Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Relevanta dokument
Material föreläsning 9. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material repetitionsföreläsning 10. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material föreläsning 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Material föreläsning 8. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Material - Repetition. VT1 1,5 p Janne Färm

Material föreläsning 8. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

TENTAMEN Material. Moment: Tentamen (TEN1), 3,5 högskolepoäng, betyg 3, 4 eller 5. Skriv din kod, kurskoden och kursnamn på varje inlämnat blad!

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Material föreläsning 6. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Lätta konstruktioner. HT2 7,5 p halvfart Lars Bark och Janne Färm

Material lektion 4. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Material lektion 1. HT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Kursinformation. Materiallära för Maskinteknik, 4H1063, 4p. Repetion: Kärnbildning och tillväxt. Repetion: Eutektoida fasdiagrammet för stål

Härdningsmekanismer OBS: Läs igenom handledningen för laborationen.

50 poäng. Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Hållfasthetslära. HT1 7,5 hp halvfart Janne Carlsson

7,5 högskolepoäng. Metalliska Konstruktionsmaterial. Tentamen ges för: Namn: (Ifylles av student) Personnummer: (Ifylles av student)

Dragprov, en demonstration

Metaller och legeringar

Material föreläsning 6. VT1 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Process struktur egenskaper laboration 2, TMKM 11

ALLOY 600 UNS N06600, , NiCr15Fe

Materiallära för Maskinteknik, 4H1063, 4p. Repetition: Olika typer av defekter i material (påverkar materialets mek. eg.) Repetition: Punktdefekter

Material. VT1 1,5 p Janne Färm

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Lektion 1 1. Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Föreläsningar. Försäljning av kurslitteratur.

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Färm

ALLMÄNNA EGENSKAPER ///////////////////////////////////////////////////////////////

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Material föreläsning 7. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

Material, form och kraft, F4

1. Struktur egenskap samband

TMPT06 Material & materialval

Att beakta vid konstruktion i aluminium. Kap 19

Termisk åldring av rostfritt gjutstål

Hållfasthetslära. VT2 7,5 p halvfart Janne Carlsson

Materiallära för M, 4H1063

Hållfasthetslära Lektion 2. Hookes lag Materialdata - Dragprov

Dislokationer och kristallgitter Gitter: tätpackade plan och riktningar är gynnade. Kapitel 8: Mekanismer att härda material

Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner

Kursinformation. Materiallära för Maskinteknik, 4H1063, 4p. Repetion: Härdningsmekanismer. Repetion: Korngränshärdning (minskning av kornstorlek)

Materiallaboration. Materialprovning

Material föreläsning 3. HT2 7,5 p halvfart Janne Färm

LTH Ingenjörshögskolan vid Campus Helsingborg Sanne Johansson Avdelningen för Byggnadsmaterial MATERIALLÄRA (VBM 611) 2012

MOLDMAX HH. Berylliumkoppar med hög hållfasthet FAKTA OM VERKTYGSSTÅL.

Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Kursinformation. Repetition: Punktdefekter. Repetition: Typer av defekter. Repetition: Punktdefekter i legeringar

Allmänna anvisningar: <Hjälptext: Frivilligt fält. Skriv här ytterligare information som studenterna behöver>

LTH Ingenjörshögskolan vid Campus Helsingborg Sanne Johansson Avdelningen för Byggnadsmaterial MATERIALLÄRA (VBM 611) 2013

Konstruktionsmaterial, 4H1068, 4p. Kursinformation. De vanligaste korrosionstyperna. Föreläsning 14: Kärnbildning, tillväxt och omvandling

Material- och polymerteknologi för K3, B4 (KOO052) och Funktionella material för N2 (KOO095)

Fordringar i EN och EN för att undvika sprödbrott Bo Lindblad, Inspecta Sweden AB

10.30 Arbete med Orwell, blyfria mässingslegeringar Jan Nilsson, Nordic Brass Gusum Bedömning av byggvaror Jonny Hellman, Byggvarubedömningen

