Detail předmětu

Kapitoly z materiálového inženýrství

FSI-0MEAk. rok: 2019/2020

Předmět Kapitoly z materiálového inženýrství má studentům poskytnout potřebné doplňující znalosti pro studium magisterského studia materiálového inženýrství. Je určen pro absolventy oborů bakalářského studia obecného typu mimo obor materiálové inženýrství. Je koncipován jako souhrn základních poznatků, které zahrnují oblast kovových i nekovových materiálů a technologii jejich výroby včetně jejich tepelného zpracování. Studenti získají znalosti o degradačních procesech ve strojírenských materiálech a o moderních experimentálních metodách studia a zkoušení materiálů. Absolvování předmětu je předpokladem pro tvůrčí činnost v oboru materiálového inženýrství.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Předmět Kapitoly z materiálového inženýrství umožňuje studentům doplnit si znalosti o vybraných konstrukčních materiálech, způsobech jejich přípravy i tepelného zpracování. Student bude v průběhu studia daného předmětu seznámen s výrobními i provozními degradačními procesy materiálů. Dalším výstupem je získání posledních poznatků z experimentální techniky pozorování a hodnocení struktury a zjišťování mechanických vlastností materiálů.

Prerekvizity

Předmět navazuje na znalosti získané v těchto předmětech bakalářského studia oboru Základy strojního inženýrství:
Úvod do materiálových věd a inženýrství, Struktura a vlastnosti materiálů, Fyzika materiálů nebo Mezní stavy materiálů, Výrobní technologie a Technologie.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna praktickým procvičením látky v laboratorních cvičeních.

Způsob a kritéria hodnocení

Stoprocentní účast ve cvičeních, odevzdání všech protokolů z laboratorních cvičení na odpovídající věcné i grafické úrovni.Při zkoušce jsou prověřovány znalosti především písemnou formou z tematických okruhů, se kterými jsou studenti na začátku semestru seznámeni. V ústní části zkoušky student zodpoví dotazy k ověření dílčích znalostí. Výsledná klasifikace zahrnuje: hodnocení protokolů z laboratorních cvičení, výsledek písemné zkoušky a ústního pohovoru.

Učební cíle

Cílem studia předmětu Kapitoly z materiálového inženýrství je překlenout rozdíly ve znalostech absolventů bakalářského studia oboru materiálového inženýrství a ostatních oborů. Vytvořit u těchto studentů předpoklady pro úspěšné zvládnutí magisterského stupně studia oboru.

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

Účast ve cvičeních je povinná, neúčast musí být řádně omluvena. Kontrolována bude účast ve cvičeních a případná neúčast musí být řádně omluvena. Povinností studenta je průběžné odevzdávání protokolů z laboratorních cvičení. Znalosti z probírané látky budou prověřovány formou krátkých testů. V případě omluvené neúčasti ve cvičeních bude dané téma nahrazováno formou individuálních zadání.

Základní literatura

Brandon,D., Kaplan,W.D.: Microstructural Character.of Materials (EN)
Callister, W.D., Jr. Materials Science and Engineering, John Willey & Sons, Inc; New York, 2004 (CS)
Hanke, L.D.: Handbook of analytical methods for materials, Materials evaluation andEngineering, Inc. 2001 (EN)
M.W.Barsoum: Fundamentals of Ceramics, IOP Publishing, London 2003 (EN)
Ptáček L. a kol.: Nauka o materiálu II, CERM, Brno 2002 (CS)
Ashby, F.M., Jones, D.R.H. Engineering Materials I, II, Pergamon Press, Ltd., England 1989 (CS)
FREMUNT, P., PODRÁBSKÝ ,T. Konstrukční oceli. CERM, Brno, 1996. (CS)
Wulpi, D.J.: How Components Fail, 2nd ed., ASM International 2001 (EN)

Doporučená literatura

FREMUNT, P., PODRÁBSKÝ ,T. Konstrukční oceli. CERM, Brno, 1996. (CS)
Richerson, D.W.: Modern Ceramic Engineering, 2nd edition, Kluwer Academic Publishers, Boston 2000 (EN)
FREMUNT, P. KREJČÍK, J. PODRÁBSKÝ, T. Nástrojové oceli. Dům techniky Brno, Brno, 1994. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-MTI , 1 ročník, zimní semestr, volitelný (nepovinný)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.

Osnova

Přednášky:
1.Vybrané skupiny tvářených a litých slitin železa
2.Vybrané skupiny slitin neželezných kovů
3.Struktura a vlastnosti nekovových materiálů
4.Technologie přípravy nekovových materiálů
5.Řízené aktivní atmosféry pro tepelné a chemicko-tepelné zpracování
6.Vakuové a nízkotlaké technologie pro tepelné a chemicko-tepelné zpracování
7.Objasnění pojmu degradace materiálů. Výrobní degradace
8.Provozní degradace materiálů
9.Základy světelné mikroskopie a příprava preparátů
10.Elektronová mikroskopie, chemická i rentgenostrukturní fázová analýza a dilatometrie
11.Mikrostrukturní parametry. Hodnocení povrchových vrstev a svarů
12.Vysokocyklová a nízkocyklová únava kovových materiálů
13.Křehký lom materiálů.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Bohumil Pacal, CSc.

Osnova

Laboratorní cvičení:
1.Hodnocení struktury a vlastností vybraných konstrukčních a nástrojových ocelí
2.Hodnocení struktury a vlastností vybraných typů slitin neželezných kovů
3.Termochemie – energetická bilance
4.Technologie výroby a použití skla, keramiky a polymerů a souvislost s jejich vlastnostmi
5.Kalicí prostředí a jeho měření
6.Měření teploty a složení atmosfér
7.Presentace příkladů výrobní degradace včetně vad
8.Presentace příkladů provozní degradace
9.Metodika přípravy preparátů a vyhodnocování struktur na světelném mikroskopu
10.Aplikace lokální chemické mikroanalýzy v REM (EDS a WDS)
11.Vyhodnocování mikrostrukturních parametrů
12.Únava materiálů a její zkoušení
13.Zkouška rázem v ohybu a lomové houževnatosti