636-0501/01 – Kovy I (KOV I)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity3
Garant předmětudoc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyHGF, USPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LAS40 doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+1

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- Definovat význam studia struktury a vlastností technických materiálů; - Charakterizovat krystalovou strukturu kovů a jejich slitin, definovat poruchy krystalové mříže; - Popsat základní mechanické zkoušky; - Definovat základní technologické zkoušky; - Popsat základní typy rovnovážných binárních fázových diagramů; - Charakterizovat binární diagramy soustavy Fe-C a klasifikovat slitiny na bázi železa; - Objasnit základy tepelného zpracování kovů a slitin; - Charakterizovat technicky významné neželezné kovy a jejich slitiny;

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Přednášky poskytují posluchačům základní poznatky o složení, struktuře, vlastnostech a použití kovů a slitin. První část je věnována meziatomovým vazbám a krystalové struktuře kovů. Druhá část předmětu se zabývá působením vnějších sil na materiály, zkoušením mechanických a technologických vlastností materiálu a je doplněna poznatky z oblasti degradace materiálu (tečení, únava, koroze, opotřebení). Třetí část je zaměřena na binární systémy, zejména na rovnovážný diagram železo – uhlík, jako teoretický základ pro oceli a litiny. V této části posluchači získají také poznatky o legování, tepelném zpracování a vlastnostech ocelí. Další část předmětu poskytuje základní poznatky o neželezných kovech a jejich slitinách (Al, Cu, Ni, Ti), hlavně o jejich vlastnostech a použití. Přednášky jsou zde rozšířeny o slinuté kovy a progresivní materiály, jako intermetalika, kovová skla a kompozity. Poslední část přednášky je orientována na volbu materiálů podle účelu použití a zdrojů informací, norem a databází. Výklad je doplněn příklady o chování materiálů v technické praxi. V návaznosti na přednášky mají cvičení převážně laboratorní a kontrolní charakter.

Povinná literatura:

- SILBERNAGEL, A. Nauka o materiálu I. Ostrava: ES, VŠB-TU Ostrava, 2000, 150 s. ISBN 80-7078-959-X. - PTÁČEK, L. aj. Nauka o materiálu I. Brno: AN CERM, 2003, 516 s. ISBN 8072042831 - PTÁČEK, L. aj. Nauka o materiálu II. AN CERM, Brno, 2002, 392 s. ISBN 978-80-7204-248-7. - SOJKA, J. Základy progresivních konstrukčních materiálů (www.person.vsb.cz)

Doporučená literatura:

- FIALA, Jaroslav. Struktura a vlastnosti materiálů. Praha: Academia, 2003, 572 s. ISBN 80-200-1223-0

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Programy, testy, písemná kontrola studia (viz. osnova, cvičení)

E-learning

Sojka, J., Základy progresivních konstrukčních materiálů. VŠB-TU Ostrava, 2012, 194 s. (www.person.vsb.cz)

Další požadavky na studenta

Povinná účast na cvičení, vypracování protokolů na PC, dodržení termínů odevzdání zadaných protokolů,

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Obsah předmětu, význam kovových materiálů. Zadání literatury. Základní rozdělení materiálů, meziatomové vazby. Krystalografie, indexy směrů a rovin. 2. Poruchy krystalové mřížky: bodové, čárové a plošné, jejich vlastnosti. Procesy difúze, Fickovy zákony. Zotavení a rekrystalizace, související diagramy. 3. Vliv vnějších sil na kovy, mechanická napětí a deformace (elastické, plastické), Hookův zákon. Tahová zkouška. 4. Zkoušky pevnosti v tlaku, ohybu, kroucení a střihu. Mechanické vlastnosti za vyšších teplot, tečení a relaxace. Únava, opotřebení a koroze materiálů 5. Zkoušky tvrdosti, zkoušení a hodnocení vrubové a lomové houževnatosti, tranzitní teploty. Trhliny a lomy. Technologické zkoušky, defektoskopie a diagnostika. 6. Krystalizace kovů a slitin, související termodynamika a kinetika. Segregace,rozdělovací koeficienty.Strukturaingotu,dendritická,polyedrická zrna, stabilita fází. 7. Základní typy binárních diagramů, rozpustnost a precipitace ve slitinách. Fázové přeměny (eutektická, peritektická, eutektoidní, peritektoidní), křivky chladnutí, pákové pravidlo. 8. Rovnovážný metastabilní a stabilní systém železo-uhlík. Rovnovážné struktury ocelí a litin. Vliv legujících prvků a nečistot na strukturu a vlastnosti ocelí. Přehled výroby ocelí. 9. Technologie tepelného zpracování ocelí: žíhání, kalení, popouštění. Perlitická, bainitická a martenzitická přeměna austenitu. Diagramy IRA a ARA. Vliv TZ na vlastnosti ocelí. 10. Chemicko-tepelné zpracování ocelí: cementace, nitridace. Tepelně- mechanické zpracování. Přehled tvářených konstrukčních a nástrojových ocelí. Oceli na odlitky, litiny. 11. Slitiny neželezných kovů, hlavně Al, Cu, Ni,jejich zpracování,vlastnosti a použití. Označování slitin podle norem. 12. Další neželezné kovy: slitiny titanu, hořčíku, nízkotavitelné kovy, vysokotavitelné kovy, ušlechtilé kovy, polokovy. Intermetalika, kovová skla. Kovové kompozitní materiály. 13. Slinuté kovy, výhody práškové metalurgie. Výroba, příprava, zhutnění a slinování prášků. Důležité slinuté materiály, porézní materiály, kovokeramické materiály. 14. Hlavní zásady, postupy a kritéria při volbě kovových materiálů, polotovarů a výrobků. Použití norem, příruček, databází. Ekonomické i ekologické aspekty volby materiálu. Cvičení: 1. Náplň cvičení, podmínky pro udělení zápočtu, bezpečnost práce v laboratořích KMI 636. Krystalová geometrie – procvičení. 2. Tahová zkouška a zkouška vrubové houževnatosti – program č.1 (2-4 body.) 3. Zkoušky tvrdosti a technologické zkoušky – program č. 2 (1-3 b.) 4. Písemná kontrola studia (z krystalografie, zkoušení kovů a defektoskopie). 5. Diagram železo-uhlík, rovnovážné struktury typických ocelí a litin, použití metalografického mikroskopu – program č. 3. (2-4 b.) 6. Vybrané neželezné kovy, sledování struktury, stanovení velikosti zrna – program č. 4.(2-4b.) 7. Test z binárních diagramů a ocelí. Zápočet.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  15
        Zkouška Zkouška 70  36
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na cvičeních, vypracování zadaných protokolů - bodové hodnocení

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramOborSpec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2016/2017 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 2 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (B2102) Nerostné suroviny (3911R001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku