Mål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

• Redogöra för sambandet mellan atomära strukturers uppbyggnad, både en- och flerfasiga, och de egenskaper som kan förväntas hos material som skapats av sådana strukturer

• Redogöra för innebörden av begreppet diffusion samt utföra enklare beräkningar på diffusionsförlopp

• Tolka fasdiagram, både unära, binära och tertiära

• Redogöra för energi- och strukturändringar relaterat till fasomvandlingar, kärnbildning, omvandlingsdiagram, korn och partikeltillväxt

• Redogöra för gjutningens metallografi baserat på tillämpade exempel

• Redogöra för grundbegreppen inom den mekaniska metallografin

• Redogöra för ljusoptisk mikroskopi med tyngdpunkten på handhavande och kunna använda mikroskop för att kunna karakterisera och identifiera ett materials strukturbeståndsdelar
• Genomföra mikroskop-undersökningar av stålprov som studenten själv har provpreparerat

Innehåll

Kursen börjar med en genomgång av atomstrukturer och kristallografi där effekten av olika kristallstrukturer poängteras.

Sedan behandlas begreppet diffusion där principen för diffusionsstyrd omvandling beskrivs och studenterna ska utföra beräkningar på diffusionsförlopp genom att tillämpa Fick‘s lagar på sätthärdning av stål.

Nästa avsnitt är studier av fasdiagram (både unära, binära och ternära), med specika tillämpade exempel från Fe-C diagrammet, både stål och gjutjärn.

Sedan behandlas energi- och strukturförändringar och gjutningens metallografi, med inriktning mot fasomvandlingar, kärnbildning, tillväxt och omvandlingsdiagram (både TTT- och CCT-diagram).

Därefter behandlas den mekaniska metallografin med olika härdningsmekanismer med praktiska exempel från olika legeringar och härdningsprocesser. Elastisk- och plastisk deformation diskuteras med hjälp av enklare dislokationsteorier (kantdislokationer)

Sista delen av kursen består av ljusoptisk mikroskopering där teorin varvas med en laborativ del där studenterna får studera kolstål med olika C-halter och bedöma vilka faser och strukturer man ser. Det ingår även praktisk provpreparering i form av kapning, slipning, polering och etsning.

Laborationen baseras på ett låglegerat stål med olika kolhalter som studenterna får normalisera, härda och anlöpa. Man får sedan studera proverna med de olika kolhalterna och tolka de olika strukturerna som uppkommer före och efter värmebehandlingarna.

Examinationsformer

Arbetsformer

Föreläsningar, industriföreläsningar, studiebesök, övningar och laborationer

Betyg

Förkunskapskrav

• Grundläggande behörighet

Litteratur

• Stemne L.. (2001) Metalliska material. kompendium. (150 s).
• Stemne, L. (2001) Metallmikroskopering. Kompendium, Bergsskolan. (50 s).
• Ullman, Erik. (2003) Materiallära, Karleboserien. 14 uppl. Stockholm : Liber. (530 s). ISBN 91-47-05178-7