Materials and Coatings Technology of Machinery and Equipment ManufacturingLaajuus (10 cr)
Code: TX00DJ47
Credits
10 op
Objective
The student can define the microstructures of metals and describe how they affect the mechanical properties of metal alloys.
The student can customize the properties of metal alloys by various treatments and can choose a proper alloy for each treatment.
The student can define the bases for material selection. He or she can name the significant material properties for various requirements.
The student can describe the methods of product painting. He or she knows the quality requirements and quality control of product painting. The student can also describe the principles of thermal spray coating and weld overlay processes and outline common thermal spray and weld overlay methods. He or she can define the applications and limitations of these methods.
The student can describe the most common material failure mechanisms, recognize the characteristics of common failure modes and can present how the failures can be avoided.
Content
1. Microstructure of metals
2. Thermal treatments of metal alloys
3. Basics of materials selection
4. Product painting
5. Thermal spraying and weld overlaying
6. Failure mechanisms of materials
Assessment criteria, satisfactory (1)
1. The student can describe the properties of phases in ferroalloys.
2. The student can customize steel properties by the most common heat treatments.
3. The student can define the factors affecting materials selection.
4. The student can define the origin and mechanism of mechanical failures of metal alloys.
5. The student can define proper painting methods for different materials.
6. The student can describe the principles of thermal spray coating and weld overlaying.
Assessment criteria, good (3)
1. The student can describe the hardening mechanisms of metals.
2. The student can eliminate the cold worked structure of metals and strengthen iron-based alloys by heat treatments
3. The student can name the properties corresponding certain requirements.
4. The student can describe the basis of cost accounting and quality control of product painting.
5. The student can describe the applicability of thermal spray and weld overlay processes to different coating requirements.
6. The student can define the occupational safety hazards of the selected coating.
7. The student can define the origin and mechanism of failures of polymers and ceramics.
8. The student can describe the wear mechanisms.
9. The student recognizes the essential characteristics of failure types.
Assessment criteria, excellent (5)
1. The student recognizes the purpose of the essential alloying elements in steels.
2. The student can utilize phase diagrams and CCT-diagrams in heat treatments.
3. The student can judge the cause of a material failure according to its appearance and the exposure conditions.
4. The student can define how a certain type of failure can be avoided.
5. The student can define the relevance of welding energy and heat input in overlaying. The student can take into account the metallurgical factors in weld overlaying.
6. The student can calculate coating costs.
Assessment criteria, approved/failed
1. The student can describe the properties of phases in ferroalloys.
2. The student can customize steel properties by the most common heat treatments.
3. The student can define the factors affecting materials selection.
4. The student can define the origin and mechanism of mechanical failures of metal alloys.
5. The student can define proper painting methods for different materials.
6. The student can describe the principles of thermal spray coating and weld overlaying.
Further information
The course includes physics (statics).
Enrollment
28.11.2022 - 31.12.2022
Timing
09.01.2023 - 05.05.2023
Number of ECTS credits allocated
10 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Smart and Clean Solutions
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Seats
0 - 30
Degree programmes
- Biotechnology and Chemical Engineering
Teachers
- Juha Kotamies
- Kai Laitinen
Teacher in charge
Arto Yli-Pentti
Groups
-
MATPI21Materiaali- ja pinnoitetekniikka
-
TXM21S1Bio- ja kemiantekniikan tutkinto-ohjelma päivä
Objective
Opiskelija osaa kuvata metallien mikrorakennepiirteet ja niiden vaikutukset metallien mekaanisiin ominaisuuksiin.
Opiskelija osaa muuttaa metalliseosten ominaisuuksia erilaisin käsittelyin ja osaa valita sopivan metalliseoksen kuhunkin käsittelyyn.
Opiskelija osaa luetella materiaalien valintaperusteet. Hän osaa nimetä erilaisten vaatimusten kannalta merkitykselliset materiaaliominaisuudet.
