Detail předmětu

Tepelné zpracování kovových materiálů

FSI-WSTAk. rok: 2022/2023

Předmět Speciální technologie zpracování materálů seznamuje studenty s progresivními metodami objemového a zejména povrchového tepelného a chemicko tepelného zpracování kovů. Zabývá se aplikacemi nekonvenčních metod ohřevu a difuzně tepelnými procesy, jako je např. povlakování a vysokoteplotní izostatické lisování. Jsou popsány moderní systémy řízení technologických procesů, základy systému řízení jakosti v provozech tepelného a chemickotepelného zpracování a ekologické aspekty používaných technologií. Předmět navazuje na předmět technologie tepelného zpracování (DTZ) a materiálově zaměřené předměty v nižších ročnících studia.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Miloslav Kouřil, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Výsledky učení předmětu

Absolvování předmětu WST přináší studentům přehled o moderních technologiích používaných pro zpracování kovových materiálů z hlediska jejich principů, použití, dosahovaných vlastností, vhodnosti aplikace, průmyslových podmínkách výroby, ekonomického hlediska, základů systémů řízení jakosti a ekologických aspektů. Absolventi předmětu by měli být schopni kvalifikovaného výběru materiálu a použité technologie pro konkrétní strojní součást či nástroj, včetně ekonomických a ekologických aspektů výroby.

Prerekvizity

Nauka o materiálu, fyzikální metalurgie, strojírenské materiály a technologie tepelného zpracování v rozsahu přednášeném v předchozím průběhu studia, s návazností na fyziku, hydromechaniku a matematiku.

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: Prezence a aktivní účast ve cvičení. Odevzdání
protokolů z laboratorních a seminárních prací s důrazem na ovládnutí jejich
obsahu. Účast na odborné exkurzi a eventuelní splnění náhradních podmínek.
Zkouška: Písemná a ústní, při které posluchač prokáže ucelený přehled i
detailní znalosti probírané látky.

Učební cíle

Cílem předmětu je prohloubit znalosti studentů v oblasti pokročilých technologií užitých pro dosažení potřebných vlastností materiálů, zejména ve vysoce náročných aplikacích a přiblížit studentům praktické hledisko aplikace dosud probíraných fyzikálních a jiných teoretických principů. Dalším úkolem předmětu je přiblížení aspektů řízení jakosti a ekologických otázek spojených s probíranými technologiemi.

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

Seminární labortorní cvičení jsou povinná.V případě neúčasti je zameškanou
výuku nutno nahradit po dohodě s vyučujícím. V případě předem plánované neúčasti
ve výuce (např. z vážných rodinných důvodů) je nutno s vyučujícím omluvu a
způsob nahrazení dohodnout předem.

Základní literatura

Carburising.Geoffrey Parissh. ASM Handbook 1999; 658 s. ISBN 0-87170-6660
Physical metalurgy Handbook. Sinha Kumar Anil. Mc Graw Hill Handbooks 2002. 712 s. ISBN 0-07-057986-5
Practical Nitriding. David Pye. ASM 2003. 568 s. ISBN 087170-791-8
Ryš, Cenek, Mazanec, Hrbek: Nauka o materiálu I/4. Železo a jeho slitiny. Academia Praha 1975
Technologie der warmebehandlung von stahl. Eckstein, Hans Joachim. VEB Deutscher Verlag fűr Grundstoffindustrie Leipzig, 1977. 577 s.

Doporučená literatura

Dorazil a kolektiv: Nauka o materiálu 1 . Skripta VUT FS v Brně
Pluhař a kolektiv: Nauka o materiálech. Vysokoškolská učebnice. SNTL 1989
Skočovský, P. – Durmis, I.: Technológia tepelného spracovania kovov. Skripta VŠDS v Žilině, Alfa 1984

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miloslav Kouřil, CSc.

Osnova

1. Přehled typů tepelného a chemickotepelného zpracování
2. Nitridace. Princip, nitridační oceli, struktura a vlastnosti nitridačních vrstev
3. Nitridace v plynném prostředí; Podmínky; použití; výhody a nevýhody; Lehrerův diagram; Řízení procesu
4. Procesy odvozené od nitridace; Karbonitridace; oxonitridace a sulfonitridace. Plasmová nitridace; Nitridace a karbonitridace v solných lázních; Proces Tenifer
5. Cementace. Rekapitulace základních technologií a principů. Cementace za sníženého tlaku. Cementace v tzv. pulsním vakuu;Plasmou podporovaná cementace;
6. Boridování; Princip, struktury, technologie, materiály, použití
7. Nekonvenční způsoby ohřevu , procesy přímo aplikované energie;
8. Vysokoteplotní plasmové technologie
9. Technologie využívající ohřev laserovým paprskem
10. Technologie využívající ohřev elektronovým svazkem.
11. Odporový ohřev, Elektromagnetický ohřev
12. Systémy řízení jakosti a tepelné zpracování kovů
13. Tepelné zpracování ve struktuře moderní strojírenské výroby.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Miloslav Kouřil, CSc.

Osnova

1.Vlastní zbytková napětí
2. Technologičnost konstrukce součástí z hlediska tepelného a chemicko tepelného zpracování
3. Měření a regulace teploty v tepelném zpracování.
4. 5. Exkurse v zakázkové kalírně Q.I.P.s.r.o. Brno
6. 7. Exkurse v zakázkové kalírně Schmolz a Bickenbach Hustopeče
8. 9. Exkurse v podniku Kuličkové šrouby Kuřim
10. Aplikace a ukázky zpracování elektronovým svazkem. EB zařízení, laboratoř
11. Test + vyhodnocení
12. Chyby tepelného a chemicko tepelného zpracování; FMEA procesu
13. Vyhodnocení výuky. Zápočet