Detail předmětu

Výroba speciálních odlitků

FSI-PLIAk. rok: 2022/2023

Technologie výroby odlitků z žáropevných slitin niklu a kobaltu, odlitků ze slitin titanu, odlitků permanentních magnetů. Základy vakuové metalurgie, použití vakuových pecí indukčních, obloukových a elektronových. Elektrostruskové odlévání odlitků.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Výsledky učení předmětu

Student získá znalosti o účincích sníženého tlaku na roztavené
slitiny, o postupech vedení taveb ve vakuových pecích indukčních,
obloukových a elektronových a o způsobech řízení krystalizace
specielních odlitků. Dále získá znalosti o používaných typech vývěv
a o měření nízkých tlaků. Naučí se provádět základní metalurgické
výpočty používané k návrhu postupu vedení taveb ve vakuu.

Prerekvizity

Student musí mít znalosti z termodynamiky metalurgických procesů (vlastnosti reálných roztoků, kriterium průběhu a rovnováhy metalurgických pochodů, rovnováhy v soustavách tavenina - plyn a tavenina - žárovzdornina) a z teorie krystalizace slévárenských slitin (modely nukleace, transportní děje ve stadiu růstu krystalu, morfologie fázového rozhraní).

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: prezence ve cvičeních.
Zkouška: zkouška prověřuje znalosti z oblasti
fyzikálně chemických základů vakuové metalurgie
a z oblasti praktické aplikace vakuové metalurgie
a řízení krystalizace specielních odlitků.
Zkouška je písemná a ústní.

Učební cíle

Cílem kursu je seznámit studenty s použitím vakuua a dalších
speciálních technologií při přípravě a odlévání speciálních
slitin a s možnostmi řízení krystalizace těchto slitin.

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

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná.
Kontrolovanou výukou je účast na cvičení, presenci vede cvičící. V případě absencí cvičící zadá téma samostatné písemné práce.

Základní literatura

Davis, J.R. ed.: Metals Handbook. 1st ed. Materials Park: ASM International. 1998
Davis, J.R. ed.:ASM Specialty Handbook "Heat-Resistant Materials". 2nd ed. Materials Park: ASM International. 1998
Choudhury, A.: Vacuum Metallurgy. 1. ed. Materials Park: ASM International. 1990

Doporučená literatura

Zemčík,L.: Speciální slévárenské procesy. 2. vyd. Brno: VUT Brno.1987
Zemčík,L.: Speciální slévárenské procesy-návody do cvičení. 1. vyd. Brno: VUT Brno. 1990

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-SLE-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.

Osnova

1.Základní charakteristiky plynných směsí v oboru nízkých tlaků.
2.Termická disociace sloučenin, disociační napětí.
3.Průběh uhlíkové reakce ve vakuu.
4.Rozpouštění plynů.
5.Odplyňování ve vakuu
6.Vypařování složek slitin.
7.Odlévání odlitků ve vakuových pecích indukčních a elektronových.
8.Teoretické základy řízení krystalizace kovů.
9.Odlévání odlitků s rovnoosými zrny, řízení velikosti zrna.
10.Odlitky s orientovanými sloupcovými zrny, monokrystaly.
11.Odlitky permanentních magnetů s orientovanými sloupcovými zrny.
12.Odlévání odlitků ze slitin titanu ve vakuových pecích.
13.Elektrostruskové odlévání odlitků.

Laboratorní cvičení

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vítězslav Pernica, Ph.D.

Osnova

1.Základní konstrukční uzly vakuové pece, ventily, těsnění (laboratoř vakuové metalurgie)
2.Praktické používání vakuometrů, kalibrace, mezní tlak vývěv (laboratoř vakuové metalurgie)
3.Prohlídka slévárny specielních odlitků.Výroba keramických skořepin, vakuové indukční pece hutní a slévárenské.
4.Praktická ukázka postupu vedení tavby ve vakuové indukční peci (laboratoř vakuové metalurgie)
5.Zkoušky tečení žáropevných slitin (creepová laboratoř)
6.Izostatické lisování odlitků za vysokých teplot (laboratoř HIP)

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.

Osnova

1.Způsoby získávání vakua, základní typy vývěv
2.Základní typy vakuometrů užívaných na vakuových tavících pecích.
3.Určování disociačních napětí oxidů a nitridů, praktické aplikace.
4.Možnosti blokování uhlíkové reakce ve vakuu.
5.Termodynamika a kinetika tvorby bublin.
6.Výpočty tlaků par složek slitin, odhad změn chemického složení.
7.Vsázkové suroviny, výpočty vsázek pro vakuové indukční pece.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz