Detail předmětu
Struktura a vlastnosti materiálů
FSI-3SV Ak. rok: 2022/2023 Zimní semestr
Fázové přeměny při tepelném zpracování kovů a slitin. Základní poznatky o konstrukčních materiálech (slitiny na bázi železa a neželezných kovů, keramika, polymery, kompozity) – vztah jejich chemického složení a technologického zpracování ke
krystalografickým,substrukturním, strukturním a mechanickým charakteristikám, degradační procesy při použití těchto materiálů. Základní zásady volby materiálu pro strojírenské konstrukce.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Technologům poskytne kurz znalosti o vztazích mezi strukturou, substrukturou a zpracovatelskými vlastnostmi konstrukčních materiálů.
Konstruktérům poskytne znalosti pro plné využívání užitných vlastností konstrukčních materiálů. Pro všechny materiály (běžných i vysokých parametrů) vymezuje kurz zásady pro jejich technicky a ekonomicky vhodnou aplikaci.
Prerekvizity
1. Stavba atomu, základy krystalografie
2. Základní pojmy z fyzikální chemie (entropie, volná energie, volná entalpie,
fáze, fázové rovnováhy, chemické rovnováhy)
3. Struktura reálných krystalů (poruchy krystalické mřížky a jejich vlastnosti)
4. Termodynamika pevných látek
5. Difuse, difusní procesy
6. Fáze v kovových a keramických soustavách. Rovnovážné diagramy
7. Fázové přeměny
8. Deformační a lomové vlastnosti , zkoušení mechanických vlastností konstrukčních
materiálů
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška. Zkouška se skládá z části písemné a ústní. V písemné části
zkoušky student zpracuje čtyři otázky z témat, která byla přednesena v
průběhu semestru.Při ústní zkoušce student zodpoví dotazy týkající se
písemné části a další doplňující otázky zkoušejícího.
Učební cíle
Kurz má poskytnout znalosti o složení, struktuře a zpracování materiálů ve vztahu k jejich vlastnostem směrodatným pro zpracovatelské technologie a konstrukční využití. Umožňuje pochopit podstatu výše uvedených jevů a příčinné souvislosti mezi nimi.
Předmět vytváří teoretické i praktické znalosti základních metod
nedestruktivního zkoušení materiálu a provozní diagnostiky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Podmínky udělení zápočtu. Účast ve všech cvičeních je povinná, neúčast musí být řádně omluvena.Základní podmínkou pro udělení zápočtu je
absolvování všech cvičení, zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele.
Neúčast na cvičeních musí být omluvena. V případě neúčasti dostane student náhradní zadání a formou písemného protokolu prokáže, že dané téma zvládnul.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, volitelný
Program B-VTE-P: Výrobní technika, bakalářský, povinný
Program B-ENE-P: Energetika, bakalářský, povinný
Program B-PDS-P: Průmyslový design ve strojírenství, bakalářský, povinný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace KSB: Kvalita, spolehlivost a bezpečnost, povinný
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace MTI: Materiálové inženýrství, povinný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace SSZ: Stavba strojů a zařízení, povinný
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace STI: Základy strojního inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Základy hutnické výroby železa a oceli.
2. Doprovodné a přísadové prvky ve slitinách železo – uhlík.
3. Fázové přeměny při tepelném zpracování slitin železa.
4. Postupy tepelného zpracování.
5. Konstrukční oceli nízkouhlíkové: pro svařované konstrukce cementační, pro hluboký tah a oceli k zušlechťování
6. Oceli korozivzdorné, žáruvzdorné, žáropevné
7. Nástrojové oceli a slitiny.
8. Litiny.
9. Neželezné kovy a slitiny I – nízkotavitelné kovy, slitiny Al,Mg, Ti
10.Neželezné kovy a slitiny II . slitiny Cu, Ni, Co
11.Konstrukční keramické materiály.
12.Konstrukční polymery.
13.Kompozitní materiály.
14.Volba konstrukčních materiálů.
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Ing. Pavel Doležal, Ph.D.
Ing. Petr Havlík, Ph.D.
Ing. Martin Heczko
Ing. Simona Hutařová, Ph.D.
Ing. Jakub Judas, Ph.D.
Ing. Dina Kičmerová, Ph.D.
Ing. Eva Molliková, Ph.D.,Paed IGIP
Ing. Karel Němec, Ph.D.
Ing. Pavel Papež
Ing. Zina Pavloušková, Ph.D.
prof. Ing. Tomáš Podrábský, CSc.
Ing. Jakub Poloprudský, Ph.D.
Ing. Lukáš Řehořek, Ph.D.
Ing. Roman Štěpánek, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Věchet, CSc.
Ing. Josef Zapletal, Ph.D.
Ing. Martin Zelený, Ph.D.
Osnova
1. Úvodní cvičení. Organizační záležitosti, školení bezpečnosti práce, opakování.
2. Normy,
3. Struktura a vlastnosti slitin železa.
4. Austenitizace, diagramy IRA, ARA.
5. Základní typy tepelného zpracování
6. Chemicko-tepelné zpracování.
7. Nízkouhlíkové oceli.
8. Korozivzdorné a žáruvzdorné oceli.
9. Nástrojové oceli.
10.Grafitické litiny.
11.Neželezné kovy I – pájky a slitiny.
12.Neželezné kovy II – slitiny Cu.
13.Polymery.