Materiaalin kuormitushistoria vaikuttaa sen käyttäytymiseen
Modernit käyttösovellukset vaativat materiaalin ominaisuuksien tarkkaa tuntemusta. Väitöskirjassaan Matti Isakov tutkii kokeellisesti austeniittisen ruostumattoman terässeoksen mekaanista käyttäytymistä.Lähes kaikkien materiaalien käyttäytyminen kuormituksen alaisena riippuu vallitsevasta lämpötilasta ja kuormitusnopeudesta. Materiaalikohtaiset erot ovat kuitenkin suuria.
–Vaikka tietyt perusperiaatteet ovat hyvinkin yleispäteviä, käytännössä tietyn materiaalin käyttäytyminen saadaan tarkasti selville ainoastaan kokeellisen tutkimuksen avulla, toteaa Isakov.
Perustutkimus tällä alueella on hyödyllistä niin teollisen valmistuksen kannalta kuin lopputuotteiden käytössäkin. Esimerkiksi ajoneuvoteollisuudessa on jatkuva tarve kehittää yhä turvallisempia autoja tinkimättä niiden taloudellisuudesta. Tällöin materiaaliominaisuuksien hyvä tuntemus auttaa sekä suunnittelu- että valmistusvaiheessa.
–Vaikka austeniittisten ruostumattomien terästen tärkein ominaisuus on perinteisesti ollut nimenomaan niiden hyvä korroosionkesto, nämä teräslaadut omaavat myös hyvän lujuuden ja sitkeyden. Tämä yhdistelmä avaa monia sovelluskohteita ja motivoi tutkimusta, Isakov selventää työnsä taustoja.
Joidenkin materiaalien mikrorakenteessa tapahtuu suuria muutoksia, kun ne muokkautuvat ulkoisten voimien vaikutuksesta. Tällaisissa tapauksissa materiaalin käyttäytyminen monimutkaistuu huomattavasti. Isakovin tutkima teräslaatu on hyvä esimerkki tästä, koska materiaalissa voi tapahtua muodonmuutoksen aikana faasimuutos austeniitista martensiittiin.
–Aina ei riitä, että tarkastelemme vain hetkellisten olosuhteiden, kuten vallitsevan lämpötilan, vaikutusta, vaan meidän pitää tuntea materiaalin koko kuormitushistoria, kun ennustamme materiaalin käyttäytymistä. Tämä on merkittävä seikka niin tutkimuksen kuin materiaalin käytön kannalta, huomauttaa Isakov.
Väitöstilaisuus perjantaina 5.10.
Diplomi-insinööri Matti Isakovin materiaaliopin alaan kuuluva väitöskirja "Strain Rate History Effects in a Metastable Austenitic Stainless Steel" (”Myötönopeushistorian vaikutus metastabiilissa austeniittisessa ruostumattomassa teräksessä”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) automaatio-, kone- ja materiaalitekniikan tiedekunnassa perjantaina 5.10.2012 kello 12 Festian pienessä salissa (Korkeakoulunkatu 8, Tampere).
Vastaväittäjinä toimivat professori David Porter (Oulun yliopisto) ja professori Stefan Hiermaier (Fraunhofer Institut for High Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institut). Tilaisuutta valvoo professori Veli-Tapani Kuokkala TTY:n materiaaliopin laitokselta.
Matti Isakov (29) on kotoisin Hämeenlinnasta ja työskentelee tutkijana TTY:n materiaaliopin laitoksella.
Lisätietoja: Matti Isakov, puh. 040 849 0135, matti.isakov@tut.fi
Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://URN.fi/URN:ISBN:978-952-15-2919-1