Väitös meritekniikan alalta, DI Pauli Lehto

Tulevaisuuden laivarakenteet vaativat teräksen mikrorakenteen kokonaisvaltaista tuntemusta.
meritekniikka

Diplomi-insinööri Pauli Lehto väittelee 15.11.2019 kello 12 Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulussa, konetekniikan laitoksella, aiheesta Kiteiden välinen vuorovaikutus hitsatun rakenneteräksen paikallisessa deformaatiossa. Väitöskirjan englanninkielinen nimi on Grain interaction in local plastic deformation of welded structural steel. Väitöksen ala on meritekniikka.

Rakenneteräs on yleisesti käytetty materiaali kuljetusväline-, kone- ja rakennusteollisuudessa. Kestävän kehityksen turvaamiseksi tarvitaan nykyistä kevyempiä rakenneratkaisuja. Terästen ominaisuuksia voidaan hyödyntää parhaalla mahdollisella tavalla suurissa rakenteissa kuten laivoissa vain, jos ymmärretään tuotantoprosessin vaikutukset lopullisiin materiaaliominaisuuksiin.

Hitsaaminen on yleisimmin käytetty teräsrakenteiden valmistusmenetelmä, koska sillä saadaan aikaan kuormitusta kestävä liitos alhaisilla tuotantokustannuksilla. Teräksen materiaaliominaisuu- det ovat seurausta mikrorakenteellisesta koostumuksesta, johon koko materiaalin ja rakenteen valmistusprosessi vaikuttavat. Hitsatun liitoksen rakenne on voimakkaasti epähomogeeninen, aiheuttaen lujuuden paikallista vaihtelua.

Väitöskirjassa on kehitetty menetelmät paikallisen lujuusvaihtelun karakterisointiin instrumentoitua kovuusmittausta käyttäen. Tulokset osoittavat, että mikro- rakenteen kidekoko ja sen vaihtelut vaikuttavat huomattavasti teräksen paikalliseen lujuuteen. Kun mikrorakenteen tilastollinen kidekokojakauma huomioidaan, voidaan hitsatun materiaalin lujuutta ennustaa tarkasti makroskooppisessa skaalassa. Tätä varten työssä on kehitetty myös menetelmät epähomogeenisen hitsatun materiaalin kidekoon ja paikallisen muodonmuutoksen mittaamiseen elektronimikroskopiaa käyttäen.

Menetelmiä voidaan hyödyntää laaja-alaisesti materiaalitutkimuksessa myös meritekniikan ulkopuolella. Niitä on tämän työn lisäksi käytetty toistaiseksi muun muassa lentoteknisissä sovelluksissa, jäätutkimuksessa sekä geologiassa.

Vastaväittäjät: Professori Daniel Kiener, Montanuniversität Leoben, Department of Material Physics, Itävalta, ja professori Myung Hyun Kim, Pusan National University, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Korean tasavalta

Valvoja: Professori Heikki Remes, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos

Väitöskirjan verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-8807-5

Väittelijän yhteystiedot: Pauli Lehto, puh. 040 7339 438, [email protected]

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu