Detail předmětu

Úvod do materiálových věd a inženýrství

FSI-BUMAk. rok: 2011/2012

Kurz využívá vybrané poznatky z fyziky, chemie, fyzikální chemie a matematiky. Jeho náplní je výklad o vnitřní stavbě látek, krystalické struktuře pevných látek, krystalické mřížce a jejich charakteristikách. Dále je studována termodynamika materiálů, difúze,rovnovážné fázové diagramy, fázové přeměny a jejich vliv na strukturu a vlastnosti. Deformační a lomové chování materiálů, mechanismy zpevňování a odpevňování, strukturní charakteristiky, mechanické charakteristiky při statickém, rázovém a cyklickém namáhání.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o podstatě fyzikálně chemických procesů, které se rozhodující měrou podílejí na komplexu užitných vlastností materiálů. Tyto znalosti jsou nezbytné jako podklad pro studium předmětu "Struktura a vlastnosti materiálů".

Prerekvizity

Všeobecné znalosti z matematiky, fyziky a chemie ze střední školy.Základní znalosti technologie výroby železných a neželezných kovů a jejich slitin.

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

Podmínky udělení zápočtu. Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech cvičení, zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele. Zkouška. Zkouška se skládá z části písemné a ústní. V písemné části zkoušky student zpracuje čtyři otázky z témat, která jsou součástí obsahové náplně předmětu. Při ústní zkoušce student zodpoví dotazy týkající se písemné části a další doplňující otázky zkoušejícího.

Učební cíle

Kurz poskytuje informaci o vnitřní stavbě, struktuře a fyzikální podstatě procesů technologického zpracování materiálů. Výuka je vedena tak, aby student pochopil vztahy mezi chemickým složením, zpracováním, strukturou a vlastnostmi materiálu, směrodatnými pro zpracovatelské technologie a konstrukční využití.

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

Zameškaná výuka v rámci cvičení bude nahrazena po dohodě s příslušným vyučujícím.

Základní literatura

ASHBY, F.M., JONES, D.R.H. Engineering Materials I., II.
OHRING, M. Engineering Materials Science.
DOWLING, E.N. Mechanical Behavior of Materials.
ASKELAND,D.R., PHULÉ,P.P.: The Science and Engineering of Materials, 1993

Doporučená literatura

PTÁČEK L., A KOLEKTIV. Nauka o materiálu I. CERM, Brno, 2003.
PLUHAŘ, J. A KOLEKTIV. Nauka o materiálech, SNTL, Praha, 1989.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MAI , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MTI , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-MET , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-PDS , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B3S-P bakalářský

    obor B-S1R , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor B-STI , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Rudolf Foret, CSc.
doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.
Ing. Eva Molliková, Ph.D.,Paed IGIP
Ing. Karel Němec, Ph.D.
doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.
prof. Ing. Stanislav Věchet, CSc.

Osnova

1. Stavba atomů, meziatomové vazby, struktury krystalických látek, poruchy krystalové stavby
2. Mechanické vlastnosti materiálů I – zkouška tahem, zkoušky tvrdosti, zkouška rázem v ohybu
3. Mechanické vlastnosti materiálů II – lomová mechanika, únava materiálu, creep, relaxace
4. Úvod do termodynamiky, kinetiky a difuze
5. Fázové diagramy, soustava Fe – Fe3C, soustava Fe – C (grafit)
6. Tuhnutí a krystalizace
7. Fázové přeměny v tuhém stavu
8. Kovové materially – železné a neželezné kovy a jejich slitiny
9. Konstrukční keramika
10.Konstrukční polymery
11.Kompozity
12.Degradace materiálů
13.Další vlastnosti materiálů

Laboratoře a ateliéry

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ladislav Čelko, Ph.D.
Ing. Pavel Doležal, Ph.D.
Ing. Lubomír Fiedler, Ph.D.
Ing. Pavel Gejdoš, Ph.D.
Ing. Martina Halasová, Ph.D.
Ing. Miroslava Horynová, Ph.D.
Ing. Simona Hutařová, Ph.D.
Ing. Martin Juliš, Ph.D.
Ing. Martina Julišová
Ing. Jaroslav Kaštyl, Ph.D.
Ing. Lenka Klakurková, Ph.D.
Ing. Petr Liškutín
Ing. Ondřej Man, Ph.D.
Ing. Eva Molliková, Ph.D.,Paed IGIP
doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.
Ing. Zina Pavloušková, Ph.D.
doc. Ing. Václav Pouchlý, Ph.D., Ing.Paed.IGIP
Ing. Marie Ptáčková
Ing. Luděk Stratil, Ph.D.
Ing. Pavel Šohaj, Ph.D.
prof. Ing. Stanislav Věchet, CSc.
Ing. Josef Zapletal, Ph.D.
doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.

Osnova

1. Úvod, světelná mikroskopie.
2. Příprava metalografických vzorků.
3. Zkouška tahem.
4. Zkoušky tvrdosti.
5. Zkouška rázem v ohybu.
6. Lomová houževnatost.
7. Únava materiálu + test.
8. Krystalická stavba kovů.
9. Základní binární rovnovážné diagramy I.
10. Základní binární rovnovážné diagramy II.
11. Termická analýza.
12. Diagram Fe-Fe3C metastabilní + test.
13. Diagram Fe-C stabilní, zápočet.