Detail předmětu
Výroba speciálních odlitků
FSI-PLI Ak. rok: 2020/2021 Zimní semestr
Technologie výroby odlitků z žáropevných slitin niklu a kobaltu, odlitků ze slitin titanu, odlitků permanentních magnetů. Základy vakuové metalurgie, použití vakuových pecí indukčních, obloukových a elektronových. Elektrostruskové odlévání odlitků.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Student získá znalosti o účincích sníženého tlaku na roztavené
slitiny, o postupech vedení taveb ve vakuových pecích indukčních,
obloukových a elektronových a o způsobech řízení krystalizace
specielních odlitků. Dále získá znalosti o používaných typech vývěv
a o měření nízkých tlaků. Naučí se provádět základní metalurgické
výpočty používané k návrhu postupu vedení taveb ve vakuu.
Prerekvizity
Student musí mít znalosti z termodynamiky metalurgických procesů (vlastnosti reálných roztoků, kriterium průběhu a rovnováhy metalurgických pochodů, rovnováhy v soustavách tavenina – plyn a tavenina – žárovzdornina) a z teorie krystalizace slévárenských slitin (modely nukleace, transportní děje ve stadiu růstu krystalu, morfologie fázového rozhraní).
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky udělení zápočtu: prezence ve cvičeních.
Zkouška: zkouška prověřuje znalosti z oblasti
fyzikálně chemických základů vakuové metalurgie
a z oblasti praktické aplikace vakuové metalurgie
a řízení krystalizace specielních odlitků.
Zkouška je písemná a ústní.
Učební cíle
Cílem kursu je seznámit studenty s použitím vakuua a dalších
speciálních technologií při přípravě a odlévání speciálních
slitin a s možnostmi řízení krystalizace těchto slitin.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná.
Kontrolovanou výukou je účast na cvičení, presenci vede cvičící. V případě absencí cvičící zadá téma samostatné písemné práce.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2I-P: Strojní inženýrství, magisterský navazující
obor M-SLE: Slévárenská technologie, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1.Základní charakteristiky plynných směsí v oboru nízkých tlaků.
2.Termická disociace sloučenin, disociační napětí.
3.Průběh uhlíkové reakce ve vakuu.
4.Rozpouštění plynů.
5.Odplyňování ve vakuu
6.Vypařování složek slitin.
7.Odlévání odlitků ve vakuových pecích indukčních a elektronových.
8.Teoretické základy řízení krystalizace kovů.
9.Odlévání odlitků s rovnoosými zrny, řízení velikosti zrna.
10.Odlitky s orientovanými sloupcovými zrny, monokrystaly.
11.Odlitky permanentních magnetů s orientovanými sloupcovými zrny.
12.Odlévání odlitků ze slitin titanu ve vakuových pecích.
13.Elektrostruskové odlévání odlitků.
Laboratorní cvičení
12 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1.Základní konstrukční uzly vakuové pece, ventily, těsnění (laboratoř vakuové metalurgie)
2.Praktické používání vakuometrů, kalibrace, mezní tlak vývěv (laboratoř vakuové metalurgie)
3.Prohlídka slévárny specielních odlitků.Výroba keramických skořepin, vakuové indukční pece hutní a slévárenské.
4.Praktická ukázka postupu vedení tavby ve vakuové indukční peci (laboratoř vakuové metalurgie)
5.Zkoušky tečení žáropevných slitin (creepová laboratoř)
6.Izostatické lisování odlitků za vysokých teplot (laboratoř HIP)
Cvičení s počítačovou podporou
14 hod., povinná
Osnova
1.Způsoby získávání vakua, základní typy vývěv
2.Základní typy vakuometrů užívaných na vakuových tavících pecích.
3.Určování disociačních napětí oxidů a nitridů, praktické aplikace.
4.Možnosti blokování uhlíkové reakce ve vakuu.
5.Termodynamika a kinetika tvorby bublin.
6.Výpočty tlaků par složek slitin, odhad změn chemického složení.
7.Vsázkové suroviny, výpočty vsázek pro vakuové indukční pece.