Materials Science and Technology - Nuclear Materials, Advanced Course - Kon-67.5100 Postgraduate Seminar on Engineering Materials - Seminar papers 8 October, 2015

The Engineering materials research group of Department of Engineering Design and Production of Aalto University arranged a postgraduate course on nuclear materials. The course consisted of three day long lecture session given in April 20-22, 2015. Lectures were given by professionals from nuclear power related research institutes (Aalto and VTT), nuclear industry and authority. The course also included a seminar session held October 8, 2015. The seminar session was targeted to postgraduate students, who prepared articles from their field of expertise. This proceeding is the collection of these seminar articles

Hyvä yliopisto-opettajuus – kysymyksiä ja vastauksia yliopistopedagogisen koulutusvuoden varrelta

Hyvä yliopisto-opettajuus – kysymyksiä ja vastauksia yliopistopedagogisen koulutusvuoden varrelta on julkaisu, joka kuvaa Aalto-yliopiston yliopistopedagogiselle kurssille vuonna 2014 osallistuneiden pedagogisen osaamisen kehittymistä. Oppimisprosessi oli vuoden mittainen ja perustui yhteisölliseen ja tutkivaan oppimiseen. Näin heterogeenisestä osallistujaryhmästä kehittyi yhdessä toimiva oppimis- ja tutkimusryhmä. He kiinnostuivat oman ja työyhteisönsä reflektiivisestä opetuksen kehittämisestä. Julkaisussa Opettaja kehittäjänä –kurssin osallistujat kuvaavat ja avaavat ilmiötä hyvä yliopisto-opettajuus monelta eri näkökulmalta. Kurssin ohjaajat jäsentävät kurssin toteutusta ja arvioivat sen onnistumista pohtien miten tämän tyyppinen kurssi, jonka sisältöjä ei ole ennalta suunniteltu pystyy vastaamaan osallistujien erilaisiin odotuksiin ja osaamistarpeisiin. Julkaisu tarjoaa näkökulmia opetusosaamisen ja opetuksen kehittämiseen. Teos sopii kaikille yliopisto-opetuksesta ja sen kehittämisestä kiinnostuneille. Part of the publication is in English (pages 76-175, title "Integrating transferable skills into teaching at Aalto University"

Soodakattilan kompoud-putkien terminen väsyminen

Tässä työssä tutkittiin soodakattilan pohjan kompound-putkien vaurioitumista termisen kuormitussyklin vaikutuksesta. Soodakattilan toimintavarmuus on merkittävässä roolissa sulfaattipohjaisen sellunvalmistuksen kemikaalikierrossa sekä sellu- ja paperitehtaan energian huollossa. Soodakattilan tulipesässä vallitsee aggressiivinen korroosioympäristö, jonka vuoksi seinä- ja pohjaputkissa käytetään kompound- rakennetta, jossa kuumaluja hiiliteräs on pinnoitettu paremmin korroosiota kestävällä austeniittisella ruostumattomalla teräksellä (esimerkiksi AISI 304L) tai nikkeliseoksella. AISI 304L -pinnoitteessa on kuitenkin todettu säröytymisongelmia soodakattilan pohjassa sekä tulipesän alaosan aukoissa. Työn teoriaosassa esitellään soodakattilan rakenne, toimintaperiaate sekä tulipesän vaihtoehtoiset materiaaliratkaisut. Esittelyn jälkeen käydään läpi nykyinen tietämys tulipesän kompound- pinnoitteiden vaurioitumisesta sekä siihen liittyvistä ilmiöistä, kuten tulipesässä vallitsevista olosuhteista. Tämän jälkeen kuvataan soodakattilan putkien vaurioitumiseen vaikuttavat materiaalitekniset mekanismit: väsyminen, terminen väsyminen, jännityskorroosio, korroosioväsyminen sekä jäännösjännitykset. Kokeellisessa osuudessa verrattiin kahden yleisesti käytössä olevan soodakattilan tulipesän kompound- materiaalin (Sandvik 3R12 (AISI 304L) ja Sanicro 38 (modifioitu Alloy 825)), käyttäytymistä termisen kuormituksen alaisena. Tutkimuksia varten rakennettiin uusi koelaitteisto, jossa pyrittiin jäljittelemään pohjaputken jäähdytyskierron häiriötä. Testattavia materiaaleja kuormitettiin sekä tasa-amplitudisella että vaihtuva-amplitudisella termisellä vaihtokuormituksella. Materiaalien käyttäytymistä seurattiin kokeidenaikana jäännösjännitysmittauksin sekä pintaa tutkimalla. Kokeiden jälkeen näytteet analysoitiin metallografisin tutkimusmenetelmin. Tuloksena havaittiin, että tulipesän pohjaputkien vaurioituminen ei todennäköisesti johdu puhtaasta termisestä väsymisestä. Sen sijaan pohjan syklinen ylikuumeneminen aiheuttaa muutoksia Sandvik 3R12 (AISI 304L) -pinnoitteen jäännösjännitystilaan ja altistaa kyseisen materiaalin korroosioilmiöille, erityisesti jännityskorroosiolle. Koetulosten perusteella vertailluista materiaaleista sopivampi valinta soodakattilan tulipesän pohjan materiaaliksi on Sanicro 38 (modifioitu Alloy 825)