636-0301/01 – Materials Science (NOM)

Gurantor departmentDepartment of Material EngineeringCredits6
Subject guarantorprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.Subject version guarantorprof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year1Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction1999/2000Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFSIntended for study typesBachelor
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
BLA20 RNDr. Marie Blahetová, Ph.D.
GRE30 doc. Ing. Miroslav Greger, CSc.
JON37 doc. Ing. Petr Jonšta, Ph.D.
KUB27 Dr.Ing. Petr Kubečka
LAS40 doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
MAZ37 prof. Ing. Eva Mazancová, CSc.
MEL37 Ing. Lucie Olejníčková, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+2
Combined Credit and Examination 16+4

Subject aims expressed by acquired skills and competences

a

Teaching methods

Summary

Crystal structure of solids substances and the faults compatible with stressdeformation behaviour of metals. Phase composition of metal systems. Pure metals, binar systems, equilibrium systems of binary alloys. Basic theories of phase transformations. Iron alloys, their heat treatment and the resulting structure. Non-iron metals, heat treatment and structure. Non-destructive defectoscopic methods. Mechanical and technological properties of materials and their testing. Non-conventional mechanical properties and testing. The degrada-tion of materials in the practical use. Evaluation of reliability and life expectancy. Practical use of fracture mechanics at the evaluation of reliabilityand life expectancy. Basic remarques to material design.

Compulsory literature:

[1] Strnadel, B.: Nauka o materiálu: konstrukční materiály a jejich degradační procesy, VŠB-TU Ostrava, 1993. 180 s., ISBN 80-7078-207-2 [2] Strnadel, B.: Řešené příklady a technické úlohy z materiálového inženýrství, Ostrava, 1998 [3] Pluhař, J., Koritta, J.: Strojírenské materiály, SNTL, Praha, 1981

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. Úvodní přednáška – základní skupiny konstrukčních materiálů a jejich vlastnosti 2. Atomová a molekulová struktura pevných látek, vazby mezi atomy 3. Krystalové a amorfní struktury, vícefázové struktury materiálů.Bodové a čárové poruchy struktury, jejich interakce a pohyb, difúze 5. Fázové transformace, rozpad přesyceného tuhého roztoku, základní binární diagramy. 6. Experimentální metody studia struktury materiálu a některé vybrané fyzikální vlastnosti 7. Napěťově deformační chování konstrukčních materiálů, elastické plastické a viskoelastické deformace, mechanické vlastnosti a tahová zkouška 8. Základní mechanismy zpevnění a zkoušky tvrdosti materiálů 9. Křehký a tvárný lom konstrukčních materiálů, lomová houževnatost,zkouška vrubové houževnatosti, tranzitní teplota 10. Únavové poškození konstrukčních částí při působení časově proměnlivého namáhání, vlivy funkčních a tvarových parametrů na iniciaci a šíření únavových trhlin, mez únavy 11. Mechanismy iniciace creepového poškození a parametry mikrostruktury konstrukčních materiálů, které je nejvíce ovlivňují, životnost konstrukčních částí při tečení. Mez tečení, pevnost při tečení. Relaxace napětí. 12. Mechanismy korozního napadení, základní typy koroze, možnosti omezení jejího působení, korozní praskání a vodíkové zkřehnutí 13. Základní mechanismy opotřebení funkčních povrchů, adhezivní opotřebení, abraze, únavové opotřebení, eroze a kavitace, hodnocení účinků opotřebení ve vztahu k tvrdosti materiálu 14. Klasifikace důsledků degradačních procesů, obecné hodnocení snížení předpokládané životnosti konstrukčních částí při působení degradačních procesů, příklady hodnocení spolehlivosti konstrukčních částí v technickém provozu 15. Konstrukční oceli širšího technického použití, vztah struktury, mechanických a technologických vlastností, oceli o vyšší mezi kluzu, s vysokou otěruvzdorností, tvárné litiny a moderní typy korozivzdorných ocelí a jejich technické využití 16. Technologické pochody tepelného zpracování konstrukčních uhlíkových a mikrolegovaných ocelí 17. Neželezné kovy, moderní vytvrzované slitiny Al, slitiny Mg a slitiny Ti, struktura, způsoby zpracování, vlastnosti a technické aplikace, základní typy intermetalických sloučenin, jejich vlastnosti a technické aplikace, superplastické materiály 18. Keramické materiály, porézní a technická keramika, základní typy technické keramiky, příčiny křehkosti a mechanismy zhouževnatění. Skla a skelně krystalické materiály na bázi SiO2, kovová skla, struktura na krátkou a dlouhou vzdálenost, vlastnosti a perspektivy využití 19. Polymery, jejich chemické složení, struktura a vlastnosti, viskoelasticita, reologické modely napěťově deformačního chování, technologie výroby, technické využití, polymerní pěny a jejich vlastnosti 20. Zásady designu struktury a vlastností kompozitních materiálů, kompozity s kovovou, keramickou a polymerní matricí, vlastnosti, technologie výroby a použití, výroba a vlastnosti vláken 21. Zásady, postupy a kritéria navrhování materiálu, materiálové a rozměrové normy, označování materiálů podle ČSN, EN, ISO. Cvičení: 1. Obsah cvičení, podmínky pro zápočet, literatura, bezpečnost práce 2. Krystalová struktura pevných látek, velikosti atomů, měrná hmotnost – příklady 3. Krystalografie, indexy směrů a rovin - řešení úloh, protokol (program za domácí úkol) 4. Bodové a čárové poruchy struktury, jejich hustota, energie, difúze – řešení příkladů 5. Základní typy binárních diagramů, pákové pravidlo, precipitace – příklady, protokol 6. Napěťově-deformační charakteristiky materiálů, Hookův zákon, moduly pružnosti - úlohy 7. Tahová zkouška, stanovení mechanických vlastností – praktické cvičení, protokol 8. Zkouška rázem v ohybu, lomová houževnatost, tranzitní teplota – praktické cvičení, protokol 9. Zkoušky tvrdosti, vtiskové metody, stanovení tvrdosti - praktické cvičení, protokol 10. Kontrolní písemná práce 11. Rovnovážný metastabilní a stabilní diagram železo–uhlík, rozdělení ocelí a litin, struktury – příklady 12. Diagramy IRA a ARA, struktury (bainit, martenzit), způsoby kalení, prokalitelnost 13. Test. Metalografie, neželezné kovy, hodnocení struktury, velikosti zrna – praktické cvičení 14. Zápočty, náhradní a opravné písemky

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 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (60) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2007/2008 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (50) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Šumperk 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Šumperk 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Uherský Brod 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Třinec 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (30) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (40) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2006/2007 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (50) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Šumperk 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Šumperk 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Uherský Brod 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Třinec 1 Compulsory study plan
2005/2006 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (30) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2004/2005 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (30) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2003/2004 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (30) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2002/2003 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2002/2003 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2002/2003 (B2341) Engineering (3708R028) Transport Technology (30) P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2001/2002 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering P Czech Ostrava 1 Compulsory study plan
2001/2002 (B2341) Engineering (2341R999) Bachelor Mechanical Engineering (00) Bachelor Machanical Engineering K Czech Ostrava 1 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner