TM03: Tema i materiallære

Størrelse: px
Begynne med side:

Download "TM03: Tema i materiallære"

Transkript

1 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 1 av 11 TM03 TM03: Tema i materiallære Diffusjon og dens betydning ved fasetransformasjoner i teknologiske metaller. Diffusjon er en frivillig transport av stoff fra høy til lav konsentrasjon på grunn av termiske vibrasjoner. Det kreves en viss mengde energi for at vibrasjonene kan presse et atom forbi naboene i et fast stoff. Ved en gitt temperatur vil atomene ha varierende energi. Noen har til en hver tid høy energi og andre har lavere energi (= vibrerer mer eller mindre kraftig). Dette er helt tilfeldig, og det er ikke de samme atomene som har høy energi hele tida. Jo høyere temperaturen er, jo høyere energi har atomene i gjennomsnitt. Dermed er det klart at diffusjonen går raskere jo høyere temperaturen er. Antallet atomer som har nok energi til å gjøre et hopp er gitt ved en "Bolzmann-ligning" Q RT N = N 0 e der N er antallet, N 0 er antall i alt, Q er energi for å kunne klare et hopp, T er den absolutte temperatur og R er gasskonstanten, se Figur Q N. R T 0 e T Figur 1. Det prinsipielle forløpet av en Bolzmann-kurve for atomer Fra dette kan man vise at diffusiviteten = evnen til å "lede" en diffusjonsstrøm er gitt som Diffusivitet: D = D 0 e Q RT

2 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side av 11 TM03 Vi ser at T 0 D 0 og at T D D0. Det siste viser at D 0 teoretisk er den største diffusiviteten som et stoff kan ha. Vi kan naturligvis ikke sette inn høyere temperatur enn det som fører til faseomvandling eller smelting. Diffusjonsstrømmen (j, antall mol pr sek. pr m ) er proporsjonal med konsentrasjonsendringen pr meter. (konsentrasjonsgradienten) og diffusiviteten. Dette kalles Fick's 1. lov j dc = D dx Etter en tid endres konsentrasjonen. Konsentrasjonen endres altså både ved å la tida gå, dt, og ved å endre sted, dx. Dette gir Fick's. lov, som har partielle deriverte, da det er to frie variable, nemlig tid og avstand, t og x. C t C = D x C snitt Krystallmodell C før Cmax Figur Diffusjonsutjevning av krystallseigringer. etter Cmax før etter tid t Kurven viser konsentrasjonsvariasjonen før utjevning og etter å ha diffusjonsglødet en tid, t. x Fick's. lov er vanskelig å løse. Matematikerne har løst den for spesielle tilfeller. To eksempler skal nevnes. a) Utjevning av krystallseigringer når konsentrasjonen av det innblandede stoffet varierer som en sinuskurve, se Figur. b) Inntrenging av et stoff som har fast konsentrasjon i overflaten, eks. innkulling og nitrering. I begge tilfeller viser løsningene at t D forholdet vil være konstant. Her er l t tida, D diffusiviteten og l en diffusjonsavstand. Eksempel 1) Ved kornstørrelse l = 00 µm må det glødes i 40 min. ved 500 C for å oppnå ønsket utjevning. Hvor lenge må det glødes dersom kornstørrelsen er l = 100 µm? t D 40 D t D Svar = konst = t = 10 l min.

3 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 3 av 11 TM03 ): Hvor lenge må vi gløde ved kornstørrelse 100 µm dersom temperaturen heves til 550 C når diffusiviteten er bestemt av Q = J/mol og D 0 = 10-4 m /s? svar: ,3 ( ) 10 D = 10 e = 3,53 m/s ,3( ) 10 D = 10 e = 7,89 m/s 10 t D l 10 3, t 7,89 10 = = konst t = 4,5 min. Diffusjonsstyrte prosesser uten fasetransformasjon Diffusjonen skyldes de termiske bevegelsene til atomene. I fast stoff vibrerer atomene omkring samme punkt, kraftigere jo høyere temperaturen er. De termiske bevegelsene er selve årsaken til at et krystall ikke kan bli perfekt. Ved den høye temperaturen der stoffet størkner, vibrerer atomene så kraftig at det ikke lett blir fanget på sin plass i gitteret. Relativt mange gitterplasser blir stående tomme. Slike hulrom kalles en vakanser. Når temperaturen blir lavere, samler vakansene seg langs linjefeil, dislokasjoner. Enkeltvakanser finnes fortsatt, men det er langt færre av dem. I et fast stoff er det altså mange defekter. I krystallinske stoffer finnes det vakanser, dislokasjoner og naturligvis forurensninger, dvs. fremmedatomer (substitusjonelt eller interstisielt). De termiske vibrasjonene tillater atomene å flytte seg i forhold til hverandre, dette betegnes som nevnt over med diffusjon. Diffusjonen kan skje ved at fremmedatomer diffunderer Eks. Karbon diffunderer i jern, sink diffunderer i kobber, hydrogen diffunderer i stål. Hvilken diffusjon er raskest? (svar: hydrogen i stål er raskest, så kommer karbon i jern og til sist sink i kobber fordi hydrogen og karbon er interstisielt løst i jern, sink må ta substitusjonsplasser i kobbergitteret. Av hydrogen og karbon er hydrogen det minste og dermed det raskeste). Diffusjon skjer også som egendiffusjon, altså at atomer av samme sort bytter plass innbyrdes. Eks. Diffusjonen går raskere langs korngrenser og langs dislokasjoner fordi der er det flest defekter og løsest pakning. Ved høyere temperatur og lengre tid blir fører egendiffusjonen til kornvekst, se under. Vi skal så se på noen diffusjonsstyrte prosesser og hva som skjer ved gradvis høyere temperatur. Avspenning Dersom en metallstang bøyes, vil atomene presses noe sammen (elastiske deformasjoner) og flytte seg ordnet i forhold til hverandre (plastisk deformasjon). Når kraften tas vekk, vil stanga fjære noe tilbake. Men fordi atomene har flyttet på seg, blir metallet ikke kvitt alle indre elastiske deformasjoner. Det vil derfor være restspenninger i metallet, altså indre trykk- og strekkspenninger som holder hverandre i sjakk. Restspenninger oppstår også ved sveising fordi den termiske sammentrekkingen ved avkjøling er så kraftig at tøyningen i flytegrensen overskrides.

4 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 4 av 11 TM03 Ved oppvarming vil diffusjonen bli merkbar, og den første diffusjonen skjer slik at restspenningene forsvinner. Dette kalles avspenningsgløding. Et typisk eksempel er varmebehandling av sveiser på karbonstål. Da varmer man til ca 590 C i 30 min. a) b) c) Figur 3. Rekrystallisasjon i messing. a) 33 % kalddeformert. b) 4 sek. ved 580 C. c) 8 sek. ved 580 C. /1/. Rekrystallisasjon Ved høyere temperatur enn ved avspenningsgløding, vil diffusjonen være ennå sterkere. I de mest uordnede stedene, vil det av og til dannes nye krystaller. Dette skjer særlig i korngrensehjørner, men også langs korngrensene. Hvis metallet har vært valset, slik at kornene har en langstrakt, unaturlig form, vil metallet omkrystallisere til korn av mer rund, eller egl. polygonal form, se Figur 3. Da har vi fått en rekrystallisasjon. Drivkraften i prosessen skyldes at den samlede mengde uorden avtar ved totalarealet med korngrense minsker. Atomene ristes vekk fra de kaotiske korngrensene og klumper seg sammen i mest mulig regulært polygonale korn. Eks. Etter kaldvalsing av messing, som er ganske duktil, blir kornene meget flate og avlange. Ved oppvarming til rekrystallisasjonstemperatur kimdannes det svært mange nye korn. Disse vokser på bekostning av de lange, flate kornene og etter en stund er materialet ganske finkornet. Kornvekst. Ved ennå høyere temperatur er diffusjonen ennå kraftigere. Atomenes evne til å flytte seg (se over) er nå sterk. Samtidig har vi tendensen til minst mulig korngrenseareal. Konsekvensen er at kornene blir større og større. De store kornene vokser på bekostning av de mindre. Antall korn avtar. Dette kalles kornvekst. Alle diffusjonsprosesser styres av tid og temperatur. Kornvekst fås altså også ved langvarig gløding. Eks. Ved avspenningsgløding av en sveis skal vi varme til 590 C i 30 min. Hvorfor må vi ikke varme til 700 C i 30 min, eller til 590 C i 5 timer? (svar: da vil vi få kornvekst. Grovere korn gir en mindre seig sveis). Eks. Ved varmvalsing får man ikke flate korn fordi rekrystallisasjon finner sted omtrent øyeblikkelig. Det er viktig at materialet får starte avkjølingen like etter valsingen, ellers får man en uønsket kornvekst.

