Materiaalitekniikan syventävät opinnot (10 op)

Tavoitteet

Opiskelija osaa kuvata jännitysten ja muodonmuutosten synnyn rakenteissa erilaisissa kuormitustapauksissa ja arvioida materiaalien ja yksinkertaisten rakenteiden toimivuuden selkeissä kuormitustilanteissa. Opiskelija osaa selittää, miten materiaalien keskeiset ominaisuudet riippuvat niiden mikro- ja makrorakenteesta ja miten materiaalien rakenteeseen voidaan vaikuttaa. Opiskelija osaa kuvata terästen keskeisten seosaineiden vaikutukset terästen faasirakenteeseen ja ominaisuuksiin. Opiskelija osaa hyödyntää materiaalien tutkimus- ja testausmenetelmiä.

Sisältö

1. Kuormituslajit sekä niiden aiheuttamat jännitykset ja muodonmuutokset
2. Rakenteen vaikutus kuormitukseen
3. Materiaalien mikro- ja makrorakenteet
4. Metallien faasimuutokset ja plastinen muodonmuutos
5. Materiaalien lujittamismekanismit
6. Metalliseosten koostumus
7. Metallien lämpökäsittelymenetelmät
8. Hiili- ja piimateriaalit
9. Materiaalien tutkimus- ja testausmenetelmät

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

1. Opiskelija tunnistaa kuormituslajit ja osaa kuvata niiden aiheuttamat jännitykset.
2. Opiskelija osaa kuvata makrorakenteen vaikutukset metallien ominaisuuksiin.
3. Opiskelija osaa kuvata rautametallien faasien mikrorakenteen ja ominaisuudet.
4. Opiskelija osaa nimetä testausmenetelmät mekaanisten ominaisuuksien selvittämiseksi.
5. Opiskelija osaa suorittaa yleisimpiä mekaanisten ominaisuuksien testauksia.
6. Opiskelija osaa määritellä rikkomattomien aineenkoetusmenetelmien käyttömahdollisuudet.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

1. Opiskelija osaa laskea jännitykset yksinkertaisissa kuormitustapauksissa.
2. Opiskelija osaa kuvata rakenteen hoikkuuden sekä lovien muodon ja koon vaikutuksen jännitysten jakautumiseen.
3. Opiskelija osaa päätellä faasipiirroksesta metalliseoksen jäähtymisessä syntyvät tasapainon mukaiset rakenteet.
4. Opiskelija osaa kuvata metallien lujittamismekanismit.
5. Opiskelija osaa päätellä polymeerien ominaisuudet niiden rakenteen perusteella.
6. Opiskelija osaa valita metalliseosten lämpökäsittelymenetelmät tarkoituksenmukaisesti.
7. Opiskelija osaa luetella optisen metallografian ja elektronimikroskopian keskeiset erot sekä elektronimikroskoopin keskeiset käyttömahdollisuudet.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

1. Opiskelija osaa esittää hiili- ja piimateriaalien keskeiset ominaisuudet.
2. Opiskelija osaa päätellä tasapainopiirroksesta faasien koostumuksen ja suhteellisen osuuden.
3. Opiskelija osaa kuvata terästen seosaineiden käyttötarkoitukset.
4. Opiskelija osaa selittää, kuinka keraamituotteen ominaisuudet riippuvat valmistusmenetelmästä.
5. Opiskelija osaa ottaa huomioon kuormituksen tarkastelusuunnan vaikuttavien jännitysten kannalta.
6. Opiskelija osaa valita tarkoituksenmukaisen materiaalien karakterisointimenetelmän.

Esitietovaatimukset

Insinöörikemia
Materiaalitekniikan perusteet