Opiskelija osaa kuvata tuotemaalausmenetelmät. Hän tuntee tuotemaalauksen edellyttämät laatuvaatimukset ja laadunohjauksen. Hän osaa kuvata myös termisen ruisku- ja hitsauspinnoituksen periaatteet sekä pääpiirteittäin yleisimmät ruisku- ja hitsauspinnoitusmenetelmät. Hän osaa määritellä näiden pinnoitteiden sovellusmahdollisuudet ja rajoitukset.
Opiskelija osaa kuvata yleisimmät vaurioitumismekanismit, tunnistaa yleisimpien vaurioitumistapojen ominaispiirteet ja kertoa, miten vauriot voidaan välttää.
Content
1. Metallien mikrorakenne
2. Metalliseosten lämpökäsittelymenetelmät
3. Materiaalien valintaperusteet
4. Tuotemaalaus
5. Terminen ruiskutus ja hitsauspinnoitus
6. Materiaalien vaurioitumistavat
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
1. Opiskelija osaa kuvata rautametallien rakennemuutokset ja faasien ominaisuudet.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalin valintaan vaikuttavat tekijät.
4. Opiskelija osaa kuvata metallien mekaanisten vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
5. Opiskelija osaa nimetä erilaisten materiaalien tuotemaalausmenetelmät.
6. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen periaatteen.
Assessment criteria, good (3)
1. Opiskelija osaa kuvata metallien lujittamismekanismit.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalien vaatimusten mukaiset ominaisuudet.
4. Opiskelija osaa kuvata tuotemaalauksen kustannuslaskennan ja laadunvalvonnan.
5. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen soveltuvuuden erilaisiin pinnoitustarkoituksiin.
6. Opiskelija osaa määritellä pinnoituksen työturvallisuusriskit.
7. Opiskelija osaa kuvata polymeerien ja keraamien vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
8. Opiskelija osaa kuvata kulumismekanismit.
9. Opiskelija tunnistaa vaurioitumistapojen keskeiset ominaispiirteet.
Assessment criteria, excellent (5)
1. Opiskelija tunnistaa terästen keskeisten seosaineiden käyttötarkoituksen.
2. Opiskelija osaa hyödyntää faasipiirroksia ja S-käyriä lämpökäsittelyn suorittamisessa.
3. Opiskelija osaa päätellä materiaalivaurion aiheuttajan vaurion ilmenemistavan ja olosuhteiden perusteella.
4. Opiskelija osaa kuvata, miten tietyntyyppinen vaurio voidaan välttää.
5. Opiskelija osaa määritellä hitsausenergian ja lämmöntuonnin merkityksen pinnoituksessa. Hän osaa ottaa huomioon hitsausmetallurgiset tekijät hitsauspinnoituksessa.
6. Opiskelija osaa laskea pinnoituskustannuksia.
Assessment criteria, approved/failed
1. Opiskelija osaa kuvata rautametallien rakennemuutokset ja faasien ominaisuudet.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalin valintaan vaikuttavat tekijät.
4. Opiskelija osaa kuvata metallien mekaanisten vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
5. Opiskelija osaa nimetä erilaisten materiaalien tuotemaalausmenetelmät.
6. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen periaatteen.
Further information
Opintojakso sisältää fysiikkaa (statiikka)
Enrollment
29.11.2021 - 06.01.2022
Timing
10.01.2022 - 06.05.2022
Number of ECTS credits allocated
10 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Smart and Clean Solutions
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Biotechnology and Chemical Engineering
Teachers
- Juha Kotamies
- Kai Laitinen
Teacher in charge
Arto Yli-Pentti
Groups
-
TXM20S1Bio- ja kemiantekniikan tutkinto-ohjelma päivä
-
MATPI20Materiaali- ja pinnoitetekniikka
Objective
Opiskelija osaa kuvata metallien mikrorakennepiirteet ja niiden vaikutukset metallien mekaanisiin ominaisuuksiin.
Opiskelija osaa muuttaa metalliseosten ominaisuuksia erilaisin käsittelyin ja osaa valita sopivan metalliseoksen kuhunkin käsittelyyn.
Opiskelija osaa luetella materiaalien valintaperusteet. Hän osaa nimetä erilaisten vaatimusten kannalta merkitykselliset materiaaliominaisuudet.
Opiskelija osaa kuvata tuotemaalausmenetelmät. Hän tuntee tuotemaalauksen edellyttämät laatuvaatimukset ja laadunohjauksen. Hän osaa kuvata myös termisen ruisku- ja hitsauspinnoituksen periaatteet sekä pääpiirteittäin yleisimmät ruisku- ja hitsauspinnoitusmenetelmät. Hän osaa määritellä näiden pinnoitteiden sovellusmahdollisuudet ja rajoitukset.
Opiskelija osaa kuvata yleisimmät vaurioitumismekanismit, tunnistaa yleisimpien vaurioitumistapojen ominaispiirteet ja kertoa, miten vauriot voidaan välttää.
Content
1. Metallien mikrorakenne
2. Metalliseosten lämpökäsittelymenetelmät
3. Materiaalien valintaperusteet
4. Tuotemaalaus
5. Terminen ruiskutus ja hitsauspinnoitus
6. Materiaalien vaurioitumistavat
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
1. Opiskelija osaa kuvata rautametallien rakennemuutokset ja faasien ominaisuudet.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalin valintaan vaikuttavat tekijät.
4. Opiskelija osaa kuvata metallien mekaanisten vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
5. Opiskelija osaa nimetä erilaisten materiaalien tuotemaalausmenetelmät.
6. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen periaatteen.
Assessment criteria, good (3)
1. Opiskelija osaa kuvata metallien lujittamismekanismit.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalien vaatimusten mukaiset ominaisuudet.
4. Opiskelija osaa kuvata tuotemaalauksen kustannuslaskennan ja laadunvalvonnan.
5. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen soveltuvuuden erilaisiin pinnoitustarkoituksiin.
6. Opiskelija osaa määritellä pinnoituksen työturvallisuusriskit.
7. Opiskelija osaa kuvata polymeerien ja keraamien vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
8. Opiskelija osaa kuvata kulumismekanismit.
9. Opiskelija tunnistaa vaurioitumistapojen keskeiset ominaispiirteet.
Assessment criteria, excellent (5)
1. Opiskelija tunnistaa terästen keskeisten seosaineiden käyttötarkoituksen.
2. Opiskelija osaa hyödyntää faasipiirroksia ja S-käyriä lämpökäsittelyn suorittamisessa.
3. Opiskelija osaa päätellä materiaalivaurion aiheuttajan vaurion ilmenemistavan ja olosuhteiden perusteella.
4. Opiskelija osaa kuvata, miten tietyntyyppinen vaurio voidaan välttää.
5. Opiskelija osaa määritellä hitsausenergian ja lämmöntuonnin merkityksen pinnoituksessa. Hän osaa ottaa huomioon hitsausmetallurgiset tekijät hitsauspinnoituksessa.
6. Opiskelija osaa laskea pinnoituskustannuksia.
Assessment criteria, approved/failed
1. Opiskelija osaa kuvata rautametallien rakennemuutokset ja faasien ominaisuudet.
2. Opiskelija osaa muuttaa terästen ominaisuuksia tavallisimpien lämpökäsittelymenetelmien avulla
3. Opiskelija osaa nimetä materiaalin valintaan vaikuttavat tekijät.
4. Opiskelija osaa kuvata metallien mekaanisten vaurioiden aiheuttajan ja mekanismin.
5. Opiskelija osaa nimetä erilaisten materiaalien tuotemaalausmenetelmät.
6. Opiskelija osaa kuvata termisen ruiskutuksen ja hitsauspinnoituksen periaatteen.
Further information
Opintojakso sisältää fysiikkaa (statiikka)