618-0813/01 – Čistota a užitné vlastnosti oceli (ČaUVO)

Garantující katedraKatedra metalurgie a slévárenstvíKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Karel Michalek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2015/2016
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
GRY04 doc. Ing. Karel Gryc, Ph.D.
MIH50 prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
SOC02 doc. Ing. Ladislav Socha, Ph.D.
SAW002 doc. Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- student bude umět charakterizovat základní pojmy z oblasti chemické a metalografické čistoty oceli - student bude umět formulovat základní fyzikálně-chemické děje při vzniku nekovových vměstků v oceli vč. jejich působení na vlastnosti oceli - student bude umět popsat možnosti současné metalurgie pro výrobu oceli s vysokými požadavky na její chemickou a metalografickou čistotu - student získá zkušenosti z oblasti přípravy vzorků oceli pro mikroskopickou analýzu, vlastní mikroskopické analýzy, z oblasti konfrontace vad oceli s etalony a výsledky numerického modelování - student se naučí zpracovat a interpretovat výsledky numerického modelování plnění a tuhnutí oceli v postprocessoru software QuikCAST.

Vyučovací metody

Přednášky
Semináře
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen na rozšíření a prohloubení znalostí o chemické a metalografické čistotě oceli. Zabývá se možnostmi klasifikace čistoty, technologických metod jejího dosažení a exaktního vyhodnocování pomocí různých metodik. Záměrem je ukázat na širší souvislosti mezi technologii výroby oceli, čistotou oceli a jejími užitnými vlastnostmi.

Povinná literatura:

[1] Mitura, K.-Landová, S.: Vměstky v oceli a jejich vliv na užitné vlastnosti oceli. SNTL, Praha, 1986, 158 s. [2] Ryš, P. ad. : Nauka o materiálu I/4. Academia, 1975, 542 s. [3] Ghosh, A.: Secondary Steelmaking, CRC Press, USA, 2000, 322 s., ISBN 9780849302640. [4] Stolte, G.: Secondary Metallurgy – Fundamentals, Processes, Aplications. StahlEisen Communications, Germany, 2002, 216 s., ISBN 978-3-514-00648-5. [5] Yogeshwar Sahai, Toshihiko Emi: Tundish Technology For Clean Steel Production. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Singapore, 2008. 328 s. ISBN-10: 9812706216

Doporučená literatura:

[1] Mazumdar, D., Evans, J., W.: Modeling of Steelmaking Processes. CRC Press, 1 edition, 2009. 493 pages. ISBN-13: 978-1420062434 [2] Ghosh, A., Chatterjee, A.: Ironmaking and Steelmaking. Prentice-Hall of India Pvt.Ltd, 2008. 472 pages. ISBN-13 978-8120332898CAD Časopis (ČR) [3] Modeling and Simulation of Microstructure Evolution in Solidifying alloys, Laurentiu Nastac,Kluwer [4] Academic Publishers,2004, Boston. ISBN 1-4020-7831-5, eBook ISBN:1-4020-7832-3… [4] J.A.Dantzig, M. Rappaz: Solidification.2009. First edition, ISBN: 978-2-940222-17-9 (EPFL Press), ISBN 978-0-8493-8238-3 (CRC Press) [5] časopisy: Ironmaking & Steelmaking, Steel Research International, Hutnické listy

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

2 bodově hodnocené semestrální práce a jejich obhajoba v rámci seminářů v průběhu výuky. 2 bodově hodnocené průběžné testy.

E-learning

V současnosti jsou k dispozici studijní opory v českém jazyce: http://www.fmmi.vsb.cz/cs/okruhy/studium-a-vyuka/podklady-ke-studiu Pro elektronickou komunikaci s pedagogy využívejte příslušné univerzitní e-mailové adresy, které naleznete zde: http://telsez.vsb.cz/Phonebook.faces . Průběžně dochází k rozšiřování e-learning prvků ve výuce.

Další požadavky na studenta

V rámci tohoto předmětu nejsou další požadavky na studenta.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednáška 1. Význam výroby oceli v celosvětovém i národním měřítku. Charakteristika čisté a vysoce čisté oceli. Charakteristika chemické čistoty. Působení P, S, N, H a O na vlastnosti oceli. Hlavní metalurgické zásady výroby oceli s nízkým obsahem uvedených prvků. 2. Neželezné kovy v oceli. Zdroje neželezných kovů při výrobě oceli. Možnosti snižování neželezných kovů v ocelovém odpadu. Působení neželezných kovů v ocelích. Pozitivní a negativní účinky neželezných kovů na vlastnosti oceli. 3. Vliv neželezných kovů na vlastnosti ocelí určených pro výrobu zařízení pro energetické strojírenství. Limitní obsahy neželezných kovů v oceli. Faktory čistoty oceli J, B a K. 4. Metalografická čistota oceli. Rozdělení nekovových vměstků – vměstky exogenní a endogenní. Zdroje a původ exogenních nekovových vměstků. Termodynamika vzniku oxidických vměstků. 5. Termodynamika vzniku sulfidů, nitridů a karbidů. Účinek desoxidace oceli na systémy nekovových vměstků. Druhotná oxidace oceli. 6. Vliv nekovových vměstků na vlastnosti oceli. Vliv na mechanické vlastnosti. Vliv vměstků při cyklickém namáhání. Problematika identifikace nekovových vměstků. Optická mikroskopie, obrazová analýza, elektronová mikroanalýza vměstků, chemické metody identifikace vměstků. 7. Přehled metalurgických pochodů umožňujících výrobu oceli o vysoké metalografické čistotě. Možnosti aplikace sekundární metalurgie pro odstranění doprovodných prvků. Modifikace vměstků. Injektážní metalurgie. Vakuová metalurgie. 8. Specifické nároky na technologii výroby ocelí s vysokým obsahem uhlíku – kordové oceli. Požadavky na vstupní suroviny, způsob sekundárního zpracování. Průběh lití a krystalizace oceli. Následné způsoby zpracování polotovarů a využití finálních výrobků. 9. Korozivzdorné oceli. Korozní odolnost. Typy koroze. Vliv chemického složení. Druhy korozivzdorných ocelí. Vliv vměstků na korozivzdornost oceli, obrobitelnost oceli, svařitelnost oceli. Zvláštnosti morfologie a chemického složení vměstků v nerezavějících ocelích – vliv na vlastnosti oceli. 10. Oceli s nízkým obsahem uhlíku. ULC oceli, IF oceli. Transformátorové oceli. Vakuové oduhličení. Principy. Příklady technologií. Oběžné vakuování s dmýcháním kyslíku. KTB proces. Cvičení (pouze prezenční studium) 1. Normy oceli. Vliv jednotlivých prvků na vlastnosti oceli, výpočet faktorů J, B, K, homogenní a heterogenní nukleace. Práce v SW KOVY – vyhledávání ekvivalentních jakostí ocelí dle různých typů norem. 2. Působení vodíku, dusíku a kyslíku na vlastnosti oceli, výpočet rozpustnosti, odplynění, Sievertsův zákon. 3. Test, exkurze do laboratoří katedry metalurgie. 4. Aplikace sekundární metalurgie pro odstranění doprovodných prvků, základní reakce odfosfoření a odsíření. 5. Prohlídka zařízení Integrované stanice sekundární metalurgie – EVRAZ VÍTKOVICE STEEL, a. s., Ostrava. 6. Seminář – Metalografická čistota oceli, rozdělení vměstků. 7. Metalografická čistota oceli – exkurze v laboratořích katedry 636, identifikace vměstků. 8. Seminář – Možnosti kvalitativní a kvantitativní analýzy vměstků. Možnosti odstraňování vměstků. 9. Vliv vměstků na mechanické vlastnosti, vrubová houževnatost, korozivzdornost. Promítání videosekvencí z oblasti technologie výroby vysoce jakostních ocelí. 10. Kontrolní test. Zápočet. Pro získání zápočtu v kombinované formě studia je potřeba vypracovat semestrální projekt.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2004/2005 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (30) 51
        Zápočet Zápočet 30  15
        Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů K čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N2109) Metalurgické inženýrství (2109T035) Technologie výroby kovů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku