Detail předmětu

Struktura a vlastnosti inženýrských materiálů

FSI-WSIAk. rok: 2023/2024

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)

Vstupní znalosti

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".

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

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

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