen teoreettinen lujuus: Todelliset lujuudet lähempänä. σ E/8. σ E/1000
Deformaatio Kertaus Deformaatio Kiteen teoreettinen lujuus: σ E/8 Todelliset lujuudet lähempänä σ E/1000 3 Dislokaatiot Mekanismi, jossa deformaatio mahdollista ilman että kaikki atomisidokset murtuvat
LisätiedotLuento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla
Luento 1 Rauta-hiili tasapainopiirros Austeniitin hajaantuminen perliittimekanismilla Vapaa energia ja tasapainopiirros Allotropia - Metalli omaksuu eri lämpötiloissa eri kidemuotoja. - Faasien vapaat
LisätiedotKJR-C2004 materiaalitekniikka. Harjoituskierros 3
KJR-C2004 materiaalitekniikka Harjoituskierros 3 Tänään ohjelmassa 1. Tasapainopiirros 1. Tulkinta 2. Laskut 2. Faasimuutokset 3. Ryhmätyöt 1. Esitehtävän yhteenveto (palautetaan harkassa) 2. Ryhmätehtävä
LisätiedotFaasimuutokset ja lämpökäsittelyt
Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt Yksinkertaiset lämpökäsittelyt Pehmeäksihehkutus Nostetaan lämpötilaa Diffuusio voi tapahtua Dislokaatiot palautuvat Materiaali pehmenee Rekristallisaatio Ei ylitetä faasirajoja
LisätiedotLuku 4: Hilaviat. Käsiteltäviä aiheita. Mitkä ovat jähmettymismekanismit? Millaisia virheitä kiinteissä aineissa on?
Käsiteltäviä aiheita Luku 4: Hilaviat Mitkä ovat jähmettymismekanismit? Millaisia virheitä kiinteissä aineissa on? Voidaanko vikojen määrää ja tyyppiä kontrolloida? Miten viat vaikuttavat materiaaliominaisuuksiin?
LisätiedotChem-C2400 Luento 4: Kidevirheet Ville Jokinen
Chem-C2400 Luento 4: Kidevirheet 18.1.2019 Ville Jokinen Oppimistavoitteet Liukoisuus (käsiteltiin luennolla 3) 0D, pistemäiset kidevirheet: (liukoisuus), vakanssit 1D, viivamaiset kidevirheet: dislokaatiot
LisätiedotDislokaatiot - pikauusinta
Dislokaatiot - pikauusinta Ilman dislokaatioita Kiteen teoreettinen lujuus ~ E/8 Dislokaatiot mahdollistavat deformaation Kaikkien atomisidosten ei tarvitse murtua kerralla Dislokaatio etenee rakeen läpi
LisätiedotRaerajalujittuminen LPK / Oulun yliopisto
Raerajalujittuminen 1 Erkautuslujittuminen Epäkoherentti erkauma: kiderakenne poikkeaa matriisin rakenteesta dislokaatiot kaareutuvat erkaumien väleistä TM teräksissä tyypillisesti mikroseosaineiden karbonitridit
LisätiedotVaatimukset. Rakenne. Materiaalit ja niiden ominaisuudet. Timo Kiesi
Vaurioituminen I Vaatimukset Rakenne Materiaalit ja niiden ominaisuudet Timo Kiesi 18.9.2013 2 Vaurioituminen Miksi materiaalit murtuvat? Miten materiaalit murtuvat? Timo Kiesi 18.9.2013 3 Miksi insinöörin
LisätiedotKeskinopea jäähtyminen: A => Bainiitti
Keskinopea jäähtyminen: A => Bainiitti Fe 3 C F = Bainiitti (B) C ehtii diffundoitua lyhyitä matkoja. A A A A Lämpötila laskee è Austeniitti Ferriitti Austeniitti => ferriitti muutos : atomit siirtyvät
LisätiedotFe - Nb - C ja hienoraeteräkset
Fe - Nb - C ja hienoraeteräkset 0.10 %Nb 0.08 NbC:n liukoisuus austeniitissa γ + NbC 1200 C 0.06 0.04 1100 C 0.02 0 γ 0 0.05 0.1 0.15 0.2 %C Tyypillinen C - Nb -yhdistelmä NbC alkaa erkautua noin 1000
LisätiedotCHEM-A1410 Materiaalitieteen Perusteet Luento 3: Mekaaniset ominaisuudet Ville Jokinen
CHEM-A1410 Materiaalitieteen Perusteet Luento 3: Mekaaniset ominaisuudet 24.09.2019 Ville Jokinen Mitä seuraavat ominaisuudet tarkalleen kuvaavat? Luja? Kova? Pehmeä? Venyvä? Elastinen? Sitkeä? Hauras?