5 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 5 av 11 TM03 a) b) c) Figur 4. Kornvekts i messing a) 15 min. ved 580 C. b) 1 time ved 580 C. c) 10 min. ved 700 C. /1/. Diffusjonsstyrte fasetransformasjoner. Mange av de overgangene i fast fase (transformasjoner) som vi kan lese av i fasediagrammer bestemmes av diffusjon. Dvs. at fasediagrammet ikke gjelder uten at vi lar det bli tid til diffusjon. Altså både høy nok temperatur og lang nok tid. Dette utnyttes i mange teknologiske prosesser. Vi skal nå se nærmere på noen eksempler. Utherdbare Al-legeringer Typiske eksempler har vi ved utherdbare Al-legeringer. I lærebøker omtales ofte Al4Cu. I lab'en møter vi AA 608 (AlMgSi - type). Det er to forutsetninger for å få god virkning av en utherdning. 1) Legeringen må kunne innherdes, dvs. varmes fra et to- faseområde til et enfaseområde. ) Partikler (fase ) må kunne skilles ut koherent. Ellers blir de for store til å gi god bremsing av vandrende dislokasjoner. Fasediagrammet må i prinsippet se ut som på Figur 5. Prinsipielt fasediagram for utherdbare legeringer. Dvs. det må være en skrå linje som skiller α- fra α + β -området. Typisk legeringsinnhold er 1-4 %. Vi varmer slik at tilstandspunktet går fra punkt 1 til punkt. Legeringen holdes ved den høyere temperaturen til diffusjonen utjevner sammensetningen. Deretter må legeringen raskt kjøles til lavest mulig temperatur. Fordi temperaturen da er lav, vil diffusjonen bli forsvinnende liten. Denne behandlingen kalles innherding (homogenisering og hurtig kjøling, "solution heat treatment and rapid cooling"). Deretter varmes legeringen forsiktig opp så det blir fart i diffusjonen, men ikke over grensa til en-faseområdet. Dette fører til utskillinger, partikkeldannelse. Partiklene gir en herdeeffekt. Herdeeffekten er størst for de legeringer som kan gi koherente partikler (da blir de så små og så mange som mulig). Denne behandlingen kalles utherding (aldring eller "aging").

6 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 6 av 11 TM03 Eks. Forskjellige legeringer utherder ved forskjellige betingelser. Støtfangerlegeringer (AlZn) utherder ved romtemperatur, og må lagres en månedstid før de har full styrke. Spesielle naglelegeringer (AlCu) må oppbevares i fryseboks, og utherder etter noen timer etter at de er slått ved romtemperatur. T α α+β 1 A l Figur 5. Prinsipielt fasediagram for utherdbare legeringer % leg. Varmeheandlingstilstanden betegnes med en T-tilstand. T6 betyr at den er varmebehandlet til maksimal fasthet. Se litteraturen. Utherdede legeringer tåler ikke mye varme uten at de mister fastheten. Varmen fører til at diffusjonen tiltar og vi får partikkelvekst. Dette gir raskt brudd i koherensen, og dislokasjonene kan vandre lettere = fastheten avtar. Al 608 regnes for å være sveisbar, men sveisen gir 40 % styrketap i varmepåvirket sone. Fly-vinger på jagerfly tåler ikke temperaturer over C. Sett ikke terrengsykkelen for nær sterk varme, hvis den er av T6 aluminium! Herding og annen varmebehandling av stål Diffusjonsforholdene har stor betydning ved varmebehandling av stål. Vi ser først på stål som varmes over A 3 temperaturen, se figuren under. Stålet holdes til homogenisering, dvs alle partikler med karbon må løses opp i austenitten (γ, fcc struktur) Dette kalles austenittisering. Ved avkjøling skjer det forskjellige ting avhengig av hvor hurtig vi kjøler. Vi tar utgangspunkt i at stålet er undereutektoid (< 0,8 % C). 1) Langsomt. Først skilles det ut ferritt (α, bcc struktur) (proeutektoid ferritt). Det blir en anriking av karbon i restaustenitten til den når eutektoid sammensetning (0,8 % C). Så skjer det en eutektoid reaksjon der det dannes perlitt, som er en blanding av de to fasene α og κ (Fe 3 C) i fine lameller (striper). I mikroskopet vil vi finne ferrittkorn og

7 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 7 av 11 TM03 perlittkolonier. Hvis vi øker kjølehastigheten litt, blir perlitten mer finlammelær fordi karbonet ikke rekker å diffundere så lang. Hvis vi kjøler svært langsomt, vil κ-fasen klumpe seg og ikke legge seg som lameller. T A3 γ 73 γ+α γ+κ A1 α+κ Fe 0,8 Figur 6. Ståldelen av jern-karbon fasediagrammet. Skjematisk. % C ) Hurtigere. Hvis karbonet ikke rekker å diffundere slik at det dannes lammelær perlitt, vil κ-fasen legge seg litt mer tilfeldig. Den proeutektoide ferritten vil heller ikke danne fullstendige polygonale korn, men få et mer fjæraktig preg (Widmannstättenferritt). Strukturen betegnes bainittisk. 3) Ennå hurtigere. Karbidekornene (κ-fasen = Fe 3 C) skilles ut som inneslutninger fordi karbonet kun diffunderer ganske kort. Inneslutningene gir en partikkelherdevirkning. Stålet blir fastere og sprøere. Dette er særlig kjent ved sveising av stål, der kjølingen ikke må skje for hurtig. Denne strukturen betegnes nedre bainitt. Normalt blir bare de sist transformerte kornene til nedre bainitt, og de er ikke lette å oppdage i mikroskopet når man betrakter en sveis. 4) Svært hurtig. Austenitten kan ikke eksistere i likevekt under 73 C. Dersom den når en temperatur ned mot C, vil den transformere uten diffusjon. Atomene forskyver seg da lite grann (< en cellestørrelse) og de danner en litt forvridd bcc struktur. Denne transformasjonen foregår uten tidsbruk, og karbonet rekker ikke å danne noe karbid i det hele tatt. Denne transformasjonen kalles en martensitttransformasjon. Strukturen som dannes kalles martensitt. Martensitt med karbon er meget hardt. (850 HV).

8 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 8 av 11 TM03 a) b) c) Figur 7. Strukturer i karbonstål. a) Bainittformer dannet i grov austenitt. b) Korngrenseferritt. c) Wiedmanstätten ferritt. M: Martensitt (grå). UB: øvre bainitt. LB: nedre bainitt. PF: polygonal (normal) ferritt. GF: korngrenseferritt. AF: aciculær ferrit i sveismetall (avlang, men svært finkornet ferritt). a) og b) er fra varmepåvirket sone (HAZ), mens c) er sveismetall. //. Om martensitt Figur 8. Martensitt (ca 1000 x) /1/ Jern-martensitt fås altså ved bråkjøling av jern som er varmet over A 3 temperaturen. Siden det alltid er karbon til stede i stål, er det interessant å se på virkningen av det oppløste karbonet i ferritten. Egentlig er karbon ikke løselig i ferritt. Det som finns i martensitten er der kun fordi kjølingen har vært så hurtig at austenitten kom under C før den transformerte. Karbonet er derfor tvangs-oppløst. Jern-martensitt uten karbon (<0.1 %) er relativt duktilt. En del bilplatestål har svært lavt karboninnhold (0,03%) og består av martensitt og ferritt. Disse har meget gode egenskaper, men kan kun lages i tynnplater. Hvis det er mer karbon i martensitten, blir den meget hard. Vi når et maksimum ved ca 0,6% C. Da når hardheten opp i 850 HV. På grunn av at det også er indre spenninger fra bråkjølingen, vil slik martensitt oppføre seg glass-sprøtt. Seigherding av stål. Stål som er avkjølt til martensitt, og således er meget sprøtt, kan oppnå gunstige egenskaper ved oppvarming som setter gang i diffusjonen. Hvis vi varmer til C, vil karbonet begynne å diffundere ut av de meget ugunstige gitterplassene, og danne egne karbidpartikler (Fe,4 C og Fe 3 C). Til å begynne med kan de gi en ytterligere økning av hardheten pga. partikkelherdeeffekten, men ganske raskt er det slutt på oppløst karbon, og den sterke effekt av løsningsherding forsvinner. Vi kan dog ikke se forskjell i mikroskopet.

9 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 9 av 11 TM03 Metallet blir mykere. Varmer vi videre til C, vil ferritten kunne flyte, og spenningene forsvinner, i tillegg til at karbidpartiklene (Fe 3 C) vokser. Hvis vi lar prosessen gå relativt langt, vil vi kunne se partiklene i et mikroskop. De fremtrer som blanke blærer i en blank ferritt. Hardheten har nå kommet ned på typisk , og vi har fått tilbake seigheten i stålet. Denne varmebehandlingen kalles anløping. Stål som er bråkjølt og anløpt oppnår den beste kombinasjonen av fasthet og seighet. Denne varmebehandlingen kalles seigherding, og er en svært viktig teknologi. Den består altså både av bråkjøling og anløping (quenched and tempered steel). Nå kan man ikke oppnå bråkjøling av særlig tykke stålstykker, så seigherdevirkningen er alltid best i de ytre deler. Forskjellige lavlegerte stål Ved å sette legeringselementer til stålet, kan man påvirke dannelsen av martensitt, og også måten de utfelte karbider opptrer på. Alle legeringselementer forsinker diffusjonen av karbon i austenittgitteret, fordi det blir mer uensartet. Noen legeringselementer søker å binde til seg karbon (kalles karbiddannere eks. Cr og V). Dermed forsinkes diffusjonen ytterligere. Alle legeringselementer påvirker A 1 temperaturen, noen drar den opp, andre drar den ned. Alle legeringselementer påvirker den eutektoide konsentrasjon. De fleste drar den under 0,8% C, andre drar den over. Den samlede virkningen er at man med den rette legeringssammensetning kan seigherde mye tykkere stålstykker (man kan få martensittdannelse i mye tykkere stålstykker). Typisk kan man ha ca,5% Cr og 0,5 % V (I tillegg kommer ca 1 % Mn, som alltid er tilsatt tidlig i stålfremstillingen for å hindre svovel i å være skadelig). Slike stål kalles seigherdingsstål. Andre varmebehandlinger Normalisering. Dette er oppvarming til austenittisering like over A 3 temperaturen med etterfølgende frivillig eller lett forsert avkjøling. Etter fremstilling (støping eller smiing) av en komponent har stålet ofte vært varmt ganske lenge, dvs. at austenittkornene har vokst seg store og gir grov ferritt og perlitt ved avkjøling. Ved en normalisering får man gjentatt austenitt - ferritt/perlitt transformasjonen, og strukturen blir mer finkornet. Mykgløding. Dette brukes ved relativt karbonrike stål som skal bearbeides. Oppvarming til like under A 1 temperaturen og holding av denne en viss tid gir kornvekst av karbidet i perlitten. Karbidplatene i perlitten klumper seg sammen til karbidperler. Dette kalles også sfæroidisert perlitt (kuleformet perlitt).

10 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 10 av 11 TM03 Kombinasjoner med plastisk bearbeiding. Pianotråd lages ved å bråkjøle eutektoid stål til ca 500 C og deretter trekke det ut til tråd. Derved oppnås et av de aller sterkeste materialer vi har (mht. bruddstyrke). Pianotråd er et av de eldste spesialbehandlede stål som fortsatt er i bruk. Gjennom historien er det utviklet mange metoder med kombinasjoner av avkjølinger, oppvarminger og bearbeidinger for å oppnå ønskede egenskaper. Mange av disse er mer eller mindre forsvunnet mens nye er kommet til. Særlig viktig i dag er TMCP-stål (thermomechannically controlled processed steels). Ved TMCP kombinerer man avkjølingskontroll med valsing slik at det oppstår optimale egenskaper i samspill mellom utfelte partikler og plastisk deformerte kornstrukturer. Alle disse strukturdannelsene er styrt av diffusjonsforholdene. Det er viktig å merke seg at svært mange stålmaterialer (og også andre materialer) kun forekommer i bestemte valsede eller smidde dimensjoner, fordi fremstilling og bearbeiding griper inn i hverandre for å oppnå de ønskede egenskaper. Eksempel En herding at et karbonstål med 0,35% C slo feil. Man oppnådde ikke ønsket hardhet etter bråkjøling. Materialet ble undersøkt i laboratoriet. Etter langvarig anløping til 600 C kan proeutektoid ferritt skilles fra anløpt martensitt i mikroskopet. Hvorfor? Det ble funnet 30 % proeutektoid ferritt. Hvilken temperatur hadde man varmet til? Hvilken temperatur skulle det vært varmet til? 900 γ+α A3 γ γ+κ A1 70%γ 100%γ 0%γ 0 0,35 0,50 Figur 9. vedr. løsning av oppgave

11 Inst. for bygg- drifts. og konstr. Side 11 av 11 TM03 Løsning - Anløpt martensitt ut har synlige "blærer" eller "bobler" av sfæroidisert perlitt. Ferritt er bare blankt, også etter varming (man har ikke passert fasetransformasjonsgrensene) - For å svare på det siste først. Vi skulle ha varmet til over A 3, dvs. over 830 C for 0,35 % C (se tidligere utdelt fasediagram). Det er da klart at vi hadde lavere temperatur. Det ble 30% ferritt. Da må det også ha vært 70% austenitt. Altså 30% ferritt med 0 % karbon + 70% austenitt med x % karbon. Gjennomsnittet skal være 0,35 % x = 0,35 x = Restaustenitten hadde 0,5 % karbon. Da måtte temperaturen ha vært 770 C (avlest på fasediagram). Vi skulle ha varmet til ca 830 C (I praksis legger til ca 30 C for å komme passe over streken, da får vi også en drivkraft = fart i transformasjonen.) Vi må ikke varme for mye, for da blir kornveksten merkbar). Se også Figur 9. vedr. løsning av oppgave 1 Van Vlack, L.H.: Elements of Materia ls Science and Engineering, Addison-Wesley, Grong, Ø: Metallurgical Modelling of Welding. THE institute of Materials. London 1994.

Varmebehandling av stål Frey Publishing

Varmebehandling av stål Frey Publishing Varmebehandling av stål Frey Publishing Japanske sverdsmeder i arbeid. Gjennom generasjoner har kunnskaper om varmebehandling av metaller gått i arv fra far til sønn. Som eksempel kan vi nevne kunnskaper

Detaljer

TM04: Tema i materiallære

TM04: Tema i materiallære Side 1 av 12 TM04: Tema i materiallære Fenomener ved fasetransformasjoner Anvendelse på herding av stål I forrige tema så vi på diffusjon og dens betydning for metallurgiske prosesser i aluminiumlegeringer

Detaljer

AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON OG KORNVEKST

AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON OG KORNVEKST AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON OG KORNVEKST 8 Recovery, recrystallization and grain growth (lectures notes) Eksempel kaldtrekking av tråd: Trådtrekking. Plastisk deformasjon i kald tilstand: - øker hardhet

Detaljer

Vanlige varmebehandlings metoder for stål:

Vanlige varmebehandlings metoder for stål: Vanlige varmebehandlings metoder for stål: 1. SPENNINGS- og REKRYSTALLISASJONSGLØDING (ProcessAnneal) - ferritt i stål med C < 0,25% C styrkes ved kalddeformering - gløding opphever virkningen 2. NORMALISERING

Detaljer

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 6

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 6 Oppgave 6.1 a) Forklar kort hvilken varmebehandling som kan gi martensitt. Hvilken rolle spiller diffusjon under martensittdannelsen? Vis med en figur både gitterstruktur og mikrostruktur av martensitt

Detaljer

Elastisitet, plastisitet og styrking av metaller

Elastisitet, plastisitet og styrking av metaller Elastisitet, plastisitet og styrking av metaller Mål: Forstå hvilke mekanismer som gjør materialene sterke og harde eller duktile og formbare Frey Publishing 1 Introduksjon Hvorfor danner de to svake metallene

Detaljer

Plastisk deformasjon i metaller

Plastisk deformasjon i metaller Metall-B 1 Plastisk deformasjon i metaller τ = P A S S = σcosα cosβ σ σ Figur 2. Plastisk flyt i korn. Dannelse av glidelinjer skjer først i korn der glideplanene står 45 på strekkspenningen Metall-B 2

Detaljer

Oppgaver. HIN IBDK RA 07.12.07 Side 1 av 6. Oppgave 1. Ved prøving av metalliske materialer kan man finne strekkfastheten,.

Oppgaver. HIN IBDK RA 07.12.07 Side 1 av 6. Oppgave 1. Ved prøving av metalliske materialer kan man finne strekkfastheten,. Side 1 av 6 Oppgaver Oppgave 1. Ved prøving av etalliske aterialer kan an finne strekkfastheten, ( eh og ) og p02. og flytegrensene e e er egentlig flytegrense, dvs. der den kan fastlegges utvetydig. p02

Detaljer

Ekstraordinær E K S A M E N. MATERIALLÆRE Fagkode: ILI 1269

Ekstraordinær E K S A M E N. MATERIALLÆRE Fagkode: ILI 1269 side 1 av 7 HØGSKOLEN I NARVIK Teknologisk Avdeling Studieretning: Allmenn Maskin Ekstraordinær E K S A M E N I MATERIALLÆRE Fagkode: ILI 1269 Tid: 21.08.01 kl 0900-1200 Tillatte hjelpemidler: Kalkulator

Detaljer

Metallene kjennetegnes mekanisk ved at de kan være meget duktile. Konstruksjonsmetaller har alltid en viss duktilitet og dermed seighet.

Metallene kjennetegnes mekanisk ved at de kan være meget duktile. Konstruksjonsmetaller har alltid en viss duktilitet og dermed seighet. Metall-A 1 Metaller Metallene kjennetegnes mekanisk ved at de kan være meget duktile. Konstruksjonsmetaller har alltid en viss duktilitet og dermed seighet. Kjemisk er metaller kjennetegnet ved at de består

Detaljer

Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser. Eksempler er herding av stål (oppløsningsherding), settherding (karburisering) og nitrerherding.

Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser. Eksempler er herding av stål (oppløsningsherding), settherding (karburisering) og nitrerherding. 7 DIFFUSJON I METALLER (Diffusion in metallic material) Diffusjon er bevegelse av atomer. Diffusjon er nødvendig for eksempel i varmebehandling og i størkning. Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser.

Detaljer

Legeringer og fasediagrammer. Frey Publishing

Legeringer og fasediagrammer. Frey Publishing Legeringer og fasediagrammer Frey Publishing 1 Faser En fase er en homogen del av et materiale En fase har samme måte å ordne atomene, som lik gitterstruktur eller molekylstruktur, over alt. En fase har

Detaljer

Løsningsforslag til Eksamen i maskindeler og materialteknologi i Tromsø mars Øivind Husø

Løsningsforslag til Eksamen i maskindeler og materialteknologi i Tromsø mars Øivind Husø Løsningsforslag til Eksamen i maskindeler og materialteknologi i Tromsø mars 2016 Øivind Husø Oppgave 1 1. Et karbonstål som inneholder 0,4 % C blir varmet opp til 1000 C og deretter avkjølt langsomt til

Detaljer

Legeringer og fasediagrammer. Frey Publishing

Legeringer og fasediagrammer. Frey Publishing Legeringer og fasediagrammer Frey Publishing 1 Faser En fase er en homogen del av et materiale En fase har samme måte å ordne atomene, som lik gitterstruktur eller molekylstruktur, over alt. En fase har

Detaljer

Høgskolen i Gjøvik 15HBTEKD, 15HTEKDE. INNFØRING MED PENN, evt. trykkblyant som gir gjennomslag.

Høgskolen i Gjøvik 15HBTEKD, 15HTEKDE. INNFØRING MED PENN, evt. trykkblyant som gir gjennomslag. Høgskolen i Gjøvik LØSNINGSFORSLAG! EKSAMEN EMNENAVN: MATERIALLÆRE EMNENUMMER: TEK2091 EKSAMENSDATO: 9. desember 2015 KLASSE: 15HBTEKD, 15HTEKDE TID: 3 timer: KL 09.00 - KL 12.00 EMNEANSVARLIG: Henning

Detaljer

LØSNINGSFORSLAG i stikkordsform Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

LØSNINGSFORSLAG i stikkordsform Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag LØSNINGSFORSLAG i stikkordsform Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Eksamen i: Materialteknologi Målform: Bokmål Dato: 2.juni 2016 Tid: 3 timer / kl. 9.00 12.00 Antall sider (inkl.

Detaljer

DIFFUSJON I METALLER. DIFFUSJON - bevegelse av atomer. - størkning. foregår hurtigere i gass og smelte p.g.a. mindre effektiv atompakking

DIFFUSJON I METALLER. DIFFUSJON - bevegelse av atomer. - størkning. foregår hurtigere i gass og smelte p.g.a. mindre effektiv atompakking DIFFUSJON I METALLER DIFFUSJON - bevegelse av atomer nødvendig i foreksempel - varmebehandling - størkning foregår hurtigere i gass og smelte p.g.a. mindre effektiv atompakking alltid feil i metallgitteret

Detaljer

10 JERN - KARBON LEGERINGER, LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys) 10.1 Generelt

10 JERN - KARBON LEGERINGER, LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys) 10.1 Generelt 10 JERN - KARBON LEGERINGER, LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys) 10.1 Generelt Ikke noe annet legeringssystem kan by på så mange nyttige reaksjoner og mikrostrukturer som det der jern Fe og karbon C er

Detaljer

MATERIALLÆRE for INGENIØRER

MATERIALLÆRE for INGENIØRER Høgskolen i Gjøvik LØSNINGSFORSLAG! EKSAMEN EMNENAVN: MATERIALLÆRE for INGENIØRER EMNENUMMER: TEK2011 EKSAMENSDATO: 9. desember 2015 KLASSE: 15HBIMAS og 14HBIMAS-F TID: 3 timer: KL 09.00 - KL 12.00 EMNEANSVARLIG:

Detaljer

Øvingsoppgave 3. Oppgave 3.4 Hva er mest elastisk av stål og gummi, og hvilket av disse to stoffene har høyest E-modul?

Øvingsoppgave 3. Oppgave 3.4 Hva er mest elastisk av stål og gummi, og hvilket av disse to stoffene har høyest E-modul? Oppgave 3.1 Hva er en elastisk deformasjon? Oppgave 3.2 Hvilke lov gjelder for elastisk deformasjon? Oppgave 3.3 Definer E-modulen. Oppgave 3.4 Hva er mest elastisk av stål og gummi, og hvilket av disse

Detaljer

8 AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON og KORNVEKST (Recovery, recrystallization and grain growth)

8 AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON og KORNVEKST (Recovery, recrystallization and grain growth) 8 AVSPENNING, REKRYSTALLISASJON og KORNVEKST (Recovery, recrystallization and grain growth) Etter plastisk deformasjon av materialet i kald tilstand øker hardhet og flytegrense. Kontraksjonen og duktiliteten

Detaljer

Plastisk deformasjon i metaller

Plastisk deformasjon i metaller Plastisk deformasjon i metaller τ = P A S S = σcosα cosβ σ σ Figur 2. Plastisk flyt i korn. Dannelse av glidelinjer skjer først i korn der glideplanene står 45 på strekkspenningen 1 Glidelinjer i stål

Detaljer

Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser. Eksempler er herding av stål (oppløsningsherding), settherding (karburisering) og nitrerherding.

Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser. Eksempler er herding av stål (oppløsningsherding), settherding (karburisering) og nitrerherding. 7 DIFFUSJON I METALLER (Diffusion in metallic material) Diffusjon er bevegelse av atomer. Diffusjon er nødvendig for eksempel i varmebehandling og i størkning. Mange prosesser er betinget av diffusjonsprosesser.

Detaljer

(.675$25',1 5 0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/,

(.675$25',1 5 0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/, HØGSKOLEN I NARVIK 7HNQRORJLVN$YGHOLQJ 6WXGLHUHWQLQJ$OOPHQQ0DVNLQ (.675$25',1 5 (.6$0(1, 0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/, 7LG 7LOODWWHKMHOSHPLGOHU '%.DONXODWRUPHGWRPWPLQQH,QJHQWU\NWHHOOHU VNUHYQHKMHOSHPLGOHU (NVDPHQEHVWnUDYRSSJDYHURJQXPPHUHUWHVLGHULQNOGHQQH

Detaljer

Eksamen i TMT 4185 Materialteknologi Tirsdag 12. desember 2006 Tid:

Eksamen i TMT 4185 Materialteknologi Tirsdag 12. desember 2006 Tid: Side 1 av 9 Løsningsforslag Eksamen i TMT 4185 Materialteknologi Tirsdag 12. desember 2006 Tid: 09 00-13 00 Oppgave 1 i) Utherdbare aluminiumslegeringer kan herdes ved utskillingsherding (eng.: age hardening

Detaljer

Litt om materialer. Messinggruppa NVK 2015-04-09. Rolf Vold, Ole Kr.Haugen

Litt om materialer. Messinggruppa NVK 2015-04-09. Rolf Vold, Ole Kr.Haugen Litt om materialer Messinggruppa NVK 2015-04-09 Rolf Vold, Ole Kr.Haugen Hva vil vi snakke om Litt om hva en kan bruke til hvilke formål, og hva ikke: Kobberlegeringer Messing Bronser Lagermaterialer Støpejern

Detaljer

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Eksamen i: Materialteknologi Målform: Bokmål Dato: Tid: 3 timer / kl. 9.00 12.00 Antall sider (inkl. forside): 5 Antall oppgaver: 3 Tillatte hjelpemidler:

Detaljer

MATERIALLÆRE for INGENIØRER

MATERIALLÆRE for INGENIØRER Høgskolen i Gjøvik LØSNINGSFORSLAG! EKSAMEN EMNENAVN: MATERIALLÆRE for INGENIØRER EMNENUMMER: TEK2011 EKSAMENSDATO: 11. desember 2013 KLASSE: 13HBIMAS og 12HBIMAS-F TID: 3 timer: KL 13.00 - KL 16.00 EMNEANSVARLIG:

Detaljer

Ulegerte og legerte stål. Frey Publishing

Ulegerte og legerte stål. Frey Publishing Ulegerte og legerte stål Frey Publishing 1 Dagsorden Stålbetegnelser Vanlige konstruksjonsstål Sterke lavlegerte konstruksjonsstål (HSLA) Maskinstål Seigherdingsstål Settherdingsstål Automatstål Fjærstål

Detaljer

Stålfremstilling, Masovn

Stålfremstilling, Masovn Metall-A 1 Stålfremstilling, Masovn Malm (Fe 3 O 4 ) + kullpulver + slaggmineraler = pellets Pellets + mer kull + varm luft (800 C): C + O 2 = CO 2 CO 2 + C = CO CO + Fe 3 O 4 = CO 2 + Fe Temperaturen

Detaljer

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag LØSNINGSFORSLAG Eksamen i: Materialteknologi Emnekode: MATS1500 Side 1av 6 Oppgave 1 Ved en strekkprøve blir det brukt en rund prøvestav med opprinnelig

Detaljer

Tema i materiallære. HIN IBDK Industriteknikk RA 05.04.05 Side 1 av 12. TM02: Plastisk deformasjon og herdemekanismer P S

Tema i materiallære. HIN IBDK Industriteknikk RA 05.04.05 Side 1 av 12. TM02: Plastisk deformasjon og herdemekanismer P S Side 1 av 12 Tema i materiallære : Plastisk deformasjon og herdemekanismer Flyt Metaller har den spesielle mekaniske egenskapen at de kan flyte i kald tilstand, langt undet sitt smeltepunkt. Flyt er en

Detaljer

11 VARMEBEHANDLING AV STÅL, IKKE LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys - Heat Treatments) 11.1 Generelt. 11.2 Fremstilling av austenitt

11 VARMEBEHANDLING AV STÅL, IKKE LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys - Heat Treatments) 11.1 Generelt. 11.2 Fremstilling av austenitt 11 VARMEBEHANDLING AV STÅL, IKKE LIKEVEKTSTRUKTURER (Ferrous Alloys - Heat Treatments) 11.1 Generelt Fe-C fasediagrammet gjelder bare under forutsetning av at avkjølingshastigheten er tilstrekkelig langsom

Detaljer

Avdeling for ingeniørutdanning

Avdeling for ingeniørutdanning Avdeling for ingeniørutdanning MA TERIALLÆREfJ'IL VIRKNINGSTEKNIKK Gruppe: Eksamensoppgaven består av Tillatte hjelpemidler: Antall sider: 6 inkl. forsiden Tekniske regnetabeller. Kalkulator Fagnr: LO

Detaljer

Mekanisk belastning av konstruksjonsmaterialer Typer av brudd. av Førstelektor Roar Andreassen Høgskolen i Narvik

Mekanisk belastning av konstruksjonsmaterialer Typer av brudd. av Førstelektor Roar Andreassen Høgskolen i Narvik Mekanisk belastning av konstruksjonsmaterialer Typer av brudd av Førstelektor Roar Andreassen Høgskolen i Narvik 1 KONSTRUKSJONSMATERIALENE Metaller Er oftest duktile = kan endre form uten å briste, dvs.

Detaljer

EKSAMEN I: (MSK200 Materialteknologi) DATO: OPPGAVESETTET BESTÅR AV 3 OPPGAVER PÅ 4 SIDER + 3 SIDER VEDLEGG

EKSAMEN I: (MSK200 Materialteknologi) DATO: OPPGAVESETTET BESTÅR AV 3 OPPGAVER PÅ 4 SIDER + 3 SIDER VEDLEGG DET TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET EKSAMEN I: (MSK200 Materialteknologi) DATO: 09.12.2013 TID FOR EKSAMEN: 4 timer TILLATTE HJELPEMIDDEL: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler. Kalkulator:

Detaljer

EKSAMEN. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ILI 1458

EKSAMEN. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ILI 1458 side 1 av 6 HØGSKOLEN I NARVIK Teknologisk Avdeling Studieretning: Allmenn Maskin EKSAMEN I MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ILI 1458 Tid: 12.06.02 kl 0900-1400 Tillatte hjelpemidler: Kalkulator med

Detaljer

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 1. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster.

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 1. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster. Oppgave 1.1 Hva karakteriserer en krystall? Hvilke typer enhetsceller er vanligst hos metallene? Tegn. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster.

Detaljer

Støpejern. Frey Publishing

Støpejern. Frey Publishing Støpejern Frey Publishing 1 Støperiteknikk 2 Viktige egenskaper for metaller som skal støpes Støpejern er jern og med mellom 2,5 og 4,3 % karbon. Smeltetemperaturen er viktig når vi velger materialer til

Detaljer

2 KRYSTALL STRUKTUR (Atomic structure) 2.1 Gitterstruktur

2 KRYSTALL STRUKTUR (Atomic structure) 2.1 Gitterstruktur 2 KRYSTALL STRUKTUR (Atomic structure) Metallene kan vi behandle som aggregater (sammenhopning) av atomer. Vi må kunne skjelne mellom gitterstruktur (atomstruktur) og krystallstruktur (kornstruktur). 2.1

Detaljer

er at krystallitt eller korn. gitterstrukturen. enhetscelle regelmessighet og symmetri. Henning Johansen side 1

er at krystallitt eller korn. gitterstrukturen. enhetscelle regelmessighet og symmetri. Henning Johansen side 1 KRYSTALL STRUKTUR Metallene kan vi behandle som aggregater (sammenhopning) av atomer. Vi må kunne skjelne mellom gitterstruktur (atomstruktur) og krystallstruktur (kornstruktur). GITTERSTRUKTUR I metaller

Detaljer

Høgskolen i Gjøvik 13HBTEKD, 13HTEKDE. INNFØRING MED PENN, evt. trykkblyant som gir gjennomslag.

Høgskolen i Gjøvik 13HBTEKD, 13HTEKDE. INNFØRING MED PENN, evt. trykkblyant som gir gjennomslag. Høgskolen i Gjøvik LØSNINGSFORSLAG! EKSAMEN EMNENAVN: MATERIALLÆRE EMNENUMMER: TEK2091 EKSAMENSDATO: 11. desember 2013 KLASSE: 13HBTEKD, 13HTEKDE TID: 3 timer: KL 13.00 - KL 16.00 EMNEANSVARLIG: Henning

Detaljer

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 6 INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 6 INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 6 INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI Faglig kontakt under eksamen: Øystein Grong/Knut Marthinsen Tlf.:94896/93473 EKSAMEN I EMNE SIK5005 MATERIALTEKNOLOGI

Detaljer

hvor: E = hellingen på den elastiske del av strekk-kurven Figur Spenning - tøyning ved strekkprøving.

hvor: E = hellingen på den elastiske del av strekk-kurven Figur Spenning - tøyning ved strekkprøving. Oppgave 3.1 Hva er en elastisk deformasjon? En ikke varig formendring. Atomene beholder sine naboer. Oppgave 3.2 Hvilke lov gjelder for elastisk deformasjon? Hooke s lov: hvor: ε = relativ lengdeendring

Detaljer

5 DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER (Deformation of metals)

5 DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER (Deformation of metals) 5 DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER (Deformation of metals) Vi må skille mellom elastisk og plastisk deformasjon av metaller og legeringer. 5.1 Elastisk deformasjon En ytre mekanisk kraft som virker

Detaljer

E K S A M E N. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553

E K S A M E N. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553 side 1 av 4 HØGSKOLEN I NARVIK Institutt for bygnings- drifts- og konstruksjonsteknologi Studieretning: Industriteknikk E K S A M E N I MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553 Tid: 06.06.05 kl 0900-1200

Detaljer

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 1. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster.

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 1. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster. Oppgave 1.1 Hva karakteriserer en krystall? Hvilke typer enhetsceller er vanligst hos metallene? Tegn. Et krystall er bygd opp av aggregat av atomer ordnet etter et regelmessig tredimensjonalt mønster.

Detaljer

1.2 Sveising og materialegenskaper

1.2 Sveising og materialegenskaper 1.2 Sveising og materialegenskaper Et godt resultatet ved sveising av aluminium avhenger av type legering og dens leveringstilstand. Et godt resultat er også avhengig av de fysikalske egenskapene til aluminium

Detaljer

DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER

DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER DEFORMASJON AV METALLISKE MATERIALER Vi skiller mellom: - Elastisk deformasjon - Plastisk deformasjon ELASTISK DEFORMASJON En ytre mekanisk kraft vil deformere atom gitteret. Ved små spenninger beholder

Detaljer

0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/,

0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/, Side 1 av 7 HØGSKOLEN I NARVIK 7HNQRORJLVN$YGHOLQJ 6WXGLHUHWQLQJ$OOPHQQ0DVNLQ (.6$0(1, 0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/, 7LG0DQGDJNO 7LOODWWHKMHOSHPLGOHU '%.DONXODWRUPHGWRPWPLQQH,QJHQWU\NWHHOOHU VNUHYQHKMHOSHPLGOHU

Detaljer

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag Eksamen i: Materialteknologi Målform: Bokmål Dato: juli 2015 Tid: 3 timer / kl. 9.00 12.00 Antall sider (inkl. forside): 5 Antall oppgaver: 4 Tillatte

Detaljer

Rustfrie stål. Øivind Husø

Rustfrie stål. Øivind Husø Rustfrie stål Øivind Husø 1 Sakset fra Encyclopedia Britannica: Innen næringsmiddelindustrien er rustfritt og syrefast stål nærmest en nødvendighet, pga. hygienen. I offshoreindustrien er også rustfritt

Detaljer

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 2

Løsningsforslag til Øvingsoppgave 2 Oppgave 2.1 Definer begrepet fase. Nevn eksempler på at et metall kan opptre med forskjellig fase innen samme aggregattilstand. Definisjon fase: En homogen tilstand, når homogen refererer til atom- eller

Detaljer

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMT4185 DES

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMT4185 DES LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMT4185 DES. 2011. Oppgave 1 i) Tilnærmet 100% Si ii) Flytende L og fast β med sammensetning på hhv: 12,6wt% Si og 99,83wt%Si. Andeler flytende L og fast primær (proeutektisk) β

Detaljer

Effekt av høyt silisiuminnhold i stål

Effekt av høyt silisiuminnhold i stål Effekt av høyt silisiuminnhold i stål Erlend Sølvberg Materialteknologi Innlevert: Juni 2012 Hovedveileder: Jan Ketil Solberg, IMTE Medveileder: Fredrik Haakonsen, Kverneland Group ASA Norges teknisk-naturvitenskapelige

Detaljer

FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER

FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER De fleste stoffer kan opptre med minst tre forskjellige atom- eller molekylarrangement ved passende valg av trykk og temperatur. De kan opptre i ulike AGGREGATTILSTANDER:

Detaljer

Sveisbare konstruksjonsstål

Sveisbare konstruksjonsstål Henning Johansen 0 INNHOLD 1 INNLEDNING 2 HVA ER STÅL? 3 INNDELING AV STÅLTYPER 4 GASSER I STÅL 5 TETTING AV STÅL. DESOKSYDASJON 5.1 Utettet stål 5.2 Halvtettet- eller balansert stål 5.3 Tettet stål 6

Detaljer

Formel ark Mas130-2013

Formel ark Mas130-2013 Formelark MAS0 0-v.nb Formel ark Mas0-0 Konstanter og konverterings faktorer N 0 = 6.0*0 mol - = Avregados tall k = 8.60*0-5 ev/k fi.807*0 - J/K = Boltzmanns konstant R= 8. J/(mol*K) fi.987 cal/(mol*k)

Detaljer

Mikroskopundersøkelser på ulegerte konstruksjonsstål, kvalitative, semikvantitative og kvantitative undersøkelser

Mikroskopundersøkelser på ulegerte konstruksjonsstål, kvalitative, semikvantitative og kvantitative undersøkelser HI Institutt for bygg- drifts- og konstruksjonsteknikk RA 11.1.3 Side 1 av Mikroskopundersøkelser på ulegerte konstruksjonsstål, kvalitative, semikvantitative og kvantitative undersøkelser Innledning Konstruksjonsstål

Detaljer

10 Mikrolegerte stål for sveiste konstruksjoner

10 Mikrolegerte stål for sveiste konstruksjoner Kapittel 10 Mikrolegerte stål for sveiste konstruksjoner 10-1 Kapittel 10 10 Mikrolegerte stål for sveiste konstruksjoner 10.1 Innledning Av de metalliske materialene er stål uten sammenligning det mest

Detaljer

6 GENERELLE FREMGANGSMÅTER TIL Å STYRKE METALLENE (Strengthening mechanisms metallic material)

6 GENERELLE FREMGANGSMÅTER TIL Å STYRKE METALLENE (Strengthening mechanisms metallic material) 6 GENERELLE FREMGANGSMÅTER TIL Å STYRKE METALLENE (Strengthening mechanisms metallic material) Materialstyrke er vanligvis knyttet til kriterier for begynnende og i makroskopisk målestokk målbar plastisk

Detaljer

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI LØSNINGSFORSLAG

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI LØSNINGSFORSLAG NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI Oppgave 1 LØSNINGSFORSLAG Eksamen i TMT 4185 Materialteknologi Fredag 18. desember 2009 Tid: 09 00-13 00 (a) (b) Karakteristiske

