Detail předmětu

Struktura a vlastnosti inženýrských materiálů

FSI-WSIAk. rok: 2020/2021

Předmět Struktura a vlastnosti inženýrských materiálů má studenty seznámit s kovovými materiály, které se používají v inženýrských aplikacích ve strojírenství, v automobilovém průmyslu a leteckém odvětví. Výuka je zaměřena na souvislost mezi výrobou, zpracováním, chemickým složením a strukturou materiálů a jejich vlastnostmi a použitím. Kurz je zaměřen na popis vlivu řízených postupů výroby tvářených ocelí na jejich strukturu a vlastnosti, konstrukční oceli, svařitelné oceli s vyšší mezí kluzu, mikrolegované oceli, vysocepevné oceli, korozivzdorné, žáruvzdorné a žáropevné oceli, nástrojové oceli, oceli na odlitky a litiny a dále na strukturu a vlastnosti slitin titanu, niklu, kobaltu, mědi, hliníku a hořčíku.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Pavel Doležal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Absolvování předmětu by mělo studentům pomoci při výběru inženýrských kovových materiálů a jejich zpracování v praxi, např. ve strojírenství, automobilovém průmyslu, popřípadě v letectví.

Prerekvizity

Všeobecné znalosti z fyziky a chemie ze základního bakalářského studia. Základní znalosti technologie výroby železných a neželezných kovů a jejich slitin, tj. základní znalosti metalurgie, slévárenství, svařování, tváření, obrábění a tepelného zpracování kovů a jejich slitin, dále znalosti z předmětu "Kovové materiály".

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: Účast ve cvičeních. Jsou předepsány kontrolní práce během semestru. Nutnou podmínkou pro získání zápočtu je, aby alespoň jedna kontrolní práce byla klasifikována lépe než známkou F (cvičící určí i opravné termíny do konce zkušebního období). Zkouška se skládá z písemné a ústní části. V písemné části posluchač zpracuje čtyři okruhy. V ústní části zodpoví doplňující dotazy, resp. další otázky.

Učební cíle

Studenti se mají v uvedeném předmětu orientovat při výběru a použití konstrukčních a nástrojových kovových materiálů pro speciální použití, aby byli schopni výběrem dosáhnout co nejlepších užitných vlastností v dané oblasti. Předmět navazuje na získané vědomosti z předmětů „Úvod do materiálových věd, „Struktura a vlastnosti materiálů a „Kovové materiály" a tyto doplňuje o inženýrské aplikace.

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

Povinná účast na cvičeních, příprava pro vypracování elaborátu. Absence na cvičeních je řešena individuálně.

Základní literatura

ASHBY, F.M., JONES, D.R.H. Engineering Materials I., II. (EN)
ASKELAND,D.R., PHULÉ,P.P.: The Science and Engineering of Materials (EN)
OHRING, M. Engineering Materials Science (EN)
W.Callister,Jr: Materials Science and Engineering, John Wiley and sons, Inc. 1994

Doporučená literatura

Femunt,P., Krejčík, J., Podrábský, T.: Nástrojové oceli, Dům techniky Brno, 1994
Fremunt,P., Podrábský, T.: Konstrukční oceli, CERM Brno, 1996
Ptáček a kol.: Nauka o materiálu II, CERM Brno, 1999

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Havlík, Ph.D.
Ing. Pavel Doležal, Ph.D.

Osnova

1. Úvod - rozdělení a značení ocelí dle EN, mimopecní zpracování, kontilití, výroba a zpracování tvářených ocelí - řízené válcování a ochlazování, mechanismy strukturních změn
2. Nízkouhlíkové oceli - IF oceli, oceli s BH efektem, dvoufázové oceli, vícefázové oceli, martenzitické oceli, TWIP, TRIP oceli
3. Vysokopevné mikrolegované oceli - HSLA oceli
4. Konstrukční oceli k zušlechťování a chemicko-tepelnému zpracování, oceli na ložiska, oceli pro kolejnice
5. Korozivzdorné a žáruvzdorné oceli
6. Žáropevné oceli a slitiny
7. Oceli a materiály pro nástroje
8. Oceli na odlitky a litiny
9. Slitiny titanu
10. Slitiny niklu a kobaltu
11. Slitiny hliníku a hořčíku
12. Slitiny mědi a zinku
13. Kovové biokompatibilní materiály

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Doležal, Ph.D.
Ing. Petr Havlík, Ph.D.

Osnova

Laboratorní cvičení - hodnocení struktury a vlastností materiálů.
1. Struktura, vlastnosti a použití konstrukčních ocelí I
2. Struktura, vlastnosti a použití konstrukčních ocelí II
3. Struktura, vlastnosti, použití korozivzdorných a žáruvzdorných slitin na bázi železa
4. Struktura a vlastnosti žáropevných ocelí
5. Nástrojové oceli
6. Oceli na odlitky, grafitické a ledeburitické litiny
7. Struktura a vlastnosti slitin titanu
8. Nikl, kobalt a jejich slitiny
9. Slitiny mědi a zinku
10. Struktura a vlastnosti slitin hliníku
11. Struktura a vlastnosti hořčíkových slitin
12. Kompozitní materiály na bázi kovů
13. Kovové biomateriály