Use and characteristics of steels

The University of Oulu offers minor studies on steel know-how in the Materials and Production Technology research group.

The steel know-how minor focuses on the characteristics of steel and the use of steels in the manufacturing industries. Utilising the new strong steels makes it possible to considerably develop the lifetime characteristics of a product. This gives the manufacturer of the product a clear competitive advantage, enabling a stable and if necessary, a growing market share as well as profitable business operations.

The strength of new grades of steel has increased considerably recently as their behaviour has changed both from the point of view of manufacturing and design. The current design guidelines often apply to traditional steels, with which it is not possible to make use of the characteristics that are enabled by the new grades of steel for various components and structures.

Increasing strength enables the minimisation of the weight of a steel structure and/or component and this is of great importance especially in the vehicle industry for purposes such as increasing the size of loads carried, or in reducing the consumption of energy. In addition to design, it is necessary to know how strong steels can be used in machine shops in molding, processing and joining.

Mandatory courses: Principles of metal forming (465103A), Welding and heat treatment of metals (465104A), Sheet metal forming (465112S) and Welding metallurgy (465111S).

Prerequisite: Materials in machine shops (465102A) or similar background knowledge.

Courses included in the programme:

= Contact learning
= Online learning
= Blended learning (online & contact learning)
Korroosionesto (465106A), 5 ECTS. 09–12/2019, 02–05/2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 25.8.2019

Esitietovaatimukset: perustiedot materiaalitekniikasta (esim. metallit).

Tällä peruskurssilla käsitellään korroosion pääperiaatteet ja sen esto. Kurssilla opiskellaan sähkökemiallista termodynamiikkaa, korroosion kinetiikkaa, passiivisuutta, polarisaatiota, korroosion muotoja jne.

Kurssin suorittamisen jälkeen opiskelija pystyy soveltamaan tietämystään korroosiosta analysoidessaan korroosion mahdollisuuksia tietyissä ympäristöissä. Lisäksi opiskelija pystyy luokittelemaan metalleissa ilmeneviä korroosion muotoja ja valitsemaan sopivan korroosionestotavan rautaperäisille metalleille.

Opetustavat ja -muodot: Luennot, laboratorioharjoitukset, demot.

Laboratorioharjoitukset on mahdollista suorittaa etäopintoina.

Pakollinen kurssimateriaali: Luentokalvot. Muu materiaali julkaistaan kurssin alussa.

Suoritustapa ja arviointi: Tentti. Kurssiarvosana perustuu tentin arvosanaan. Arviointi asteikolla 1–5. Laboratorioharjoitukset arvioidaan asteikolla hyväksytty/hylätty.

Tentti on mahdollista tehdä myös muualla kuin Oulussa. Ole yhteydessä opettajaan sopiaksesi tarkemmin.

Lisätietoja: Jussi Paavola, jussi.paavola@oulu.fi

Ohutlevytuotteiden muovausmenetelmät / Sheet metal forming (465112S), 5 ECTS. 09–12/2019, 02–05/2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 25.8.2019

The course is organised in Finnish!

The course is mandatory in order to take other courses in the module.

Several sheet metal forming processes including tool and die design is examined during course. The theory of plasticity is combined to the forming processes. How to determine material properties and how they affect to the selection of forming processes and materials are discussed in the course. A very important subject during the course is the stress-strain behaviour of materials. Metal forming simulation tools are used to optimise the tools and dies (Abaqus or LS-Dyna).

The object of the course is to give readiness for students to predict suitable/possible manufacturing methods for selected components and/or parts. Student will have also knowledge of costs and throughput times for different manufacturing methods. Comparison between forming and machining methods is examined during course and students understand the effect of serie size to the selection of suitable manufacturing method. In addition, after the course it is possible to estimate the benefits of forming simulations during production optimisation.

More information: Jari Larkiola, jari.larkiola@oulu.fi

Konetekniikan materiaalit (465102A), 5 ECTS. 09–12/2019, 02–05/2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 25.8.2019

Rautametallit: erilaiset rakenneteräkset, nuorrutus- ja työkaluteräkset, ruostumattomat teräkset sekä valuraudat ja -teräkset. Ei-rautametallit: kevytmetallit eli alumiini-, titaani- ja magnesiumseokset sekä raskaista värimetalleista kupari- ja nikkeliseokset. Tekniset muovit ja muovikomposiitit, kumit sekä elastomeerit. Konstruktiokeraamit. Lyhyt esittely kunkin materiaaliryhmän materiaalien valmistuksesta. Materiaalinvalinnan suoritus eri vaatimukset silmällä pitäen. Ashbyn kartat.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee metallisten ja ei-metallisten konstruktiomateriaalien pääryhmät eli rautametallit, ei-rautametallit, polymeeripohjaiset materiaalit sekä konstruktiokeraamit ja niiden luonteenomaiset ominaisuudet. Lisäksi opiskelija tuntee näiden pääryhmien sisällä olevat keskeiset materiaalit sekä niiden edut ja rajoitukset tuotteen valmistuksen ja käytettävyyden suhteen. Hän kykenee myös löytämään sopivimmat materiaalivaihtoehdot tiettyyn komponenttiin tai rakenteeseen ja valitsemaan näistä parhaan vaihtoehdon hyödyntämällä systemaattista materiaalinvalintaa.

Lisätietoja: Anna Kisko, anna.kisko@oulu.fi

Hitsaus ja metallien lämpökäsittely / Welding and heat treatment of metals (465104A), 5 ECTS. 10–12/2019, 02–05/2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 20.10.2019

The course is organised in Finnish!

Konepajoissa ja perusmetalliteollisuudessa käytettävät lämpökäsittelymenetelmät, lämpökäsittelyjen suunnittelu ja lämpökäsittelyissä tapahtuvat metallurgiset ilmiöt. Hitsausprosessit ja niiden soveltuvuus eri tarkoituksiin, terästen ja muiden metallien hitsattavuus.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija hallitsee tavanomaisten lämpökäsittelyjen suunnittelun. Näin voidaan saavuttaa valmistettavilta tuotteilta vaadittavat materiaaliominaisuudet, joita ovat usein lujuus, sitkeys, pinnan kovuus ja/tai väsymiskestävyys.

Opiskelija ymmärtää lämpökäsiteltävissä kappaleissa tapahtuvat metallurgiset ilmiöt ja koostumuksen vaikutukset käsittelyn onnistumisen näkökulmasta.

Hitsaustekniikan osalta opiskelija hallitsee yleisimmät hitsausprosessit. Lisäksi hän kykenee hahmottamaan hitsauksen tuottavuutta ja kustannuksia hallitsevien tekijöiden merkityksen yrityksen näkökulmasta ja ottamaan huomioon henkilöstön työturvallisuuteen liittyvät asiat. Opiskelija ymmärtää myös eri materiaalien hitsattavuuteen ja hitsiliitoksen mekaanisiin ominaisuuksiin vaikuttavat tekijät.

Lisätietoja: Timo A. Kauppi, timo.a.kauppi@oulu.fi

Hitsausmetallurgia / Welding metallurgy (465111S), 5 ECTS. Loka–joulukuu 2019, helmi–toukokuu 2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 20.10.2019

This course is organised in Finnish!

Tämä kurssi on pakollinen sivuaineen suorittajille.

Sisällöt:

  • Lämmön jakautuminen hitsausliitoksissa
  • Hitsisulan jähmettyminen ja suotautuminen
  • Hitsin jäähtymisen aikana tapahtuvat ilmiöt
  • Hitsin mikrorakenne ja ominaisuudet
  • Hitsattavuus: rakenneteräkset, niukkaseosteiset teräkset, seosteräkset, musta ruostumaton teräs, valuraudat, alumiiniseokset
  • Hitsausvirheet ja hitsattavuuskokeet.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää hitsausolosuhteiden vaikutuksen hitsin lämpötilajakaumaan sekä jähmettymisrakenteisiin. Hän osaa luokitella teräksen hitsin muutosvyöhykkeen tyypilliset mikrorakenteet ja arvioida niiden merkitystä liitoksen ominaisuuksien kannalta.

Lisäksi opiskelija pystyy selostamaan seostettujen terästen, valurautojen sekä kevytmetallien hitsauksessa tapahtuvat metallurgiset muutokset ja niiden vaikutukset ominaisuuksiin. Hän kykenee myös valitsemaan hitsattavuuskokeen kylmä- ja kuumahalkeiluriskin arvioimiseksi.

Lisätietoja: Timo Kauppi, timo.a.kauppi@oulu.fi

Metallien muokkauksen ja muovauksen perusteet / Principles of metal forming (465103A), 5 ECTS. Loka–joulukuu 2019, helmi–toukokuu 2020.

Hae syksyn kurssille viimeistään 20.10.2019

This course is organised in Finnish!

Kurssilla keskitytään yleisimpien metallien ja erityisesti terästen kuuma- ja kylmämuokkausmenetelmiin kuten valssaus, takominen, pursotus ja langanveto. Prosessien toiminnan ja mittatarkkuuden lisäksi tarkastellaan metallien rakenteen ja mekaanisten ominaisuuksien mahdollista muuttumista muokkausprosessien vaikutuksesta.

Lisätietoja: Jari Larkiola, jari.larkiola@oulu.fi

Further information:

Professor in charge: Prof. Jari Larkiola, University of Oulu (jari.larkiola@oulu.fi)

Contact person in practical matters: Reijo Saari, University of Oulu (reijo.saari@oulu.fi)

Other teachers:

Timo Kauppi, University of Oulu
Anna Kisko, University of Oulu
Jussi Paavola, University of Oulu

Contact person, applications:

Pilvi Lempiäinen (pilvi.lempiainen(at)fitech.io)

Type of study unit

Minor

Credits

5–30 ECTS

Teaching semester

2019–2020

Host university

University of Oulu

Open for degree student

Yes

Open for non-student

Yes

Level of studies

Master

General prerequisites

Materials in machine shops (465102A) or similar background knowledge

Teaching methods

Online

Language

Finnish

Go back to all Courses & Programs

Go back