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Thomas H. Sanders, Jr.

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Material Processing

Georgia Institute of Technology

Über diesen Kurs

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Have you ever wondered why ceramics are hard and brittle while metals tend to be ductile?  Why some materials conduct heat or electricity while others are insulators?  Why adding just a small amount of carbon to iron results in an alloy that is so much stronger than the base metal?  In this course, you will learn how a material’s properties are determined by the microstructure of the material, which is in turn determined by composition and the processing that the material has undergone.
This is the second of three Coursera courses that mirror the Introduction to Materials Science class that is taken by most engineering undergrads at Georgia Tech.  The aim of the course is to help students better understand the engineering materials that are used in the world around them.  This first section covers the fundamentals of materials science including atomic structure and bonding, crystal structure, atomic and microscopic defects, and noncrystalline materials such as glasses, rubbers, and polymers.

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Dozent

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4,65/5 (213 Bewertungen)

Thomas H. Sanders, Jr.

Regents' Professor

School of Materials Science and Engineering

53.157 Lernende

2 Kurse

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Georgia Institute of Technology

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Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden

Inhaltsbewertung98%(1,777 Bewertungen)

Woche

Woche 1

6 Stunden zum Abschließen

Phase Diagrams and Phase Equilibria

This course picks up with an overview of basic thermodynamics and kinetics as they pertain to the processing of crystalline materials. The first module deals with phase diagrams - charts that tell us how a material will behave given a certain set of variables such as temperature, pressure, and composition. You will learn how to interpret common and complex phase diagrams and how to extract useful information from them.

6 Stunden zum Abschließen

25 Videos (Gesamt 180 min), 5 Lektüren, 4 Quiz

25 Videos

1.1 Introduction1m

1.2 One-Component Phase Diagrams and Gibbs Phase Rule11m

1.3 Regions of Two Phase Equilibrium8m

1.4 Additional One-Component Phase Diagrams3m

1.5 Binary Isomorphous Phase Diagrams8m

1.6 The Lever Rule9m

1.7 Phase Fractions6m

1.8 Equilibrium Cooling Curves7m

1.9 Equilibrium Isomorphous Diagrams6m

1.10 Analysis of a Phase Diagram5m

1.11 Deviations from Ideal Behavior10m

1.12 Eutectic Phase Diagram10m

1.13 Determination of Phase Boundaries7m

1.14 Eutectic Microstructure Development8m

1.15 Equilibrium Cooling of an Off-Eutectic Alloy7m

1.16 Equilibrium Cooling of an Off-Eutectic Alloy - Calculations6m

1.17 Microstructure Development in an Off-Eutectic Alloy6m

1.18 Invariant Reactions in Two Component Systems6m

1.19 Peritectic Phase Diagrams9m

1.20 Analysis of Complex Phase Diagrams12m

1.21 Monotectic Phase Diagrams5m

1.22 Phase Separation and Critical Points6m

1.23 Solid State Reactions11m

1.24 Summary of Invariant Reactions in Two-Component Systems2m

1.25 Summary1m

5 Lektüren

Learning Outcomes10m

Consent Form10m

Get More from Georgia Tech10m

Supplemental Materials for this Module10m

Earn a Georgia Tech Badge and CEUs10m

4 praktische Übungen

Quiz 1.1 (Lessons 1.1 - 1.8)30m

Quiz 1.2 (Lessons 1.9 - 1.12)30m

Quiz 1.3 (Lessons 1.13 - 1.17)30m

Quiz 1.4 (Lessons 1.18 - 1.24)30m

Woche

Woche 2

6 Stunden zum Abschließen

Kinetics of Structural Transformations

If thermodynamics, which we covered in the previous module, tells us how a material wants to change, then kinetics tells us how and how quickly that transformation occurs. This module starts by explaining the driving force for phase transformations. We will cover the nucleation and growth of precipitates, solidification, and sintering. Finally, there are a number of lessons which apply all that has been covered in the course to understanding carbon steels.

6 Stunden zum Abschließen

33 Videos (Gesamt 226 min), 3 Lektüren, 3 Quiz

33 Videos

2.1 Introduction5m

2.2 The Concept of a Driving Force6m

2.3 Homogeneous Nucleation6m

2.4 Undercooling and the Barrier to Homogeneous Nucleation4m

2.5 Random Clusters in the Liquid7m

2.6 Nucleation and Growth9m

2.7 Wetting5m

2.8 Heterogeneous Nucleation5m

2.9 Heterogeneous Nucleation - Spherical Cap Approximation7m

2.10 Heterogeneous Nucleation - Sodium Acetate Demonstration2m

2.11 Heterogeneous Nucleation - Applications4m

2.12 Homogeneous and Heterogeneous Nucleation6m

2.13 Types of Interfaces12m

2.14 Johnson, Mehl, and Avrami (JMA) Equation7m

2.15A Calculations Using the JMA Equation Part 14m

2.15B Calculations Using the JMA Equation Part 24m

2.16 Application of the JMA Equation7m

2.17 Developing High Strength Alloys6m

2.18 The Iron-Carbon System7m

2.19 Diffusional/DiffusionlessTransformations6m

2.20 Heat Treating a Plain Carbon Eutectoid Steel2m

2.21 Formation of Pearlite in Eutectoid Steel9m

2.22 Formation of Bainite in a Eutectoid Steel5m

2.23 Formation of Martensite9m

2.24 Heat Treatments of Austenite Decomposition Products2m

2.25 Isothermal Transformation (IT) Diagrams for a Eutectoid Steel6m

2.26 Off-Eutectoid Isothermal Transformation (IT) Diagrams7m

2.27 4340 Isothermal Transformation (IT) Diagram5m

2.28 Continuous Transformation (CCT) Diagrams13m

2.29 Precipitation Hardening in Al-Cu Alloys9m

2.30 Nonequilibrium Solidification12m

2.31 Sintering8m

2.32 Summary3m

3 Lektüren

Learning outcomes10m

Supplemental Materials for this Module10m

Where to go from here10m

3 praktische Übungen

Quiz 2.1 (Lessons 2.1 - 2.5)30m

Quiz 2.2 (Lessons 2.6 - 2.10)30m

Quiz 2.3 (Lessons 2.11 - 2.15)30m

Bewertungen

4.8

208 Bewertungen

5 stars
79,87 %
4 stars
16,95 %
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2,24 %
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Top-Bewertungen von MATERIAL PROCESSING

von SV6. Juni 2020

Excellent course and this course refreshed my material science topic, thanks to coursera and special thanks to instructor who guided me throughout this course journey.

von DU29. Okt. 2016

Very informative and descriptive course. It encourages a person to do self calculations. Lecture and the material available are all very well explained. Would love to take similar courses.

von M1. Aug. 2020

Thank you very much Professor Thomas H. Sanders, Jr. for providing very good and valuable information . I helps any one who in this field

von AU21. Juni 2020

This course was very useful to brush up my skills, so I am thankful for the mentor and also to the Georgia Institute of Technology.

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Häufig gestellte Fragen

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