Detail předmětu
Struktura a vlastnosti materiálů
FSI-3SV Ak. rok: 2024/2025 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
Vstupní znalosti
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
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
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.
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.
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.
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.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-ENE-P: Energetika, bakalářský, povinný
Program B-PDS-P: Průmyslový design ve strojírenství, bakalářský, povinný
Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, volitelný
Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CZS: Předměty zimního semestru, volitelný
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. Jaromír Brůža
Mgr. Jan Čupera, Ph.D.
Ing. Pavel Doležal, Ph.D.
Ing. Marek Doubrava, Ph.D.
Ing. Miroslava Horynová, Ph.D.
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. Zina Pavloušková, Ph.D.
Ing. Lukáš Řehořek, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Věchet, CSc.
Ing. Tomáš Vražina
Ing. Josef Zapletal, 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.