Emne - Fasetransformasjoner i metaller - TMT4260
Fasetransformasjoner i metaller
Om
Om emnet
Faglig innhold
Emnet omfatter det teoretiske grunnlaget for forståelse av fasetransformasjoner i metaller samt en kvalitativ og kvantitativ beskrivelse av teknologiske viktige fasetransformasjoner i metaller (med hovevekt på aluminium) som er bestemmende for utvikling av mikrostruktur og egenskaper under (hovedsakelig) termisk bearbeiding. Etter en kort beskrivelse av det termodynamiske grunnlaget for fasetransformasjoner, gjennomgås den atomære og matematiske beskrivelsen av diffusjon og geometriske og strukturelle aspekter ved fasegrenser. Deretter gjennomgås i større detalj fasetransformasjoner ved kimdanning og vekst: Presipiteringsreaksjoner i fast fase, rekrystallisasjon, kornvekst, og diskontinuerlig og spinodal avblanding.
Læringsutbytte
Emnet skal gi innsikt i og kunnskap om det termodynamiske grunnlaget for fasetransformasjoner og en kvantitativ beskrivelse av teknisk viktige fasetransformasjoner i metaller. Etter gjennomføring av forelesningene og øvingsopplegget skal studentene kunne gjøre rede for ulike modeller for binære løsninger, og med basis i fri energibetraktninger kunne forklare binære fasediagrammer og gjøre relevante termodynamiske beregninger. Studentene skal kunne gjøre rede for den atomære og matematiske beskrivelsen av diffusjon samt kunne nyttegjøre seg dette for gjøre analytiske og numeriske beregninger knyttet til utvalgte diffusjonsproblemer. Studentene skal dessuten ha inngående kunnskap om geometriske og strukturelle forhold ved fasegrenser og hvordan disse forhold relaterer til grenseflate-energi og mobilititet. Videre skal studentene kjenne det teoretiske grunnlaget for og den matematiske beskrivelsen av klassiske modeller for fasetransformasjoner ved kimdanning og vekst, herunder presipiteringsreaksjoner, rekrystallisasjon, kornvekst, og diskontinuerlig og spinodal avblanding, og kunne nyttegjøre seg dette i relevante kvantitative beregninger for kinetikk og mikrostrukturutvikling. Studentene skal ha inngående kjennskap til kvalitative og kvantitative forhold ved presipitering og utherding i utherdbare legeringer, herunder vekst og forgrovning av presipitater og hvordan dette relaterer til materialenes mekaniske egenskaper.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, regneøvinger og miniprosjekt. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Anbefalte forkunnskaper
Det er en fordel, men ingen forutsetning, med eksamen i emnene TMT4170 Materialteknologi 1 og TMT4175 Materialteknologi 2 (for begge emner, se emnebeskrivelser for 2009/10) eller tilsvarende.
Kursmateriell
D.A. Porter and K.E. Easterling: Phase Transformations in Metals and Alloys. Utdelte forelesningsnotater.
Fagområder
- Fysikalsk metallurgi
- Materialteknologi
- Teknologiske fag