Faglig innhold

Dette kurset er en fortsettelse av TMM4100 - Materialteknologi, og gir en dypere utforskning av sentrale aspekter innen materialteknologi anvendt på maskinteknikk. Det fokuserer på det komplekse forholdet mellom struktur, egenskaper og ytelse av materialer i ingeniørapplikasjoner, og tar for seg løsninger på ulike utfordringer knyttet til materialnedbrytning.

Med mål om å gi både grunnleggende og anvendt kunnskap innen materialteknologi, fokuserer kurset på ulike mekaniske egenskaper til metalliske materialer og deres nedbrytningsprosesser. Kurset starter med struktur og mekaniske egenskaper til metaller, etterfulgt av temaer som deformasjonsmekanismer (både elastisk og plastisk), utmattings og bruddatferd, mekanisk testing på ulike lengdeskalaer, plastisk deformasjon i metallbearbeiding, samt slitasje og korrosjonsatferd. Et utvalg av supermaterialer med ekstreme mekaniske egenskaper blir introdusert og gjennomgått i løpet av kurset.

Kurset gir en grundig forståelse av noen nedbrytningsprosesser og tilhørende tiltak, som for eksempel slitasje, smøring, hydrogensprøhet og korrosjon. Teoretisk og anvendt kunnskap om disse nedbrytningsprosessene, som de grunnleggende mekanismene for korrosjon og slitasje, beskyttelsesmetoder og strategier for nedbrytningshåndtering, vil bli behandlet i dette kurset.Temaene som dekkes i kurset er direkte tilpasset behovene i industrien. Kunnskapen som oppnås i kurset vil styrke studentenes forståelse av materialers mekaniske oppførsel og nedbrytningsmekanismer i ulike industrielle sektorer, som energi og produksjon.

Læringsutbytte

Kunnskap:

• Forståelse av sammenhengen mellom materialstruktur, egenskaper og ytelse i ingeniørapplikasjoner.
• Omfattende kunnskap om mekaniske egenskaper, inkludert elastiske og plastiske deformasjonsmekanismer, styrkningsmetoder, bruddadferd og metoder for mekanisk testing.
• Kunnskap om avansert metallbearbeiding.
• Tribologisk kunnskap, inkludert teorier om friksjon, slitasje og smøring, mekanismer for overflatenedbrytning og tilhørende tiltak.
• Teoretisk og praktisk kunnskap om korrosjonsmekanismer, forebyggingsteknikker og korrosjonshåndtering.

Ferdigheter:

• Kvantifisere materialstruktur og korrelere dem med materialegenskaper.
• Forståelse av nedbrytnings- og sviktmekanismer i ulike typer ingeniørmaterialer.
• Evne til å foreslå materialløsninger og tiltak for å kontrollere nedbrytningsproblemer.

Generell kompetanse:

• Forstå ulike deformasjonsoppføringer og egenskaper for materialer.
• Forstå ulike nedbrytningsmekanismer for materialer.
• Evne til å velge passende materialer og implementere tiltak for å sikre trygg bruk av strukturelle komponenter i definerte miljøer.
• Evne til å vurdere gjennomførbarheten av ingeniørløsninger som involverer materialer og materialvalg.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og prosjektarbeid, dvs. fire timer forelesning og to timer prosjektarbeid per uke. Forelesningene holdes på engelsk. Omvendt undervisning vil bli brukt for noen forelesninger. Studentene skal gjennomføre fire ulike prosjekter gitt av foreleserne, med prosjektrapporter som forventes å bli skrevet på engelsk. Eksamen vil også bli gitt på engelsk. Det forventes også at eksamensbesvarelsen skrives på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskap om materialvitenskap, elektrokjemi og kjemi.

Det er obligatorisk å ha kunnskap tilsvarende TMM4100.

Grunnleggende kunnskaper i Microsoft Office (for eksempel Word, Excel og andre).

Kursmateriell

Foredragsnotater (PowerPoint-presentasjoner), noen forskningsartikler.

Lærebøker:

• William D. Callister Jr., David G. Rethwisch "Materials Science and Engineering", 8./9./10. utgave (SI-versjon), John Wiley & Sons, Inc.

Ekstra kursmateriale vil bli gitt i forelesningen.

Studiepoengreduksjon