636-0801/01 – Fyzikální metalurgie (FM)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity6
Garant předmětuprof. Dr. Ing. Jaroslav SojkaGarant verze předmětuprof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2015/2016
Určeno pro fakultyHGF, FMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SOJ33 prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
BET37 doc. Ing. Petra Váňová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Studenti jsou schopni řešit reálné problémy, které mohou být odvozeny z fyzikální metalurgie, a to zejména: jsou schopni analyzovat a řešit problémy difúze v kovových soustavách – intersticiální difúze, substituční difúze – autodifúze, difúze nečistot, interdifúze, difúze v ternárních soustavách, zrychlené difúze poruchami krystalové mřížky; jsou schopni analyzovat a navrhovat režimy zpevnění kovových materiálů – zpevnění plastickou deformací, zpevnění hranicemi zrn, zpevnění tuhého roztoku, zpevnění precipitační, zpevnění fázovou přeměnou; jsou schopni řešit problémy segregačních dějů v kovových materiálech – makrosegregace, mikrosegregace, segregace na hranicích zrn včetně konkurenční segregace apod. jsou schopni analyzovat a řešit problémy restauračních procesů v kovových materiálech – zotavení, primární rekrystalizace, hrubnutí zrna, sekundární a terciární rekrystalizace.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Problémy difúze v kovových soustavách – intersticiální difúze, substituční difúze – autodifúze, difúze nečistot, interdifúze, difúze v ternárních soustavách, zrychlené difúze poruchami krystalové stavby; Mechanismy zpevnění kovových materiálů – zpevnění plastickou deformací, zpevnění hranicemi zrn, zpevnění tuhého roztoku, zpevnění precipitační, zpevnění fázovou přeměnou; Segregační děje v kovových materiálech – makrosegregace, mikrosegregace, segregace na hranicích zrn včetně konkurenční segregace apod. Restaurační procesy v kovových materiálech – zotavení, primární rekrystalizace, hrubnutí zrna, sekundární a terciární rekrystalizace. Aplikace a modelování v konkrétních kovových systémech.

Povinná literatura:

Pluhař, J. et al.: Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu. SNTL, Alfa, 1987.

Doporučená literatura:

1. Lejček, P.: Grain Boundary Segregation in Metals, Springer, 2010.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou další požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. - 4. Problémy difúze v kovových soustavách – mechanismy difúze, odvození 1. a 2. Fickova zákona pro intersticiální difúzi, intersticiální difúze, teorie náhodných přeskoků a střední kvadratické přemístění; substituční difúze – autodifúze, difúze nečistot, interdifúze, difúze v ternárních soustavách, zrychlené difúze poruchami krystalové mřížky; 5. - 6. Mechanismy zpevnění kovových materiálů – základní pojmy, zpevnění plastickou deformací (tvářením za studena), zpevnění hranicemi zrn, zpevnění tuhého roztoku, zpevnění precipitační, zpevnění fázovou přeměnou; 7. – 8. Segregační děje v kovových materiálech – makrosegregace, mikrosegregace, segregace na hranicích zrn včetně konkurenční segregace apod. 9. 10. Restaurační procesy v kovových materiálech – zotavení, primární rekrystalizace, hrubnutí zrna, sekundární a terciární rekrystalizace. 11. – 13. Aplikace a modelování fyzikálně-metalurgických principů v konkrétních kovových systémech (mikrolegované oceli, nízkolegované konstrukční oceli, nerezavějící oceli, 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 stano- vení optimálních technologických parametrů difúze při vyrovnávání kon- centračních gradientů. Individuální program č. 1 = P 1. 4. Pohyb velkoúhlových hranic zrn, růst zrn. Rekrystalizace. P 2. 5. Segregační charakteristiky. Segregace ve slitinách (po hranicích zrn, povrchová, interkrystalická). P 3. 6. Zpevňující mechanismy, precipitace v tuhých roztocích. Písemný test I. 7. Modelování zpevňujících mechanismů - aplikace výpočetní techniky. P 4. 8. Základy modelování tepelného zpracování konstrukčních ocelí, predikce jejich vlastností, vývojové diagramy. 9. Parametr austenitizace. Vliv velikosti zrna na vlastnosti ocelí a sli- tin kovů 10. Řešení problému a vlastní výpočty ad 9. P 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. P 6. 13. Porovnání vypočtených a experimentálních hodnot tepelného zpracování a predikce vlastností ocelí. Vypracování elaborátu a zhodnocení výsledků. Písemný test II. 14. Obhajoba výpočetních programů. Konzultace. Celkové zhodnocení cvičení, udělení zápočtů.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná 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 35  21
        Zkouška Zkouška 65  25
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2014/2015 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2013/2014 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2006/2007 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2005/2006 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály K čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T031) Diagnostika a design materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T029) Neželezné kovy a speciální slitiny P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T030) Technické materiály P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMMI 2012/2013 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_ECTS 2011/2012 prezenční čeština povinný 600 - Děkanát FMT stu. blok