Detaljer

Materialvalg og herding av kniv og verktøystål

Materialvalg og herding av kniv og verktøystål Materialvalg og herding av kniv og verktøystål Fredrik Haakonsen Metallurg 1 Fredrik Haakonsen, Metallurg Enkle herdeteknikker I essa hos smeden Propanbrenner Fungerer, men er svært avhengig av skikkeligheten

Detaljer

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET MASTEROPPGAVE. Forfatter: Lene M. Lithun

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET MASTEROPPGAVE. Forfatter: Lene M. Lithun DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET MASTEROPPGAVE Studieprogram/spesialisering: Konstruksjoner og Materialer Fordypning: Offshore Konstruksjoner Forfatter: Lene M. Lithun Fagansvarlig: Vidar Hansen

Detaljer

Fasediagrammer, noen eksempler på anvendelse Om faser

Fasediagrammer, noen eksempler på anvendelse Om faser Side 1 av 6 Fasediagrammer, noen eksempler på anvendelse Om faser Alle stoffer kan opptre i gass- flytende og fast fase. Men stoffer og materialer kan også opptre på andre måter, som betegnes faser. For

Detaljer

Aluminium. Frey Publishing

Aluminium. Frey Publishing Aluminium Frey Publishing 1 Dagsorden Klassifisering av aluminiumlegeringer Støpelegeringer og knalegeringer Herdemekanismer Partikkelherding Leveringstilstand 2 Noen nøkkeltall Egenvekt: 2700 kg/m 3 Smeltepunkt:

Detaljer

Titan. Frey Publishing

Titan. Frey Publishing Titan Frey Publishing 1 Titan et fantastisk metall Titanlegeringer kan bli nesten like harde som diamant og ha strekkfasthet på opptil 1400 MPa. Titanlegeringer beholder styrken sin opp til 800 C E: 108

Detaljer

HVA ER STÅL? STÅL= JERN (Fe) + KARBON (C) + LEDSAGERELEMENTER + LEGERINGSELEMENTER

HVA ER STÅL? STÅL= JERN (Fe) + KARBON (C) + LEDSAGERELEMENTER + LEGERINGSELEMENTER HVA ER STÅL? STÅL= JERN (Fe) + KARBON (C) + LEDSAGERELEMENTER + LEGERINGSELEMENTER Hovedbestanddel Tilsettes for å: 1. Uskadeliggjøre uønskede ledsagerelementer Øker: Reduserer: 2. Fremheve spesielle egenskaper

Detaljer

4 FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER (Phase diagrams and alloys)

4 FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER (Phase diagrams and alloys) 4 FASER, FASEDIAGRAMMER OG LEGERINGER (Phase diagrams and alloys) 4.1 Faser De fleste stoffer, elementer som sammensatte stoffer, kan opptre med minst tre forskjellige atom- eller molekylarrangement ved

Detaljer

E K S A M E N. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553

E K S A M E N. MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553 side 1 av 4 HØGSKOLEN I NARVIK Institutt for bygnings- drifts- og konstruksjonsteknologi Studieretning: Industriteknikk E K S A M E N I MATERIALER OG BEARBEIDING Fagkode: ITE 1553 Tid: 11.06.04 kl 0900-1200

Detaljer

Ofte prater vi om grovkrystallinsk, finkrystallinsk og fibrig struktur.

Ofte prater vi om grovkrystallinsk, finkrystallinsk og fibrig struktur. 3 METALLOGRAFI (Metallograpy) Metallografi er undersøkelse av metallenes struktur og de mekaniske og fysikalske egenskaper som har sammenheng med den. Med struktur mener vi så vel gitterstruktur som kornstruktur.

Detaljer

hvor: E = hellingen på den elastiske del av strekk-kurven Figur Spenning - tøyning ved strekkprøving.

hvor: E = hellingen på den elastiske del av strekk-kurven Figur Spenning - tøyning ved strekkprøving. Oppgave 3.1 Hva er en elastisk deformasjon? En ikke varig formendring. Atomene beholder sine naboer. Oppgave 3.2 Hvilke lov gjelder for elastisk deformasjon? Hooke s lov: hvor: ε = relativ lengdeendring

Detaljer

Korrosjon. Øivind Husø

Korrosjon. Øivind Husø Korrosjon Øivind Husø 1 Introduksjon Korrosjon er ødeleggelse av materiale ved kjemisk eller elektrokjemisk angrep. Direkte kjemisk angrep kan forekomme på alle materialer, mens elektrokjemisk angrep bare

Detaljer

(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 2247764 B1 (19) NO NORGE (51) Int Cl. C22C 38/12 (2006.01) E01B 5/02 (2006.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 2011.12.19 (80) Dato for Den

Detaljer

OPPGAVESETTET BESTÅR AV 5 OPPGAVER PÅ 3 SIDER + 3 SIDER VEDLEGG

OPPGAVESETTET BESTÅR AV 5 OPPGAVER PÅ 3 SIDER + 3 SIDER VEDLEGG DET TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET EKSAMEN I: (BIM120-1 Materialmekanikk) DATO: 09.12.2008 TID FOR EKSAMEN: 4 timer TILLATTE HJELPEMIDDEL: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler. Kalkulator:

Detaljer

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2 Kapittel 6 Termokjemi (repetisjon 1 23.10.03) 1. Energi - Definisjon Energi: Evnen til å utføre arbeid eller produsere varme Energi kan ikke bli dannet eller ødelagt, bare overført mellom ulike former

Detaljer

RUSTFRIE / KORROSJONSBESTANDIG STÅL

RUSTFRIE / KORROSJONSBESTANDIG STÅL RUSTFRIE / KORROSJONSBESTANDIG STÅL Vanlige karbonstål korroderer (ruster) i luft og vann. Ved å legere stål med enkelte legeringselementer nedsettes korrosjonshastigheten. Cr gir størst effekt hvis tilsatt

Detaljer

59.1 Beskrivelse Bildet under viser hvordan modellen tar seg ut slik den står i utstillingen.

59.1 Beskrivelse Bildet under viser hvordan modellen tar seg ut slik den står i utstillingen. 59 TERMOGENERATOREN (Rev 2.0, 08.04.99) 59.1 Beskrivelse Bildet under viser hvordan modellen tar seg ut slik den står i utstillingen. 59.2 Oppgaver Legg hånden din på den lille, kvite platen. Hva skjer?

Detaljer

Korrosjonsbestandige stål

Korrosjonsbestandige stål Henning Johansen 0 INNHOLD 1 INNLEDNING 2 TYPER AV RUSTFRIE STÅL 2.1 Inndeling etter strukturtyper 2.2 Inndeling etter legering 2.3 Schaefflerdiagrammet 3 EGENSKAPER 3.1 Fysikalske egenskaper 3.2 Fasthetsegenskaper

Detaljer

Materialer. I vårt fag skal vi kun omtale materialer for konstruksjon og innkapsling. Hvilke egenskaper har de?

Materialer. I vårt fag skal vi kun omtale materialer for konstruksjon og innkapsling. Hvilke egenskaper har de? 1 Materialer Materialer - for konstruksjon og struktur for innkapsling som leder eller isolerer elektrisk, har magnetiske egenskaper etc. med optiske egenskaper som tåler høy temperatur, ildfast.. og annet..

Detaljer

Prøving av materialenes mekaniske egenskaper del 1: Strekkforsøket

Prøving av materialenes mekaniske egenskaper del 1: Strekkforsøket Prøving av materialenes mekaniske egenskaper del 1: Strekkforsøket Frey Publishing 21.01.2014 1 Prøvemetoder for mekaniske egenskaper Strekkprøving Hardhetsmåling Slagseighetsprøving Sigeforsøket 21.01.2014

Detaljer

Kapittel 9. 9. Rustfrie og varmefaste stål og nikkellegeringer. 9.1 Innledning

Kapittel 9. 9. Rustfrie og varmefaste stål og nikkellegeringer. 9.1 Innledning Kapittel 9 Rustfrie og varmefaste stål og nikkellegeringer 91 Kapittel 9 9. Rustfrie og varmefaste stål og nikkellegeringer 9.1 Innledning Rustfrie stål og nikkellegeringer utgjør en meget stor og viktig

Detaljer

Anta at de fasene i det binære fasediagrammet under i Figur 1 har så lite fast oppløselighet at de kan representeres med linjer i fasediagrammet.

