Detail předmětu

Fyzikálně-chemické základy výroby kovových materiálů

FSI-WFZAk. rok: 2011/2012

Fyzikálně chemické principy výroby kovových materiálů, termodynamická aktivita a její použití v metalurgických výpočtech, termodynamická rovnováha, závislost rovnovážné konstanty a teplotě. Plyny, uhlík a síra ve slitinách železa. Základní metalurgické reakce probíhající při výrobě slitin železa v kyslíkových konvertorech a obloukových pecích a v zařízeních sekundární metalurgie. Principy výroby vysokolegovaných a speciálních slitin železa. Odlévání slitin železa, kontilití a vliv sekundární oxidace na metalurgickou jakost. Vliv metalurgie na vlastnosti oceli, dosažitelné obsahy nežádoucích prvků, morfologie a distribuce vměstků jako funkce aktivity kyslíku v oceli. Segregace a metalurgické možnosti jejich ovlivnění. Výroba a vlastnosti litin. Výroba a vlastnosti neželezných kovů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Výsledky učení předmětu

Kurs umožňuje získat základní informace o metalurgii a slévárenství slitin železa a neželezných kovů. V každé z těchto technologií je věnována pozornost surovinám, semiproduktu, zařízení, tavicím pecím, jakosti a kontrole procesů a také finálnímu výrobku. Absolvent získá možnost orientace v současných výrobních technologiích kovů.

Prerekvizity

Všeobecné znalosti a základní znalosti chemie a nauky o kovech.

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

Podmínkou udělení zápočtu je absolvování cvičení. Zkouška má ústní a písemnou část.

Učební cíle

Cílem je získat znalosti o metalurgii a slévárenství slitin železa a neželezných kovů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Kontrolovaná účast na cvičeních, 2 kontrolní testy během semestru. Absence na cvičeních je řešena individuálně.

Základní literatura

ŠENBERGER, J.; BŮŽEK, Z.; ZÁDĚRA, A.; STRÁNSKÝ, K.; KAFKA, V. Metalurgie oceli na odlitky. Brno: VUT v Brně – Nakladatelství Vutium, 2008. 311 s. ISBN: 978-80-214-3632-9. (CS)
TURKDOGAN, E. T.: Fundamentals of steelmaking. London: The Institute of materials, 1996. ISBN 1 86125 004 5. (EN)
MYSLIVEC, T.: Fyzikálně chemické základy ocelářství. Praha: SNTL, 1972. (CS)
ALVAREZ, A. I.; DEGALLAIX-MOREUIL, S. Duplex Stainless Steels. GREAT BRITAIN, 2009, p. 437, ISBN 978-1-84821-137-7. (EN)
ROUČKA, J. Vměstky – přehled a příčiny vzniku: Vměstky ve slitinách hliníku a hodnocení čistoty kovu. 4. Holečkova konference: Trendy ve zpracování slitin neželezných kovů. První vydání. Brno: Česká slévárenská společnost, 2011. s. 117. ISBN 978-80-02-02303-6. (CS)

Doporučená literatura

Ductile Iron Handbook, AFS, Des Plaines, Illinois

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-MTI , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.

Osnova

1. Historie výroby oceli, současný stav výroby oceli, vliv historických pochodů výroby na vlastnosti oceli.
2. Základní pojmy z teorie roztoků.
Aktivita, Rovnovážná konstanta.
3. Závislost rovnovážné konstanty na teplotě.
4. Plyny ve slitinách Fe vliv tlaku na termodynamickou rovnováhu.
5. Uhlík, síra a fosfor ve slitinách Fe, oduhličení, odsíření, odfosfoření slitin železa.
6. Fyzikálně chemické základy výroby oceli v kyslíkových konvertorech.
7. Fyzikálně chemické základy výroby oceli v elektrických pecích.
8. Přehled metod sekundární metalurgie, vliv jednotlivých postupů na vlastnosti oceli.
9. Výroba a její vliv na vlastnosti speciálních ocelí ( nerezavějící oceli, otěruvzdorné oceli, oceli a slitiny pro vysoké teploty).

10. Vliv technologie výroby oceli na vlastnosti tvářených ocelí a ocelí na odlitky, odlívání slitin železa, kontilití.
11. Fyzikálně chemické základy výroby litin.
12. Vliv výroby na vlastnosti litin a jejich výroba.
13. Fyzikálně chemické základy výroby neželezných kovů

Laboratoře a ateliéry

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.

Osnova

1. Tuhé roztoky a intermetalické fáze
2. Fázová analýza
3. Aktivita prvků, rovnovážná konstanta
4. Oxidační reakce a desoxidační reakce
5. Plyny v kovech
6. Struktury litin
7. Tavení litiny s lupínkovým grafitem
8. Termická analýza
9. mechanické a technologické zkoušky litin
10. Tavení litiny s kuličkovým grafitem
11. Očkování a modifikace slitin hliníku
12. Naplynění slitin hliníku
13. metalurgie slitin mědi