Detail předmětu

Materiálové vědy pro strojní inženýrství

FSI-0M0-AAk. rok: 2022/2023

Studenti získají přehled o podstatě fyzikálně chemických procesů, které se rozhodující měrou podílejí na komplexu užitných vlastností materiálů. Tyto znalosti jsou nezbytné pro kompetentní práci v konstrukčních a technologických oborech.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

2

Garant předmětu

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

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 pro kopetentní práci v oborech strojního inženýrství.

Prerekvizity

Všeobecné znalosti z matematiky, fyziky a chemie ze střední školy. Základní všeobecné znalosti o chování materiálů.

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

Základní podmínkou pro udělení zápočtu je aktivní absolvování všech cvičení. Zkouška se skládá z části písemné a ústní. V písemné části zkoušky student zpracuje 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. Vědomostním výstupem je pochopení vztahů působ ícíchj mezi strulturou, jejím ovlivňováním tepelným zpracováním a mechanickou odezvou krystalických materiálů

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

Callister WD, Rethwisch DG. Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, 5th Edition. Wiley; 2016. (EN)

Doporučená literatura

Tilley, R.J.D.: Understanding Solids: The Science of Materials 9780470026465; 2005; Wiley (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-STI-Z bakalářský 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Osnova

1. Stavba atomů, meziatomové vazby, struktury krystalických látek, poruchy krystalové stavby
2. Mechanické vlastnosti materiálů I - vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti, druhy deformace – statické zkoušky, zkouška rázem v ohybu
3. Mechanické vlastnosti materiálů II – lomová mechanika, únava materiálu, creep, relaxace
4. Úvod do termodynamiky
5. Úvod do kinetiky a difuze
6. Fázové diagramy jednoduchých binárních soustav
7. Fázové diagramy soustav s intermediárními fázemi a soustav s polymorfními složkami, metastabilní soustavy
8. Tuhnutí a krystalizace
9. Fázové přeměny v tuhém stavu, tepelnéí zpracování slitin na bázi železa
10. Uhlíkové konstrukční oceli, korozivzdorné, žáruvzdorné oceli
11. Nástrojové oceli a litiny, grafitické litiny
12. Neželezné kovy a slitiny
13. Kompozitní materiály a Keramika
14.Volba konstrukčních materiálů

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Osnova

1. Úvodní cvičení. Organizační záležitosti, školení bezpečnosti práce.
2. Mikroskopie
3. Krystalografie
4. Základní binární rovnovážné diagramy I.
5. Základní binární rovnovážné diagramy II.
6. Struktura a vlastnosti slitin železa.
7. Austenitizace, diagramy IRA, ARA.
8. Základní typy tepelného zpracování
9. Zkouška tahem.
10. Nízkouhlíkové oceli.
11. Zkouška rázem v ohybu.
12. Neželezné kovy
13. Kompozity, Keramiky