636-0066/02 – Theory of Phase Transformations (TFP)

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 cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFMTIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
HYS10 prof. Ing. Ludmila Hyspecká, DrSc.
LOS35 doc. Dr. Ing. Monika Losertová
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+2
Combined Credit and Examination 26+0

Subject aims expressed by acquired skills and competences

a

Teaching methods

Summary

General survey of phase transformations : Nucleation processes : classical theory of nucleation and heterogenous nucleation, nucleation in precipitation reactions, spinodal decomposition. Theory of growth processes : diffusion and diffusionless growth processes. Morphology of phase transformations products. Kinetics of nucleation and growth transformations. Phase transformations at constant composition : polymorphic and martensitic transformations. Phase transformations with change of composition : proeutectoid and eutectoid phase transformations, bainitic transformations.

Compulsory literature:

1. Phase transformations, Ed. ASM, Metals Park Ohio 1968 2. Verhoeven, J.D.: Fundamentals of Physical Metallurgy, Ed. John Wiley & Sons, New York 1978 3. Ohring M.:Engineering Materials Science, Academic Press,Inc. 1995, USA, ISBN 0-12-524995-0.

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. Struktura kovů, oceli a slitin (krystalické, amorfní). 2. Tuhé roztoky (uspořádané, neuspořádané), intermediální fáze. 3. Termodynamika fázových přeměn (rovnovážný a nerovnovážný stav, vliv tlaku na teploty přeměn). Řád transformace. Interakční energie. Konstrukce rovnovážných diagramů pomocí křivek Gibbsovy volné energie (základní typy a spinodální rozpad). 4.-7. Kinetika fázových přeměn. Nukleace z taveniny nebo pevné fáze (homogenní, heterogenní). Rychlost nukleace. Vliv strukturní(koherentní, semikoherentní a nekoherentní hranice) a chemické složky povrchového napětí. Vliv deformační složky (elastická a plastická). Vliv mřížkovýc poruch (vakance, dislokace, vrstevné poruchy). Vliv tvaru. Vliv chemického složení. Výpočet kritické velikosti zárodku. Precipitace (kontinuální a diskontinuální, Guinier-Prestonovy zóny). Stárnutí. Růst zárodků v tavenině (monokrystalický, dendritický, celulární, eutektický a peritektický). Mechanismy růstu v pevném stavu (difúzní, smykový). Rychlost růstu a morfologie (vliv typu hranice). 8. Rychlost fázových přeměn (nukleace a růst). IRA a ARA diagramy oceli a příklad pro skelně krystalické látky. Odvození rovnic pro výpočet objemových podílů difúzní nebo smykem řízené fázové přeměny. 9.-13. Příklady fázových přeměn u kovů (Fe, Ni, Cr, Ti, Cu) a jejich slitin. Fázové přeměny : feritická, proeutektoidní, eutektoidní, bainitická, martenzitická, masivní a austenitická. 14. Popouštěcí reakce v ocelích. Cvičení: 1. Úvod do cvičení, charakteristiky krystalického stavu, termodynamické výpočty v binárních diagramech. Orientační test znalostí. 2. Termodynamické výpočty fázových přeměn, stabilita fází. 3. Termodynamické výpočty fázových přeměn, stabilita fází. 4. Homogenní a heterogenní nukleace z tekuté a tuhé fáze. 5. Homogenní a heterogenní nukleace z tekuté a tuhé fáze. 6. Program I. Parametry struktury při solidifikaci. 7. TEST 1. Růst krystalů při tuhnutí, při rekrystalizaci. 8. Eutektická a eutektoidní přeměna. 9. Eutektická a eutektoidní přeměna. Program II 10. Program III. Praktické cvičení. 11. Program III. Praktické cvičení. 12. TEST 2 (výpočet zadaného příkladu). 13. Opravné písemky a testy. Kontrola zadaných programů. 14. Kontrola studia. Udělování zápočtu

Conditions for subject completion

Combined 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 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2007/2008 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2006/2007 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2005/2006 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2004/2005 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2003/2004 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2002/2003 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2001/2002 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T020) Nové technické materiály (01) New Technical Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T010) Kovové materiály (02) Metalic Materials P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals K Czech Ostrava 4 Compulsory study plan
2000/2001 (M3910) Physical and Materials Engineering (3911T019) Neželezné kovy (03) Non-ferous Metals P Czech Ostrava 3 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner