Detail předmětu
Technologické vlastnosti materiálů
FSI-WTV Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Technologické vlastnosti strojírenských materiálů, vysvětlené zejména na základě materiálové problematiky. Zahrnuty jsou technologické vlastnosti kovových materiálů (slévatelnost, tvařitelnost, svařitelnost, obrobitelnost). Technologické vlastnosti nekovových konstrukčních materiálů jsou začleněny do výuky jim věnovaných specielních předmětů.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Absolvování bakalářsého studia oboru "Materiálové inženýrství", základní znalosti technologií obrábění, tváření, slévárenství a svařování.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Semestrální zkouška (písemka, pokrývající celou šíři uvedené problematiky). Hodnocení pomocí kriterií ECTS.
Kontrola nabytých znalostí, dovedností a schopností po ukončení jednotlivých tématických oblastí (kontrola protokolů, písemný test)
Učební cíle
Seznámit studenty s poznatky z oblasti slévatelnosti, tvařitelnosti, svařitelnosti a obrobitelnosti zejména kovových materiálů, s přednostním respektováním materiálových aspektů a interakcí.
Znalosti a dovednosti v oblasti posuzování, ovlivňování a aplikace základních technologických vlastností kovů a slitin, zejména při volbě materiálů a následných výrobních technologií. Schopnost tvůrčí práce nebo spolupráce v oblasti konkrétní výrobní technologie.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-SLE-P: Slévárenská technologie, magisterský navazující, volitelný
Program N-MTI-P: Materiálové inženýrství, magisterský navazující, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
Přednášky
Obrobitelnost (prof. M. Píška)
1. Definice obrobitelnosti, ovlivňující faktory, kriteria a normativy
2. Skupiny a třídy obrobitelnosti strojírenských materiálů
3. Řezání jako dynamický proces plastické deformace a lomu, plastický tok materiálu při vysoké deformační rychlosti, účinky na opotřebení řezného nástroje a integritu obrobeného povrchu.
Slévatelnost (doc. J. Roučka)
4. Fyzikální vlastnosti roztavených kovů a slitin, povrchové napětí kapalin, měření povrchového napětí, vliv chemického složení kovu a teploty na povrchová napětí tavenin.
5. Ideální a reálná kapalina, proudění kapalin, turbulence při proudění kapalin, viskozita roztavených kovů a slitin, ztráty při proudění kapalin.
6. Smáčivost forem, tepelná akumulace forem, penetrace kovů a slitin, zabíhavost, zkoušky zabíhavosti, objemové změny kovů a slitin v průběhu tuhnutí.
Tvařitelnost (Ing. K. Podaný, Ph.D.)
7. Fyzikální podstata plastické deformace. Tvářitelnost kovů a slitin– definice, základní kriteria, proměnné (chemické složení, struktura, napěťový stav, teplota a rychlost deformace)
8. Teorie plastických deformací, podmínky vzniku plastické deformace.
9. Rozbor procesů deformace-mezní diagramy tvářitelnosti.
Svařitelnost (doc. V. Jan, prof. R. Foret)
10. Definice svařitelnosti. Teplotní a deformační cyklus při svařování. Klasifikace trhlin při svařování.
11. Struktura a vlastnosti svarových spojů a jejich tepelné zpracování
12. Svařitelnost vybraných skupin ocelí a litin
13. Svařování vybraných slitin neželezných kovů (slitiny hliníku, mědi, niklu, titanu)
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Osnova
1. Obrábění – učení kinetické obrobitelnosti materiálu pomocí dlouhodobých a krátkodobých zkoušek.
2. Slévárenství – technologické zkoušky zabíhavosti, stanovení hustoty kovů a slitin, ověření vlivu rychlosti ochlazování a atmosférického tlaku na hustotu hliníkových slitin.
3. Tváření 1
4. Tváření 2
5. Vyhodnocení konkrétního svarového spoje (integrita, struktura, tvrdost)
6. Zkoušky svařitelnosti – přehled