Anta at de fasene i det binære fasediagrammet under i Figur 1 har så lite fast oppløselighet at de kan representeres med linjer i fasediagrammet. Sett 5 Kollokvieoppgaver nr. 2 Tema: Fasediagram Oppgavene er sakset fra tidligere eksamensoppgaver. Oppgave 1 Anta at de fasene i det binære fasediagrammet under i Figur 1 har så lite fast oppløselighet

Detaljer

Tema i materiallære. HIN Allmenn Maskin RA 12.09.02 Side 1av7. Mekanisk spenning i materialer. Spenningstyper

Tema i materiallære. HIN Allmenn Maskin RA 12.09.02 Side 1av7. Mekanisk spenning i materialer. Spenningstyper Side 1av7 Mekanisk spenning i materialer Tema i materiallære En kraft er et skyv eller drag som virker på et legeme og har sin årsak i et annet legeme. Eksempel: Et tungt legeme utgjør en last som skal

Detaljer

Kjemisk likevekt. La oss bruke denne reaksjonen som et eksempel når vi belyser likevekt.

Kjemisk likevekt. La oss bruke denne reaksjonen som et eksempel når vi belyser likevekt. Kjemisk likevekt Dersom vi lar mol H-atomer reager med 1 mol O-atomer så vil vi få 1 mol H O molekyler (som vi har diskutert tidligere). H + 1 O 1 H O Denne reaksjonen er irreversibel, dvs reaksjonen er

Detaljer

Bolting i berg 7 9 oktober 2008. Stålkvalitet, Korrosjon, Overflatebehandling, og Produksjon

Bolting i berg 7 9 oktober 2008. Stålkvalitet, Korrosjon, Overflatebehandling, og Produksjon Bolting i berg 7 9 oktober 2008 Stålkvalitet, Korrosjon, Overflatebehandling, og Produksjon Det benyttes i dag flere materialkvaliteter innen bergsikring. Mest benyttet er kamstål som produseres etter

Detaljer

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner Kapittel 19 Elektrokjemi Repetisjon 1 (14.10.02) 1. Kort repetisjon redoks Reduksjon: Når et stoff tar opp elektron Oksidasjon: Når et stoff avgir elektron 2. Elektrokjemiske celler Studie av overføring

Detaljer

Aluminium brukt under ekstreme forhold

Aluminium brukt under ekstreme forhold 15/9/2005 Den Tekniske Messen 2015 Aluminium brukt under ekstreme forhold Håkon Nordhagen, Seniorforsker, SINTEF Materialer og Kjemi Avdeling for Material- og Konstruksjonsmekanikk Bård Nyhus, Seniorforsker,

Detaljer

Fremgangsmåte for valg av sammensetning av stål og anvendelse derav

Fremgangsmåte for valg av sammensetning av stål og anvendelse derav 1 Fremgangsmåte for valg av sammensetning av stål og anvendelse derav 1 2 3 BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN [0001] Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for valg av sammensetning av lavlegert stål og for fremstilling

Detaljer

HANDBOK FOR NST INOX SYREBEIS PRODUKTER

HANDBOK FOR NST INOX SYREBEIS PRODUKTER HANDBOK FOR NST INOX SYREBEIS PRODUKTER NST INOX SYREBEIS Fellesbetegnelse for BeisePasta, BeiseSpray og BeiseBad for behandling av rustfrie stål BRUKERVEILEDING FOR SYREBEHANDLING AV RUSTBESTANDIGE STÅL

Detaljer

(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 212611 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. C22C 38/02 (06.01) C22C 38/04 (06.01) C22C 38/60 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 13.07.22 (80)

Detaljer

Termisk balanse. http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/thermal/3-what-materials-are-used-for-thermal-control.html

Termisk balanse. http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/thermal/3-what-materials-are-used-for-thermal-control.html Termisk balanse 1 http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/thermal/3-what-materials-are-used-for-thermal-control.html Kort oversikt over de viktige faktorene Varmebalanse i vakuum, stråling Materialoverflaters

Detaljer

elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-)

elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-) All materie, alt stoff er bygd opp av: atomer elementpartikler protoner(+) nøytroner elektroner(-) ATOMMODELL (Niels Bohr, 1913) - Atomnummer = antall protoner i kjernen - antall elektroner e- = antall

Detaljer

Utvikling av metode for bråkjøling i SEM og in situ EBSD-karakterisering av fasetransformasjoner i F 70 stål.

Utvikling av metode for bråkjøling i SEM og in situ EBSD-karakterisering av fasetransformasjoner i F 70 stål. Utvikling av metode for bråkjøling i SEM og in situ EBSD-karakterisering av fasetransformasjoner i F 70 stål. Truls Gruben Sætran Materialteknologi Innlevert: Juni 2012 Hovedveileder: Jarle Hjelen, IMTE

Detaljer

KONSTRUKSJONSSTÅL MATERIAL- EGENSKAPER

KONSTRUKSJONSSTÅL MATERIAL- EGENSKAPER KONSTRUKSJONSSTÅL MATERIAL- EGENSKAPER FASTHETER For dimensjoneringen benyttes nominelle fasthetsverdier for f y og f u - f y =R eh og f u =R m iht produkstandardene - verdier gitt i følgende tabeller

Detaljer

JERN KVALITETSMANUAL. 103 Klasse 5 - Stålspon, ulegert. 104 Klasse 6 - Støpejernskrap maks. 150x50x50 cm, størst vekt maks 1000 kg.

JERN KVALITETSMANUAL. 103 Klasse 5 - Stålspon, ulegert. 104 Klasse 6 - Støpejernskrap maks. 150x50x50 cm, størst vekt maks 1000 kg. KVALITETSMANUAL JERN 100 Klasse 1 - Stålskrap maks- 150x50x50 cm, min. tykkelse 5 mm. - Stålskrap, sakset/klippet, maks. 50x60 cm min 5 mm godstykkelse. - Pressede baller av gammelt rent tynnjern maks.

Detaljer

Experiment Norwegian (Norway) Hoppende frø - En modell for faseoverganger og ustabilitet (10 poeng)

Experiment Norwegian (Norway) Hoppende frø - En modell for faseoverganger og ustabilitet (10 poeng) Q2-1 Hoppende frø - En modell for faseoverganger og ustabilitet (10 poeng) Vennligst les de generelle instruksjonene som ligger i egen konvolutt, før du begynner på denne oppgaven. Introduksjon Faseoverganger

Detaljer

Feilsøking og skadeanalyse. Øivind Husø

Feilsøking og skadeanalyse. Øivind Husø Feilsøking og skadeanalyse Øivind Husø 1 Bruddmekanikk Når vi konstruer deler i duktile materialer som konstruksjonsstål og aluminium, er det flytegrensen, eventuelt R P0,2 som er grensen for hvilken spenning

Detaljer

(12) PATENT (19) NO (11) (13) B1. (51) Int Cl. C22C 38/44 ( ) C22C 38/54 ( ) C22C 38/58 ( ) C21D 6/00 (2006.

(12) PATENT (19) NO (11) (13) B1. (51) Int Cl. C22C 38/44 ( ) C22C 38/54 ( ) C22C 38/58 ( ) C21D 6/00 (2006. (12) PATENT (19) NO (11) 339947 (13) B1 NORGE (1) Int Cl. C22C 38/44 (06.01) C22C 38/4 (06.01) C22C 38/8 (06.01) C21D 6/00 (06.01) Patentstyret (21) Søknadsnr 0421 (86) Int.inng.dag og søknadsnr 02.03.01

Detaljer

Tema i materiallære. TM01: Krystallstrukturer og atompakning i materialer

Tema i materiallære. TM01: Krystallstrukturer og atompakning i materialer Side 1 av 13 Tema i materiallære : Krystallstrukturer og atompakning i materialer Inndeling av konstruksjonsmaterialer Det er vanlig å dele konstruksjonsmaterialene i 4 (evt. 5 1 ) hovedgrupper: Metaller

Detaljer