636-0002/03 – Physical Metallurgy (FM)
Gurantor department | Department of Material Engineering | Credits | 6 |
Subject guarantor | prof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc. | Subject version guarantor | prof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc. |
Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
Year | 4 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
Year of introduction | 1991/1992 | Year of cancellation | 2008/2009 |
Intended for the faculties | FMT | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
General survey of physical metallurgy. Transformations. Characteristics of
grain boundaries and interfaces. Diffusion, recrystallisation, phase
transformations, grain growth and precipitate growth. Segregation at grain
boundaries and brittle intergranular fracture. Strenghtening mechanism.
Applications and modelling of physical metallurgy laws on some materials.
Compulsory literature:
1. Hyspecká,L.: Teorie tepelného zpracování. ES VŠB, Ostrava 1975
(část "rekrystalizace" a "Gibbs-Thomsonova" rovnice)
3. Haasen,P.: Physikalische Metallkunde. Springer-Verlag, 1984
4. Kurz,W.-Mercier,P.-Zambelli,G.: Introduction a la science des matériaux.
Polytechniques et universitaires Romandes, 1991
5. Ohring,M.: Engineering Materials Science. San Diego, 1995
Recommended literature:
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
Prerequisities
Subject has no prerequisities.
Co-requisities
Subject has no co-requisities.
Subject syllabus:
Přednášky :
1. Obecný přehled o fyzikální metalurgii
2.-3. Transformace a fázové transformace. Dvojčatění, rekrystalizace,
uspořádání. Charakteristika hranic zrn a rozhraní.
4. Strukturní stavba, soulad, orientace, energie, mobilita.
5.-8. Aplikace objemové a povrchové difuse, difuse po hranicích zrn a po
dislokacích na : segregaci v dendritech, na hranicích zrn, proces
rekrystalizace, fázové transformace řízené parabolickým zákonem
růstu zrna a precipitátů (Gibbs-Thomsonova rovnice, Zenerova rovnice
a Ostwaldův popis procesu hrubnutí). Segregace na hranicích zrn
a křehké interkrystalové porušení.
9. Zpevňující mechanismy : zpevnění tuhým roztokem, uspořádáním, pre-
cipitací, plastickou deformací, fázovou transformací, paměťový efekt,
deformačně indukovaný martensit), velikostí zrna.
10.-14. Aplikace a modelování fyzikálně-metalurgických zákonitostí na některé
materiály (mikrolegované ocele, nízkolegované konstrukční ocele, ocele
pro kotlová tělesa, nerezavějící, Ni-Al slitiny, Cu-slitiny, Al-
slitiny).
Cvičení:
1. Seznámení s programem cvičení. Řešení problémů z fyzikální metalurgie
na PC - tabulkové procesory.
2. Difúze jako základ vyrovnávání chemického složení , Kirkendallův jev.
Difúzní modely pro řešení fyzikálně metalurgických procesů.
3. Difúze : modelování a výpočet koncentračních profilů při difúzi a
stanovení optimálních technologických parametrů difúze při
vyrovnávání koncentračních gradientů. Individuální program č.1.
4. Pohyb velkoúhlových hranic zrn, růst zrn. Rekrystalizace.Individuální
program č. 2.
5. Segregační charakteristiky. Segregace ve slitinách (po hranicích
zrn, povrchová, interkrystalická). Individuální program č. 3.
6. Zpevňující mechanismy, precipitace v tuhých roztocích. Písemný
test č.I.
7. Modelování zpevňujících mechanismů - aplikace výpočetní techniky.
Individuální program č. 4.
8. Základy modelování tepelného zpracování konstrukčních ocelí, predikce
jejich vlastností, vývojové diagramy.
9. Parametr austenitizace. Vliv velikosti zrna na vlastnosti ocelí a
slitin kovů.
10. Řešení problému a vlastní výpočty ad 9. Individuální program č. 5.
11. Modely tepelného zpracování a vlastnosti konstrukčních uhlíkových
ocelí.
12. Modelování a vlastní výpočty strukturních charakteristik a finálních
mechanických vlastností pro tři vybrané oceli. Individuální
program č. 6.
13. Porovnání vypočtených a experimentálních hodnot tepelného zpracování a
predikce vlastností ocelí. Vypracování elaborátu a zhodnocení výsledků.
Písemný test č. II.
14. Obhajoba výpočetních programů. Konzultace. Celkové zhodnocení cvičení,
náhradní testy, udělení zápočtu.
Conditions for subject completion
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.