LisätiedotKon Luento 12 -Säteilyhaurastuminen -Mikrorakenteen vaikutus murtumiseen -Yhteenveto -CASE: Murtumismekanismien yhteisvaikutukset
Kon-67.3401 Luento 12 -Säteilyhaurastuminen -Mikrorakenteen vaikutus murtumiseen -Yhteenveto -CASE: Murtumismekanismien yhteisvaikutukset Säteilyhaurastuminen Reaktoripaineastia ja sisukset 12/3/2015 3
LisätiedotBinäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta
Tasapainopiirrokset Binäärinen tasapaino, ei täyttä liukoisuutta Binäärinen tasapaino Kiinteässä tilassa koostumuksesta riippuen kahta faasia Eutektisella koostumuksella ei puuroaluetta Faasiosuudet muuttuvat
LisätiedotMEKAANINEN AINEENKOETUS
MEKAANINEN AINEENKOETUS KOVUUSMITTAUS VETOKOE ISKUSITKEYSKOE 1 Kovuus Kovuus on kovuuskokeen antama tulos! Kovuus ei ole materiaaliominaisuus samalla tavalla kuin esimerkiksi lujuus tai sitkeys Kovuuskokeen
LisätiedotLuento 3. Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria
Luento 3 Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria Luento 3 Millerin indeksit Kidevirheet Röntgendiffraktio Elastisuusteoria Kidesuunnat Kidesuuntien määrittäminen kuutiollisessa
LisätiedotLapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa
Rikasta pohjoista 10.4.2019 Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Raimo Ruoppa Lapin alueen yritysten uudet teräsmateriaalit Nimi Numero CK45 / C45E (1.1191) 19MnVS6 / 20MnV6 (1.1301) 38MnV6 /
LisätiedotKon Rakenneaineet jännitysten ja ympäristön vaikutusten alaisina 5 op Periodit I II. Luennoitsija: Iikka Virkkunen Harjoitukset: Timo Kiesi
Kon-67.3401 Rakenneaineet jännitysten ja ympäristön vaikutusten alaisina 5 op Periodit I II Luennoitsija: Iikka Virkkunen Harjoitukset: Timo Kiesi Työtavat 12 luentoa Viikolla 43 ei luentoa Luennot jatkuvat
LisätiedotSISÄLTÖ 1. Veto-puristuskoe 2. Jännitys-venymäpiirros 3. Sitkeitten ja hauraitten materiaalien jännitysvenymäkäyttäytyminen
TAVOITTEET Jännitysten ja venymien yhteys kokeellisin menetelmin: jännitysvenymäpiirros Teknisten materiaalien jännitys-venymäpiirros 1 SISÄLTÖ 1. Veto-puristuskoe 2. Jännitys-venymäpiirros 3. Sitkeitten
LisätiedotKon Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka
Kon-67.3110 Teräkset Viikkoharjoitus 1. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka Luennolta: Perustieto eri ilmiöistä Kirjoista: Syventävä tieto eri ilmiöistä
LisätiedotLuento 2 Martensiitti- ja bainiittireaktio
Luento 2 Martensiitti- ja bainiittireaktio Martensiittitransformaatiossa tapahtuvat muodonmuutokset hilassa Martensiittitransformaatiossa tapahtuvat muodonmuutokset hilassa - Martensiitti (tkk, tetragoninen)
LisätiedotRatkaisut 3. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016
Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri lokeroon! Joka kierroksen arvostellut kotitehtäväpaperit
LisätiedotChem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit Ville Jokinen
Chem-C2400 Luento 3: Faasidiagrammit 16.1.2019 Ville Jokinen Oppimistavoitteet Faasidiagrammit ja mikrorakenteen muodostuminen Kahden komponentin faasidiagrammit Sidelinja ja vipusääntö Kolmen faasin reaktiot
LisätiedotHakemisto. C CCT-käyrä... ks. S-käyrä CVD-pinnoitus...ks. kaasufaasipinnoitus
A A 1-lämpötila... 17 A 3-lämpötila... 17 Abrasiivinen kuluminen... 110 A cm-lämpötila... 17 Adhesiivinen kitka... 112 Adhesiivinen kuluminen... 110 ADI... ks. ausferriittinen pallografiittivalurauta Adusointi...
LisätiedotBK10A3500 Materiaalitekniikka
BK10A3500 Materiaalitekniikka Raimo Suoranta I periodi h. 1215 F Timo Kärki II periodi Materiaalit muokkaavat ihmiskunnan kehitystä Ihmisen selviytyminen on materiaalien kehittymisen ansiota? Kivikausi
Lisätiedot10. Jännitysten ja muodonmuutosten yhteys; vaurioteoriat
TAVOITTEET Esitetään vastaavalla tavalla kuin jännitystilan yhteydessä venymätilan muunnosyhtälöt Kehitetään materiaaliparametrien yhteyksiä; yleistetty Hooken laki Esitetään vaurioteoriat, joilla normaali-
LisätiedotLuku 3: Virheetön kide
Luku 3: Virheetön kide Suurin osa teknisistä materiaaleista ovat kiteisiä. Materiaalit voidaan kiderakenteensa puolesta jakaa 7:ään kidesysteemiin ja 14:sta piste- eli Bravais-hilaan. Metallien kiderakenne
LisätiedotMekaaniset ominaisuudet
Mekaaniset ominaisuudet Yleisimmät mekaaniset ominaisuudet Kimmokerroin (E) jäykkyys Lujuus (σ) Kovuus 2 2 Jännitys σ = F/A ε = l/l σ = Eε 3 3 Kimmokerroin (E) Kuvaa materiaalin jäykkyyttä Syntyy atomien
LisätiedotRUOSTUMATTOMAT TERÄKSET
1 RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET 3.11.2013 Seuraavasta aineistosta kiitän Timo Kauppia Kemi-Tornio Ammattikorkeakoulu 2 RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET Ruostumattomat teräkset ovat standardin SFS EN 10022-1 mukaan seostettuja
LisätiedotTERÄKSEN KÄYTTÄYTYMINEN ÄÄRIOLOSUHTEISSA.
1 SAVONIA-AMK TEKNIIKKA/ KUOPIO HitSavonia- projekti Seppo Vartiainen Esitelmä paineastiat / hitsausseminaarissa 1.11.05 TERÄKSEN KÄYTTÄYTYMINEN ÄÄRIOLOSUHTEISSA. Kylmät olosuhteet. Teräksen transitiokäyttäytyminen.
LisätiedotRakennesuunnittelu. Materiaali. Kudotut rakenteet. Komposiitit ALM. Functionally graded. Vaahdot
Komposiitit Komposiitit Useamman materiaalin / materiaaliryhmän yhdistelmä Materiaalin ja rakenteen välimaastossa Matriisi lujite (tai funktionaalisesti valitut materiaalit) Materiaali Rakennesuunnittelu
LisätiedotTerästen lämpökäsittelyn perusteita
Terästen lämpökäsittelyn perusteita Austeniitin nopea jäähtyminen Tasapainopiirroksen mukaiset faasimuutokset edellyttävät hiilen diffuusiota Austeniitin hajaantuminen nopeasti = ei tasapainon mukaisesti
LisätiedotMetallurgian perusteita
Metallurgian perusteita Seija Meskanen, Teknillinen korkeakoulu Pentti Toivonen, Teknillinen korkeakoulu Korkean laadun saavuttaminen edellyttää sekä rauta että teräsvalujen tuotannossa tiukkaa prosessikuria
Lisätiedot3. SUUNNITTELUPERUSTEET
3. SUUNNITTELUPERUSTEET 3.1 MATERIAALIT Myötölujuuden ja vetomurtolujuuden arvot f R ja f R y eh u m tuotestandardista tai taulukosta 3.1 Sitkeysvaatimukset: - vetomurtolujuuden ja myötörajan f y minimiarvojen
LisätiedotMateriaaliryhmien taksonomia
Komposiitit Komposiitit Useamman materiaalin / materiaaliryhmän yhdistelmä Materiaalin ja rakenteen välimaastossa Matriisi lujite (tai funktionaalisesti valitut materiaalit) Materiaaliryhmien taksonomia
LisätiedotFaasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1
Faasialueiden nimeäminen/tunnistaminen (eutek1sessa) tasapainopiirroksessa yleises1 A B B Piirroksen alue 1: Sularajan yläpuolella on seos aina täysin sula => yksifaasialue (L). Alueet 2 ja 5: Nämä ovat
LisätiedotYmpäristövaikutteinen murtuminen EAC
Ympäristövaikutteinen murtuminen EAC Ympäristövaikutteinen murtuminen Yleisnimitys vaurioille, joissa ympäristö altistaa ennenaikaiselle vauriolle Lukuisia eri mekanismeja ja tyyppejä Tässä: Jännistyskorroosio
LisätiedotMurtumismekanismit: Väsyminen
KJR-C2004 Materiaalitekniikka Murtumismekanismit: Väsyminen 11.2.2016 Väsyminen Väsyminen on dynaamisen eli ajan suhteen aiheuttamaa vähittäistä vaurioitumista. Väsymisvaurio ilmenee särön, joka johtaa
LisätiedotValetun valukappaleelle on asetettu usein erilaisia mekaanisia ominaisuuksia, joita mitataan aineenkoestuksella.
K. Aineen koestus Pekka Niemi Tampereen ammattiopisto Valetun valukappaleelle on asetettu usein erilaisia mekaanisia ominaisuuksia, joita mitataan aineenkoestuksella. K. 1 Väsyminen Väsytyskokeella on
LisätiedotFysikaaliset ominaisuudet
Fysikaaliset ominaisuudet Ominaisuuksien alkuperä Mistä materiaalien ominaisuudet syntyvät? Minkälainen on materiaalin rakenne? Onko rakenteellisesti samankaltaisilla materiaaleilla samankaltaiset ominaisuudet?
LisätiedotKon Teräkset Harjoituskierros 7. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka
Kon-67.3110 Teräkset Harjoituskierros 7. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka Hammaspyörät Suunnittelustandardit Euroopassa esimerkiksi: ISO 6336-1 5
LisätiedotKon Teräkset Harjoituskierros 6.
Kon-67.3110 Teräkset Harjoituskierros 6. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikka Viikkoharjoitus #6 - kysymykset Mitä on karkaisu? Miten karkaisu suunnitellaan?
LisätiedotLovilujittuminen. Lovessa kolmiaksiaalinen jännitystila Lovessa materiaali käyttäytyy kuin se*olisi lujempi
Deformaatio*vielä.. Lovilujittuminen Lovessa kolmiaksiaalinen jännitystila Lovessa materiaali käyttäytyy kuin se*olisi lujempi Case*juotos:*liitoksen lujuus ylittää juotosaineen lujuuden Materiaalit korkeissa
LisätiedotTuukka Yrttimaa. Vaurioituminen. Sitkeä- ja haurasmurtuma. Brittle and Ductile Fracture
Tuukka Yrttimaa Vaurioituminen Sitkeä- ja haurasmurtuma Brittle and Ductile Fracture Sitkeä- ja haurasmurtuma Metallin kyky plastiseen deformaatioon ratkaisee murtuman luonteen (kuva 1) [3] Murtumaan johtaa
LisätiedotMateriaaliryhmien taksonomia
Komposiitit Komposiitit Useamman materiaalin / materiaaliryhmän yhdistelmä Materiaalin ja rakenteen välimaastossa Matriisi lujite (tai funktionaalisesti valitut materiaalit) Materiaaliryhmien taksonomia
LisätiedotKJR-C2004 materiaalitekniikka Materiaalinvalinta ja elinkaarianalyysi
KJR-C2004 materiaalitekniikka Materiaalinvalinta ja elinkaarianalyysi Harjoituskierros 4 Aiheesta kirjoissa Callister & Rethwish. Materials Science and Engineering Chapter 22. Economis, Environmental,
LisätiedotKon Harjoitus 8: Ruostumattomat teräkset. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto
Kon-67.3110 Harjoitus 8: Ruostumattomat teräkset Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto EN AISI/SAE Tyyppi 1.4021 1.4301 1.4401 1.4460 304L 201 316LN 321H EN vs AISI/SAE tunnukset
LisätiedotMetallit 2005. juha.nykanen@tut.fi
Metallit 2005 juha.nykanen@tut.fi Lämpökäsittely Austenointi tehdään hyvin korkeassa lämpötilassa verrattuna muihin teräksiin Liian korkea lämpötila tai liian pitkä aika voivat aiheuttaa vetelyjä, rakeenkasvua,
LisätiedotCHEM-A1410 Tulevaisuuden materiaalit, 2. luento, ominaisuuksista
CHEM-A1410, luento 2 CHEM-A1410 Tulevaisuuden materiaalit, 2. luento, ominaisuuksista Jari Aromaa, Kemian tekniikan ja metallurgian laitos 2. luento, sisällys Mitä tarkoitetaan materiaalin ominaisuuksilla
LisätiedotYksikkökoppi Pienin toistuva rakenne materiaalin sisällä.
Ashbyn kartat (Ashby diagrams) Kullakin materiaaliryhmällä on muutama ominaisuus, joka erottaa ne selvästi toisista materiaaliryhmistä. Ashbyn kartoissa materiaalit jaetaan ryhmiin. Niistä voidaan päätellä
LisätiedotCHEM-C2400 Sidoksesta Rakenteeseen. Ville Jokinen, Sami Lipponen, Orlando Rojas
CHEM-C2400 Sidoksesta Rakenteeseen Ville Jokinen, Sami Lipponen, Orlando Rojas Opettajat: Ville Jokinen, Metallit/keraamit ville.p.jokinen@aalto.fi Sami Lipponen, Polymeerit sami.lipponen@aalto.fi Orlando
LisätiedotPETRI KOSKELA KUPARISEN VIRRANKERÄYSNAUHAN VÄSYMISKESTÄVYYS. Diplomityö
PETRI KOSKELA KUPARISEN VIRRANKERÄYSNAUHAN VÄSYMISKESTÄVYYS Diplomityö Tarkastajat: professori Pekka Ruuskanen ja TkT Terhi Glas. Tarkastajat ja aihe hyväksytty Tieto- ja sähkötekniikan tiedekuntaneuvoston
LisätiedotLuku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa
Luku 5: Diffuusio kiinteissä aineissa Käsiteltävät aiheet... Mitä on diffuusio? Miksi sillä on tärkeä merkitys erilaisissa käsittelyissä? Miten diffuusionopeutta voidaan ennustaa? Miten diffuusio riippuu
LisätiedotFERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET. www.polarputki.fi
FERRIITTISET RUOSTUMATTOMAT TERÄKSET www.polarputki.fi Polarputken valikoimaan kuuluvat myös ruostumattomat ja haponkestävät tuotteet. Varastoimme saumattomia ja hitsattuja putkia, putkenosia sekä muototeräksiä.
LisätiedotKiteiden plastisuus ja dislokaatiot
Kiteiden plastisuus ja dislokaatiot LuK-tutkielma Henrik Kurkela henrik.kurkela@gmail.com Marraskuu 2016 Oulun Yliopisto Luonnontieteellinen tiedekunta Fysiikan koulutusohjelma Sisällysluettelo 1. Johdanto...
LisätiedotLuku 3: Kiinteiden aineiden rakenne
Luku 3: Kiinteiden aineiden rakenne Käsiteltäviä aiheita Kuinka atomit järjestyvät kiinteiksi aineiksi? (tällä erää keskitymme metalleihin) Kuinka materiaalin tiheys riippuu sen rakenteesta? Milloin materiaaliominaisuudet
LisätiedotRauta-hiili tasapainopiirros
Rauta-hiili tasapainopiirros Teollisen ajan tärkein tasapainopiirros Tasapainon mukainen piirros on Fe-C - piirros, kuitenkin terästen kohdalla Fe- Fe 3 C -piirros on tärkeämpi Fe-Fe 3 C metastabiili tp-piirrosten
LisätiedotLuento 2. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto
Luento 2 Kon-67.3110 Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto Rauta-hiili -tasapainopiirros Honeycombe & Bhadeshia s. 30-41. Uudistettu Miekk oj s. 268-278. Rauta (Fe)
LisätiedotLaatutason määrittely ja laatustandardit - Valurauta
Laatutason määrittely ja laatustandardit - Valurauta Valunhankinta-koulutus 15.-16.3.2007 Marko Riihinen Metso Foundries Jyväskylä Oy Rautavalussa mahdollisesti esiintyviä valuvirheitä Muoto: IV + V ~40
LisätiedotMetallit 2005. juha.nykanen@tut.fi
Metallit 2005 juha.nykanen@tut.fi Aikataulu Pe 2.9.2005 Pe 9.9.2005 Pe 16.9.2005 Pe 23.9.2005 Pe 10.9.2005 Pe 8.10.2005 Valurauta Valurauta ja teräs Teräs Teräs ja alumiini Magnesium ja titaani Kupari,
LisätiedotKokillivalu (Permanent mold casting) Jotain valimistusmenetelmiä. Painevalu (Diecasting) Painevalu
Jotain valimistusmenetelmiä Kokillivalu (Permanent mold casting) Muottina käytetään usein valurautaa, jonka pinta on päällystetty lämpökestävällä materiaalilla (savi, natriumsilikaatti). Muotit esilämmitetään
LisätiedotMak Materiaalitieteen perusteet
Mak-45.310 tentit Mak-45.310 Materiaalitieteen perusteet 1. välikoe 24.10.2000 1. Vertaile ionisidokseen ja metalliseen sidokseen perustuvien materiaalien a) sähkönjohtavuutta b) lämmönjohtavuutta c) diffuusiota
LisätiedotTeräslajit. Huom. FeP01-06 = DC01-06
Teräslajit Huom. FeP01-06 = DC01-06 Pehmeät muovattavat DC01 - DC06 Pehmeät muovattavat DC06 = IF = Interstitial free = välisija-atomivapaa = ei C eikä N liuoksessa C ja N sidottuina Ti(CN) tai (TiNb)(CN)
LisätiedotJotain valimistusmenetelmiä
Jotain valimistusmenetelmiä Kokillivalu (Permanent mold casting) Muottina käytetään usein valurautaa, jonka pinta on päällystetty lämpökestävällä materiaalilla (savi, natriumsilikaatti). Muotit esilämmitetään
LisätiedotMekaaniset ominaisuudet
Mekaaniset ominaisuudet Kertaus Jäykkyys E Lujuus Myötö- Murto- Muokkauslujittuminen Sitkeys 2 2 Esimerkkejä Golf-maila Keinonivel Hammaspyörä 3 3 Esimerkki: Golf-maila Golf-mailalta vaadittavat ominaisuudet
LisätiedotYdinjätekapselin deformaatiomekanismit Projektin johtaja: Hannu Hänninen Tutkijat: Kati Savolainen ja Tapio Saukkonen
Ydinjätekapselin deformaatiomekanismit Projektin johtaja: Hannu Hänninen Tutkijat: Kati Savolainen ja Tapio Saukkonen Projektin tavoite Selvittää mikroskooppinen ja makroskooppinen plastinen deformaatio
LisätiedotChem-C2400 Luento 2: Kiderakenteet Ville Jokinen
Chem-C2400 Luento 2: Kiderakenteet 11.1.2019 Ville Jokinen Oppimistavoitteet Metalli-, ioni- ja kovalenttinen sidos ja niiden rooli metallien ja keraamien kiderakenteissa. Metallien ja keraamien kiderakenteen
LisätiedotSÄHKÖLEVYN MEISTON LASKENNALLINEN TARKASTELU
Kemian tekniikan korkeakoulu Materiaalitekniikan koulutusohjelma Arijussi Väänänen SÄHKÖLEVYN MEISTON LASKENNALLINEN TARKASTELU Diplomityö, joka on jätetty opinnäytteenä tarkastettavaksi diplomi-insinöörin
LisätiedotPolarputki kumppanina takaa korkean laadun pyöröteräsvalinnoissa Polarputki on toimittanut pyöröteräksiä suomalaisille
www.polarputki.fi 2 3 aksalainen Buderus Edelstahl GmbH on Euroopan johtavia korkealaatuisten vaihde- ja erikoisterästen valmistajia. Buderuksen kokemus erikoisterästen valmistuksesta ja jalostuksesta
LisätiedotUltralujien terästen hitsausmetallurgia
1 Ultralujien terästen hitsausmetallurgia CASR-Steelpolis -seminaari Oulun yliopisto 16.5.2012 Jouko Leinonen Nostureita. (Rautaruukki) 2 Puutavarapankko. (Rautaruukki) 3 4 Teräksen olomuodot (faasit),
LisätiedotKJR-C2004 Materiaalitekniikka. Käytännön järjestelyt, kevät 2017
KJR-C2004 Materiaalitekniikka Käytännön järjestelyt, kevät 2017 Osaamistavoitteet Kurssin jälkeen opiskelija osaa: erotella ja selittää materiaalitekniikan alan käsitteet ja terminologian yhdistää materiaaliominaisuudet
LisätiedotTyö 3: STAATTISET ELPYMISMEKANISMIT JA METALLIEN ISKUSITKEYS
Työ 3: STAATTISET ELPYMISMEKANISMIT JA METALLIEN ISKUSITKEYS Muokkaus kasvattaa dislokaatioiden määrää moninkertaiseksi muokkaamattomaan metalliin verrattuna. Tällöin myös metallin lujuus on kohonnut huomattavasti,
LisätiedotMurtumismekaniikka III LEFM => EPFM
Murtumismekaniikka III LEFM => EPFM LEFM Rajoituksia K on validi, kun plastisuus rajoittuu pienelle alueelle särön kärkeen mitattavat TMMT-tilassa Hauraille materiaaleille Validiteetti Standardin kokeellinen
LisätiedotKJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet
KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Luento 23.11.2015 Susanna Hurme, Yliopistonlehtori, TkT Luennon sisältö Hooken laki lineaaris-elastiselle materiaalille (Reddy, kpl 6.2.3) Lujuusoppia: sauva (Reddy,
LisätiedotKon Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos
Kon-67.3110 Teräkset Viikkoharjoitus 2. Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikan tutkimusryhmä Koneenrakennustekniikan laitos Luennolta: Perustieto eri ilmiöistä Kirjoista: Syventävä tieto eri
LisätiedotMassakeskipiste Kosketusvoimat
Massakeskipiste Kosketusvoimat Luennon tavoitteet Kosketusvoimia Kitka Tukivoima Jännitys Jousivoima Massakeskipisteen käsite ja sillä laskeminen (Resonanssi tiedottaa tarjoavansa kahvia luentotauolla)
LisätiedotStalatube Oy. P u t k i k a n n a k k e e n m a s s o j e n v e r t a i l u. Laskentaraportti
P u t k i k a n n a k k e e n m a s s o j e n v e r t a i l u Laskentaraportti 8.6.2017 2 (12) SISÄLLYSLUETTELO 1 EN 1.4404 putkikannakkeen kapasiteetti... 4 1.1 Geometria ja materiaalit... 4 1.2 Verkotus...
Lisätiedot3. SUUNNITTELUPERUSTEET
3. SUUNNITTELUPERUSTEET 3.1 MATERIAALIT Rakenneterästen myötörajan f y ja vetomurtolujuuden f u arvot valitaan seuraavasti: a) käytetään suoraan tuotestandardin arvoja f y = R eh ja f u = R m b) tai käytetään
LisätiedotSulametallurgia (Secondary steelmaking)
Sulametallurgia (Secondary steelmaking) 1 Senkkauuni Raahessa näytteenotto/ happi- ja lämpötilanmittaus seosainejärjestelmä apulanssi 3-4 C/min 20 MVA 105-125 t Ar langansyöttö Panoskoko 125 t (min 70
LisätiedotTina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot:
Tina-vismutti juotosmetallin binäärinen seos Tekijä: Lassi Vuorela Yhteystiedot: lassi.vuorela@aalto.fi Juottaminen Juottamisessa on tarkoitus liittää kaksi materiaalia tai osaa niin, että sähkövirta kykenee
LisätiedotSähkömoottorin akseli
Tekijä: Daniel Haaranen Yhteystiedot: daniel.haaranen@aalto.fi Mekaaniset ominaisuudet Pohdittaessa materiaalivalintaa sähkömoottorin akselille materiaalin tärkeimmät mekaaniset ominaisuudet ovat erilaiset
LisätiedotFerriittiset ruostumattomat teräkset ja niiden hitsaus. May 12, 2011 www.outokumpu.com
Ferriittiset ruostumattomat teräkset ja niiden hitsaus May 12, 2011 www.outokumpu.com Ruostumattomat teräkset Ferriittisten ominaisuudet Ferriittisten hitsaus 2 12.5.2011 Hannu-Pekka Heikkinen Ruostumaton
LisätiedotLuento 3. Kon Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto
Luento 3 Kon-67.3110 Teräkset DI Timo Kiesi Koneenrakennuksen materiaalitekniikka Aalto-yliopisto Seosaineiden liuoslujittava vaikutus ferriittiin Seosaineiden vaikutus Fe-C tasapainopiirrokseen Honeycombe
LisätiedotTässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen
KEMA221 2009 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET ATKINS LUKU 4 1 PUHTAAN AINEEN FAASIMUUTOKSET Esimerkkejä faasimuutoksista? Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen Faasi = aineen
LisätiedotRatkaisut 2. KJR-C2001 Kiinteän aineen mekaniikan perusteet, IV/2016. Tehtävä 1 Selitä käsitteet kohdissa a) ja b) sekä laske c) kohdan tehtävä.
Kotitehtävät palautetaan viimeistään keskiviikkoisin ennen luentojen alkua eli klo 14:00 mennessä. Muistakaa vastaukset eri tehtäviin palautetaan eri lokeroon! Joka kierroksen arvostellut kotitehtäväpaperit
LisätiedotLaskuharjoitus 2 Ratkaisut
Vastaukset palautetaan yhtenä PDF-tiedostona MyCourses:iin ke 7.3. klo 14 mennessä. Mahdolliset asia- ja laskuvirheet ja voi ilmoittaa osoitteeseen serge.skorin@aalto.fi. Laskuharjoitus 2 Ratkaisut 1.
LisätiedotVapaataontapuristimien puristusvoima on 80/100, 55 ja 20 meganewtonia. Niillä voidaan takoa jopa 160 tonnin painoisia kappaleita.
www.polarputki.fi 2 aksalainen Buderus Edelstahl GmbH on Euroopan johtavia korkealaatuisten vaihde- ja erikoisterästen valmistajia. Buderuksen kokemus erikoisterästen valmistuksesta ja jalostuksesta tekee
LisätiedotMak Sovellettu materiaalitiede
.106 tentit Tentti 21.5.1997 1. Rekristallisaatio. 2. a) Mitkä ovat syyt metalliseosten jähmettymisen yhteydessä tapahtuvalle lakimääräiselle alijäähtymiselle? b) Miten lakimääräinen alijäähtyminen vaikuttaa
LisätiedotMuottiin karkaisun metallurgia
Muottiin karkaisun metallurgia Henri Järvinen Tampereen teknillinen yliopisto Materiaalitieteen laboratorio/metalliteknologian tutkimusryhmä Lämpökäsittely- ja takomopäivät 10.-11.10.2017 Tampere Metallurgia
LisätiedotLujat termomekaanisesti valssatut teräkset
Lujat termomekaanisesti valssatut teräkset Sakari Tihinen Tuotekehitysinsinööri, IWE Ruukki Metals Oy, Raahen terästehdas 1 Miten teräslevyn ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa terästehtaassa? Seostus (CEV,
LisätiedotTitaani. Titaani. Yleistä. Yleistä
Titaani Sulamislämpötila 1668 C Titaani Hilarakenne Heksagoninen α- faasi 882 C saakka Tilakeskinen β-faasi 882 C yläpuolella Tiheys 4,54 g/cm 3 Kimmokerroin 105 kn/mm 2 Murtolujuus 280 N/mm 2 2 Käytännön
LisätiedotTitaani. Hilarakenne Heksagoninen α- faasi 882 C saakka. Tilakeskinen β-faasi 882 C yläpuolella. Tiheys 4,54 g/cm 3. Kimmokerroin 105 kn/mm 2
Titaani Titaani Sulamislämpötila 1668 C Hilarakenne Heksagoninen α- faasi 882 C saakka Tilakeskinen β-faasi 882 C yläpuolella Tiheys 4,54 g/cm 3 Kimmokerroin 105 kn/mm 2 Murtolujuus 280 N/mm 2 2 Yleistä
LisätiedotRuostumattomat teräkset luento SHY Oulun paikallisosaston 50 v. juhlaseminaarissa
Ruostumattomat teräkset luento SHY Oulun paikallisosaston 50 v. juhlaseminaarissa Timo Kauppi 2015 1 STAINLESS STEEL EDELSTAHL RÅSTFRITT STÅL RUOSTUMATON TERÄS JALOTERÄS 2 Opintojakson oppimistavoite tunnetaan
LisätiedotVäsyminen. Amanda Grannas
Väsyminen Amanda Grannas Väsyminen Materiaalin struktuurin heikentyminen vaihtelevan kuormitusten tai jännitysten seurauksena Lähtee usein säröstä leviää kasvaa (syklinen jännityskuormitus jatkuu) murtuma
LisätiedotTEOBAL Teollisuuden sivutuotteiden hyödyntäminen ballistisissa suojamateriaaleissa
TEOBAL 2011- Teollisuuden sivutuotteiden hyödyntäminen ballistisissa suojamateriaaleissa 17.11.2011 MATINE Tutkimusseminaari Tomi Lindroos & Pertti Lintunen 2 Rahoituspäätös MAT804 suojamateriaaleissa
Lisätiedot