Faglig innhold

Emnet er en introduksjon til materialteknologi der fokuset er på de mest relevante aspekt for anvendt mekanisk konstruksjon. Emnet har både en overordnet og en detaljert tilnærming der det første inkluderer: Materialers historier, hvordan materialer styrer utviklingen av samfunn og teknologi, materialer og innovasjon, resurser, tilgjengelighet og kostnad, livssyklus kostnader, bærekraft og miljøhensyn, prinsipper for systematisk materialvalg og design med hensyn på materialers ytelse. Detaljerte tema er: atomstruktur, molekylstrukturer, krystallinske strukturer, imperfeksjoner, diffusjonsmekanismer, fasetransformasjoner, prinsipp for styrkemekanismer og varmebehandling, sammenhengen mellom struktur på flere nivå og materialegenskaper: tetthet, deformasjonsmekanismer, elastisk, viskoelastisk plastisk og bruddmekanisk oppførsel, styrke, hardhet, duktilitet og seighet. Korrosjon og andre degraderingsmekanismer. Viktige konstruksjonsmaterialer blir vektlagt: karbonstål, stållegeringer, lettvekt legeringer og høytemperaturlegeringer, konstruksjonsplast og fiberkompositter samt vanlige keramiske materialer for mekaniske konstruksjoner. Utvalgte prosess og bearbeidingsmetoder blir gjennomgått.

Læringsutbytte

Kunnskaper: Kandidaten skal ha bred kunnskap om konstruksjonsmaterialer. Dette inkluderer:

• grunnleggende strukturer og egenskaper til metall, keramer, polymerer og kompositter
• sammenhenger mellom struktur og egenskaper
• prinsipper for produksjonsmetoder for materialer og komponenter
• egenskaper og ytelse til materialer for ulike anvendelser og i ulike miljø
• prinsipper for rasjonelt og kunnskapsbasert valg av materialer for gitte anvendelser

Ferdigheter: Kandidaten skal være i stand til å

• beskrive molekylstruktur, mikrostruktur og tilhørende egenskaper for vanlige materialer
• anvende grunnleggende konsepter og relasjoner for kvantitativ beskrivelse av material strukturer, effekten av viktige mekanismer og egenskaper til materialer
• løse grunnleggende konstruksjonsoppgaver relatert til materialvalg for komponenter og konstruksjoner.

Generell kompetanse: Kandidaten skal være i stand til å

• formidle og diskutere generelle aspekt ved materialer og materialteknologi relatert til mekanisk konstruksjon,
• gjennkjenne behov for særlig materialteknisk kompetanse i ulike prosjekt og
• være i stand til å gjøre fornuftige estimat og vurdering om materialers egnethet i konstruksjonsløsninger.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, demonstrasjoner og øvinger. Laboratorieoppgaver og prosjektoppgaver kan inngå i øvinger.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TKT4116 Mekanikk 1, TKT4122 Mekanikk 2.

Kursmateriell

William D. Callister Jr., David G. Rethwisch "Materials Science and Engineering", 8th/9th/10th Edition (SI version), John Wiley & Sons, Inc. Notater og annet læringsmateriell som blir spesifisert.

Studiepoengreduksjon