Detail předmětu
Degradace materiálů a predikace jejich životnosti
FSI-WDM Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr
Kurz "Degradační procesy a predikce životnosti" by měl seznámit studenty se základními mechanismy výrobní a provozní degradace materiálů používaných ve strojírenství, zejména ocelí a jiných kovových materiálů. Získané znalosti umožní studentům přesněji určit mezní stavy, efektivněji využívat materiály, kvalifikovaně stanovit příčiny porušení a zbytkovou životnost součástí.
Výrobní degradace (metalurgie, mikročistota, chemická a strukturní heterogenita, svařování jako příklad vlivu technologického procesu). Provozní degradace (koroze, vodíková křehkost, opotřebení, radiační zkřehnutí, strukturní nestabilita). Vždy objasněna podstata degradačního procesu, způsoby jeho hodnocení a vliv na vlastnosti materiálů.
Seznámení s vybranými metodami predikce životnosti strojních částí.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Všeobecné znalosti z oboru materiálového inženýrství a souvisejících výrobních technologií (metalurgie, slévárenství, tváření, svařování, prášková metalurgie). Detailní znalost mezních stavů a pevnostních výpočtů.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Podmínky pro udělení zápočtu : Účast na cvičeních, prokázání základních znalostí probírané tematiky v průběhu cvičení při řešení příkladů, či modelových problémů.
Zkouška : Zkouškou jsou prověřovány znalosti pojmů a podstaty probírané tematiky. Důraz je kladen na ověření schponosti aplikovat získané znalosti. Zkouška je ústní, v případě třetího termínu i písemná.
Kontrolovanou výukou je účast na cvičení, presenci vede cvičící V případě zjištění základních neznalostí a v případě neomluvené absence cvičící zadá téma samostatné písemné práce.
Učební cíle
Cílem uvedeného kurzu je seznámit studenty s problematikou výrobních a provozních degradací na takové úrovni, aby byli schopni posoudit vliv použitých technologií a podmínek exploatace na vlastnosti materiálů součástí a konstrukcí, a to včetně následného kvalifikovaného odhadu jejich zbytkové životnosti.
Daný kurz umožní studentům získat základní informace o provozních a výrobních degradacích strojírenských materiálů. Studenti se naučí pohlížet na kovové součásti jako na chemicky a strukturně heterogenní tělesa, jejichž stavy mohou být výrazně ovlivněny podmínkami exploatace. Studenti se seznámí se základními metodami odhadů zbytkové životnosti.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-MTI-P: Materiálové inženýrství, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
1. Vliv metalurgie na vlastnosti ocelí.
2. Mikročistota a její vliv na vlastnosti kovových materiálů.
3. Chemická a související strukturní heterogenita I.
4. Chemická a související strukturní heterogenita II.
5. Výrobní a provozní degradace svarových spojů.
6. Strukturní stabilita žáropevných ocelí.
7. Vodíková křehkost.
8. Radiační zkřehnutí.
9-10. Opotřebení kovových materiálů.
11. Metody odhadů zbytkové životnosti.
12. Predikce zbytkové životnosti tlakové nádoby jaderného reaktoru.
13. Predikce zbytkové životnosti součástí energetických zařízení.
Laboratorní cvičení
13 hod., povinná
Osnova
1.Optimalizace obsahu dezoxidačního hliníku v ocelích z hlediska dosahovaných mechanických vlastností.
2-3. Příklady chemické a související strukturní heterogenity ve vazbě na analýzy poruch strojních částí.
4. Příklady degradace vlastností svarových spojů.
5. Korozní praskání,výpočty.
6. Vodíková křehkost, výpočty.
7. Adheze, abraze, kavitace – výpočty.
8. Kontaktní únava – příklady, výpočty životnosti ložisek.
9. Hodnocení radiačního zkřehnutí, svědečné vzorky.
10-11. Ukázky metodik odhadů zbytkové životnosti.
12. Ukázky komerčních programů používaných k výpočtům zbytkové životnosti.
13. Zápočet.