Detail předmětu

Struktura a vlastnosti materiálů

FSI-3SVAk. rok: 2011/2012

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.

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

Doporučená nebo povinná literatura

Ashby, F.M., Jones, D.R.H. Engineering Materials I, II, Pergamon Press, Ltd., England 1989
Ohring M.: Engineering Materials Science, Academie Press, New York, 1995
Ptáček L. et al. Materials science II (in Czech), CERM, Brno 2002
Callister, W.D., Jr. Materials Science and Engineering, John Willey & Sons, Inc; New York, 1994
Pluhař, J. et al. Material science (in Czech), SNTL, Praha, 1989

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

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.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

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. 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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MTI , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor B-MET , 2. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný (nepovinný)

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-EPE , 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný
    obor B-STI , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-MŘJ , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-ADI , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor M-VSR , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, povinný
    obor M-AIŘ , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Přednáška:
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
6. Konstrukční oceli k zušlechťování, pro povrchové kalení,
pružinové.
7. Oceli vysokopevné, korozivzdorné, žáruvzdorné, žáropevné odolné
proti opotřebení.
8. Nástrojové oceli a slitiny.
9. Litiny.
10.Neželezné kovy a slitiny.
11.Konstrukční keramické materiály.
12.Konstrukční polymery.
13.Kompozitní materiály.
14.Zásady pro volbu konstrukčního materiálu.

Laborat.cvičení:
1. Úvodní cvičení. Organizační záležitosti, školení bezpečnosti
práce, opakování.
2. Technická keramika.
3. Polymery a kompozity.
4. Soustava Fe - C; rovnovážné struktury.
5. Soustava Fe - C; nerovnovážné struktury.
6. Austenitizace.
7. Diagramy IRA, ARA; prokalitelnost.
8. Zušlechťování.
9. Chemicko-tepelné zpracování.
10.Korozivzdorné a žáruvzdorné oceli.
11.Nástrojové oceli.
12.Grafitické litiny.
13.Neželezné kovy - slitiny Al, Cu.
14.Volba materiálů.

Laboratoře a ateliéry

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvodní cvičení. Organizační záležitosti, školení o bezpečnosti práce, opakování
2. Technická keramika
3. Polymery a kompozity
4. Soustava Fe-C, rovnovážné struktury
5. Soustava Fe-C, nerovnovážné struktury
6. Austenitizace
7. Diagramy IRA, ARA, prokalitelnost
8. Zušlechťování
9. Chemicko-tepelné zpracování
10. Korozivzdorné a žáruvzdorné oceli
11. Nástrojové oceli
12. Grafitické litiny
13. Neželezné kovy - slitiny Al, Cu
14. Volba materiálú

eLearning