Lätta konstruktioner. HT2 7,5 p halvfart Lars Bark och Janne Carlsson

Sylodyn. Dynamiska prestanda för exceptionella krav. Fördelar. Leveransprogram

Materialfysik vt Kinetik 5.1 Allmänt om kinetik. [Mitchell 3.0; lite ur Porter-Easterling 5.4]

MATERIALLÄRA (VBM611)

Vad är glasfiber? Owens Corning Sweden AB

CES Inlämningsuppgift

Introduktion till CES

Smidesseminarium i Karlskoga 9 april Krister Axelsson. Uddeholms AB

Materialfysik vt Fasta ämnens termodynamik 4.2 Utveckling av mikrostruktur. [Callister ch. 9, lite Mitchell & Porter-Easterling]

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

Tillåtna hjälpmedel: Typgodkänd räknare, Formelblad m.m. sitter sist i tentan SVAR SKALL ALLTID ÅTFÖLJAS AV MOTIVERING.

Materiallära för Maskinteknik, 4H1063, 4p

IM2601 Fasta tillståndets fysik

Belastningsanalys, 5 poäng Töjning Materialegenskaper - Hookes lag

Gjutjärn som konstruktionsmaterial

Svetsmaterial för JOKE Fill svetstråd


Utvecklingen av mikrostruktur i metaller Materialfysik vt Fasta ämnens termodynamik 4.2 Utveckling av mikrostruktur

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Mekaniska Egenskaper och Brottanalys

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

ALLMÄNNA EGENSKAPER ///////////////////////////////////////////////////////////////

Konisk Kugg. Material och Verktyg. 1

VAD ÄR KEMI? Vetenskapen om olika ämnens: Egenskaper Uppbyggnad Reaktioner med varandra KEMINS GRUNDER

Lösningsförslag till deltentamen i IM2601 Fasta tillståndets fysik. Teoridel

Proceduren för vibrations avspänning på svetsade och gjutna konstruktioner

Fasta förband metaller

Metalliska material. Sammanfattande bedömning. Ämnesbeskrivning

SSAB Boron OPTIMERAT FÖR DIG OCH HÄRDNING

Idealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.

Materiallära för Maskinteknik, 4H1063, 4p. Kursinformation. Repetion: Elastisk/Plastisk deformation. Dragprovkurva: Spänning - Töjning

Materialfysik vt Fasta ämnens termodynamik 4.1 Fasdiagram

Guide för limning av plast och elastomerer

Byggnadsmekanik, LTH MATERIAL, FORM OCH KRAFT

Beskrivning av dimensioneringsprocessen

POLYMERER OBS: Läs igenom handledningen före laborationen.

Föreläsnng Sal alfa

Plastisk bearbetning. Prof. François Rondé-Oustau Göran Karlsson

Miniräknare + Formelblad (vidhäftat i tesen) 50 p

Tentamen i tillverkningsteknik

Spänning och töjning (kap 4) Stång

Textilarmering, av Karin Lundgren. Kapitel 7.6 i Betonghandbok Material, Del 1, Delmaterial samt färsk och hårdnande betong. Svensk Byggtjänst 2017.

Transkript:

Material VT1 1,5 p Janne Färm

Torsdag 22:a Januari 10:15 12:00 kursstart KPP045 Material-delen Förmiddagens agenda Materialkurs för blivande ingenjörer Gruppindelning Kursupplägg Kort paus Föreläsning: Introduktion till material och materialval Kurshemsida http://zoomin.idt.mdh.se/course/kpp045/index.asp 2

Materialkurs för blivande ingenjörer Innovation, Produktutveckling & Processutveckling Ni kommer att göra saker! Till exempel en maskinaxel Ni kommer att göra saker av material som genomgår olika processer Stål som ska svarvas och härdas Vad behöver ni kunna? Designkritiska egenskaper Materials egenskaper Processers egenskaper Ett verktyg för att kunna välja 3

Designkritiska egenskaper En produkts prestanda begränsas av vissa materialegenskaper; de designkritiska egenskaperna Första steget är att identifiera alla designkritiska egenskaper De är olika för varje design! Exempel: cykelram Styrka, styvhet, låg vikt, korrosionsbeständig, formbar 4

Materials egenskaper Fysikaliska egenskaper Densitet Mekaniska egenskaper Styvhet, Styrka, Seghet Termiska egenskaper Maximal driftstemperatur Värmeutvidgningskoefficient Elektriska egenskaper Magnetiska egenskaper Optiska egenskaper 5

Processers egenskaper Formning Gjutning, formsprutning, smidning, skärande bearbetning Sammanfogning Limning, svetsning, skruvförband Ytbehandling Värmebehandling, polering, eloxering, lackering 6

CES Ett verktyg för materialval CES Cambridge Engineering Selector http://www.grantadesign.com/ 7

Gruppindelning Fem grupper med 11-12 deltagare På laborationen (LAB 1) delas ni upp i tre undergrupper På gjut och smideslaborationen delas ni upp i två undergrupper Lab 1 Härdning av stål 4 timmar Grupp 1&2 Onsdag 11/2 v7 Grupp 3&4 Onsdag 18/2 v8 Grupp 5 Fredag 20/2 v8 Gjut och smideslab 4 timmar Samtliga grupper v12 8

Kursupplägg Material Föreläsningar Kursbok : Essentials of Materials Science and Engineering. Donald R Askeland, Wendelin J Wright 6 föreläsningar 1 i veckan v4 v9, torsdag förmiddag 10:15 12:00 Föreläsningarna behandlar kapitel 6 t.o.m. 16 i boken M1 Dagens föresläsning repetition och materialval M2 Kapitel 6&7 Mekaniska egenskaper M3 Kapitel 8&9 Deformationshärdning, glödgning och stelning M4 Kapitel 10&11 Fasta lösningar, fasdiagram och dispersionshärdning M5 Kapitel 12&13 Härdningsmekanismer M6 Kapitel 14,15&16 Metaller, Keramer och Plaster Länk till bra ordlista: http://beam.acclab.helsinki.fi/~knordlun/matfys/2007/ordlista-1.pdf Laborationer Lab 1 behandlar värmebehandling och härdning av stål Laborationen tar cirka 4 timmar Gjut och smideslaborationen är ett halvdags studiebesök 9

Paus Dags för en liten bensträckare! 10

Introduktion till material Ingen gör som ingenjören gör Ingenjören gör saker Vi gör saker av material Vi formar, sammanfogar och ytbehandlar dem med processer Vi måste välja material och process som uppfyller våra designkritiska egenskaper 11

Materialval Vi har mer än 160 000 olika material att välja på! 12

Materialval 6 olika materialfamiljer Metaller Polymerer Elastomerer Keramer Glas Hybrider Vi behöver hjälp! En karta som visar oss vägen CES är en sådan karta 13

14

Designkritiska egenskaper Varje materialval bör starta med frågan: Vilka är de designkritiska egenskaperna? Exempel: flygplansvinge Tillräckligt styv (inga flaxande vingar) Tillräckligt stark (inga böjda vingar) Tillräckligt seg (inga brustna vingar) Tillräckligt lätt (inga hängande vingar) 15

Materialegenskaper Generella Densitet, pris Mekaniska Styvhet, E-modul Hårdhet Styrka, sträckgräns Styrka, brottgräns Brottöjning Utmattningsgräns Brottseghet Kemiska korrosionsegenskaper Termiska Maximal driftstemperatur Värmeutvidgningskoefficient Värmeledningsförmåga Värmekapacitet Elektriska Resistans Magnetiska Remanens Optiska Transparans brytningsindex 16

Materialvalstrategi En process med 4 steg Översättning Omformulera designkraven till designkritiska egenskaper Sållning Sålla bort alla material som inte klarar jobbet Rangordna Lista de material som bäst uppfyller kraven Dokumentera Undersök bästa materialens historia 17

Översättning Omformulera designkraven till designkritiska egenskaper Identifiera följande: Funktion - Vad gör komponenten? Begränsningar - Vilka villkorslösa krav måste uppfyllas? Målsättningar - Vilka prestanda ska optimeras? Fria parametrar - Vilka egenskaper är vi fria att ändra? 18

Begränsningar mot målsättningar Begränsning Väsentligt krav som måste uppfyllas, ofta ett gränsvärde Målsättning Egenskap där vi söker ett extremvärde 19

Materialegenskaper och tillstånd Styvhet och styrka Styvhet är motståndet mot elastisk formändring E-modulen är materialegenskapen för styvhet Styrka är motståndet mot permanent formändring eller kollaps Sträckgräns och Brottgräns är materialegenskap för styrka Spänning-töjningskurvor Första delen är rak och elastisk Material återgår till ursprunglig form vid avlastning I den linjärt elastiska delen är töjningen proportionell mot spänningen Permanent deformation uppstår vid spänningar över sträckgränsen Materialet återfår inte sin ursprungliga form 20

Dragprovkurvan Spänning Töjningskurva: Metall Figure 6.1 Sträckgränsen, R p0,2 är den spänning som ger 0.2% resttöjning Då spänningen passerar sträckgränsen deformationshärdar många metaller Maximala spänningen är definierad som brottgränsen R m 21

Kristallina defekter Defekter i metaller och keramer hindrar dem från att uppnå sin ideala styrka Vanliga defekter: (a) (b) (c) (d) Vakanser Inlösta atomer; substitutionslösning eller interstitiell lösning Dislokationer Korngänser Figure 6.11

Öka styrkan För att öka styrkan hos kristallina material måste vi göra det svårare för dislokationer att röra sig Figure 6.18

Lösningshärdning Legering tillsats av andra atomer Legeringsatomerna är oftast större vilket hindrar dislokationerna

Deformationshärdning Vi ökar antalet dislokationer genom plastisk deformation

korngränshärdning Kornstorleken är typiskt 10-100 μm Dislokationerna har svårt att passera en korngräns eftersom glidplanen inte sammanfaller Små korn ger hårdare material

Stål - fasdiagram Processerna ändrar egenskaperna Egenskaper som styrka och resistivitet beror på mikrostrukturen och mikrostrukturen beror på processerna Järn kol fasdiagram Diagrammet visar upptill 6.7 vikt % kol Det täcker alla gjutjärn och stål Lösligheten för kol beror mycket på temperaturen då järn byter från BCC till FCC vid höga temperaturer De interstillära hålen som löst kol upptar är mycket mindre i BCC än i FCC vilket gör att mindre mängd kol kan lösas Figure GL2.13 27

Hastigheten för Fastransformationer Hastigheten beror både på drivkraften och diffusionshastigheten Båda beror på temperaturen men på olika sätt Figure 19.9

Tid Temperatur Transformation TTT-Diagram Figure 19.11 TTT diagram används för att studera diffusionskontrollerad fastransformation C-kurvorna visar hur långt transformationen kommit TTT kurvor antar att temperaturen sänks hastigt ned till transformationstemperaturen

Continuous-Cooling Transformation Kontinuerlig kylningstransformation CCT-Diagram TTT diagram Snabb kylning CCT diagram Kontinuerlig kylning Figure 19.12 Kontinuerlig kylning är mer praktiskt än snabb kylning Vid kontinuerlig kylning finns det en kritisk kylningshastighet som precis undviker att transformationen startar

Fasta fastransformationer utan jämvikt Snabb kylning kan förhindra fastransformationer I figuren ser det ut som utskiljning kommer att ske vid kylning, med start vid 300 C, om Mg-halten är 8 % Utskiljningen tar dock tid och om vi kyler tillräckligt snabbt hinner inte denna transformation starta Figure GL2.41

Från Cu-Mg fasdiagrammet ser det ut som utskiljning till jämviktsfasen skulle ske vid 200 C Istället övergår den instabila a-fasen till en metastabil tredje fas Åldringskurvorna visar hur sträckgränsen påverkas vid åldring Figure GL2.42