Detail předmětu

Metalurgie oceli

FSI-PMOAk. rok: 2024/2025

Fyzikálně-chemické základy výroby oceli,výrobní ocelářské agregáty ve slévárnách oceli,výroba oceli v zásadité obloukové a kyselé indukční peci. Principy ocelářských technologií podle jednotlivých údobí tavby, tavení, oxidace,dezoxidace.Vliv metalurgie na vlastnosti oceli a jakost odlitků.Vhodnost některých postupů sekundární metalurgie pro slévárny.
Vliv metalurgie na ekonomickou a energetickou náročnost výroby oceli na odlitky. Intenzifikace výroby oceli.
Pochopení základních fyzikálně-chemických reakcí při výrobě oceli a jejich aplikace ve slévárnách oceli.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z chemie, chemické reakce, chemické rovnováhy, zákony ideálních plynů. Základní znalosti v fyziky, kinetická teorie plynů, základy termodynamiky, základy difúze-Fickovy zákony. Základy fyzikální chemie, tepla skupenských přeměn, tepla rozpouštěcí a zřeďovací, reakční teplo, závislost reakčního tepla na teplotě, samovolnost děje-entropie, volná entalpie. Obecné podmínky termodynamických rovnováh, závislost rovnovážné konstanty na teplotě, aktivita, chemický potenciál, parciální a molární veličiny.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet se uděluje za aktivní účast na cvičeních. Pro zkoušku obdrží posluchači seznam otázek, které zhrnují probranou látku. Zkouška je ústní s písemnou přípravou.
Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičení je povinná. Pochopení přednášené látky je kontrolováno ve cvičeních. Vedoucí cvičení zadává studentům samostatnou práci. Nahrazení zameškaných hodin projedná student s garantem předmětu.

Učební cíle

Seznámit s výrobou oceli v elektrických pecích se zaměřením na
slévárenské technologie v rozsahu postačujícím pro praxi ve slé-
várnách, připadně jako základy pro další studium.

Základní termodynamické výpočty rovnováh u ocelářských reakcí.
Odvození optimálních podmínek pro průběh ocelářských reakcí z
termodynamických rovnováh. Výpočet výrobnosti jednotlivých
tavicích agregátů. Výpočty vsázek a dolegování.Klasifikace jedno-
tlivých typů vměstků a jejich vliv na houževnatost a tranzitní chová-
ní. Kalkulace nákladů na tekutý kov.

Základní literatura

ALVAREZ, A. I.; DEGALLAIX-MOREUIL, S. Duplex Stainless Steels. GREAT BRITAIN, 2009, p. 437, ISBN 978-1-84821-137-7. (EN)
HAE-GEON-LEE, Chemical thermodynamics for metals and Material. Imperial College Press, 57 Shelton Str. London WC2H 9HE, Reprint 2001. (EN)
MYSLIVEC, T.:Fyzikálně chemické základy ocelářství, SNTL Praha 1971. (CS)
SHAMSUDDIN, M. Physical Chemistry of Metallurgical Processes. Published by John Wiley and Sons. Hoboken. New Jersey. pp. 585. 2016. ISBN 978-1-119-07833-3 (EN)
ŠENBERGER, J.; BŮŽEK, Z.; ZÁDĚRA, A.; STRÁNSKÝ, K.; KAFKA, V. Metalurgie oceli na odlitky. Brno: VUT v Brně – Nakladatelství Vutium, 2008. 311 s. ISBN: 978-80-214-3632-9. (CS)
TURGDOGAN, E. T.: Fundamentals of Steelmaking. The Institute of Materials 1996, ISBN186125 004 5. (EN)

Doporučená literatura

2. Levíček, P.- Stránský,K.: Metalurgické vady ocelových odlitků, SNTL, Praha 1984.
[3] Fremunt, P.- Šimon, J : Tavení oceli v elektrických pecích, SNTL, Praha 1984.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

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

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CLS , 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.

Osnova

1. Historie výroby železa a oceli.
2. Aplikace termodynamiky v ocelářství.
3. Roztoky v tekutém železe.
4. Ocelářské strusky.
5. Oxidace.
6. Dezoxidace.
7. Vliv metalurgie na vlastnosti
8. Teorie a praxe výroby oceli v zásaditých elektrických obloukových
pecích.
9. Teorie a praxe výroby oceli v zásaditých elektrických obloukových
pecích.
10. Teorie a praxe výroby oceli v zásaditý elektrických obloukových pecích.
11. Teorie a praxe výroby oceli elektrických indukčních pecích.
12. Mimopecní zpracování oceli.
13. Odlévání oceli.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.

Osnova

1. Výpočet aktivity pro různé standardní stavy.
2. Výpočet reakčního tepla.
3. Závislost reakčního tepla na teplotě.
4. Rozpouštění uhlíku ve slitinách železa.
5. Kyslík ve slitinách železa.
6. Plyny ve slitinách železa.
7. Výpočet rovnováh u metalurgických reakcí.
8. Odsíření oceli.
9. Výpočet vsázky a dolegování u legovaných ocelí.

1.- 4. Měření teploty a aktivity kyslíku v ocelích a litinách.