636-0002/03 – Physical Metallurgy (FM)

Gurantor departmentDepartment of Material EngineeringCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc.Subject version guarantorprof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year4Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction1991/1992Year of cancellation2008/2009
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
HYS10 prof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc.
SOJ33 prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+3

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

Další požadavky na studenta

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

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (100) 51
        Exercises evaluation Credit 35 (35) 0
                Project Project 15  0
                Written exam Written test 20  0
        Examination Examination 65 (65) 0
                Written examination Written examination 40  0
                Oral Oral examination 25  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.ZaměřeníFormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2008/2009 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2007/2008 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2006/2007 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 4 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner