636-0802/01 – Fázové přeměny (FP)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
FIL40 Ing. František Filuš
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+4

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

- Definovat základní principy dělení fázových přeměn; - Objasnit termodynamické principy fázových transformací; - Definovat kinetické zákonitosti fázových přeměn; - Popsat základní typy rozhraní mezi krystaly; - Charakterizovat proces tuhnutí taveniny; - Definovat základní typy fázových transformací řízených difúzními procesy; - Charakterizovat bezdifúzní fázové transformace; - Porovnat fázové přeměny u technicky významných kovů a slitin.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Obecný přehled o fázových transformacích : Procesy nukleace : klasická teorie nukleace a heterogenní nukleace, nukleace při precipitaci, spinodální rozpad. Teorie procesů při růstu : difúzní a bezdifúzní růst. Kinetiky nukleace a růstu transformací. Morfologie produktů fázových transformací. Fázové transformace při konstantním složení : polymorfní a martenzitické transformace. Fázové transformace se změnou složení : proeutektoidní a eutektoidní fázová transformace, bainitická transformace.

Povinná literatura:

VODÁREK, V. Fázové přeměny. Studijní opora. Ostrava: VŠB – Technická univerzita Ostrava, 2013. ISBN 978-80-248-3594-5. Dostupné z: https://www.fmmi.vsb.cz/modin/cs/studijni-opory/resitelsky-tym-3-materialove-izenyrstvi/fazove-premeny/index.html PTÁČEK L., et al. Nauka o materiálu I, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003. ISBN 8072042831. PORTER, D., K. EASTERLING. Phase transformations in metals and alloys. London: Chapman and Hall, 1996. ISBN 0 412 45030 5.

Doporučená literatura:

HAASEN, P.: Physikalische Metallkunde. Third Edition, Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2013. ISBN 978-3-642-87850-3. BHADESHIA, H.K.D.H, R.W.K. HONEYCOMBE. Steels microstructure and properties, Third Edition, Oxford: Elsevier Ltd., 2006. ISBN-13: 978-0-750-68084-4. BANERJEE, P., P. MUKHOPADHYAY. Phase transformations. Examples from titanium and zirconium alloys. Oxford: Elsevier Ltd., 2007. ISBN 13: 978-0-08-042145-2.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Struktura krystalických látek, Alotropie v čistých kovech. 2. Struktura binárních slitin, substituční tuhé roztoky, uspořádání na krátkou a dlouhou vzdálenost, intersticiální tuhé roztoky, intermediární fáze: elektronové sloučeniny, Lavesovy fáze a elektrochemické sloučeniny. 3. Termodynamika fázových přeměn. Jednosložkové systémy, vliv tlaku na rovnováhu. Binární roztoky: ideální roztoky, chemický potenciál, regulární roztoky, aktivita, reálné roztoky, rovnováha v heterogenních systémech, souvislost mezi binárními diagramy a křivkami Gibbsovy volné energie, vliv rozhraní na rovnováhu. 4. Kinetika fázových transformací. Arrheniova rovnice. 5. Klasifikace fázových transformací. Transformace prvního a druhého řádu. 6. Krystalizace. Nukleace v čistých kovech: homogenní a heterogenní nukleace, růst tepelných dendritů v čistých kovech, tři limitní případy krystalizace jednofázových slitin. 7. Krystalizace binárních slitin. Konstituční podchlazení, dendritický růst, krystalizace eutektických slitin, krystalizace podeutektických a peritektických slitin, praktické příklady krystalizace. 8. Difúzní transformace v pevném stavu. Precipitace: homogenní a heterogenní nukleace v pevném stavu, rychlost nukleace, růst a hrubnutí částic precipitátu, precipitační sekvence, precipitace ve vytvrditelných slitinách. Celulární (diskontinuální) precipitace. Kontinuální precipitace. Mezifázová precipitace. 9. Termodynamické a kinetické modelování precipitačních reakcí. Kinetika difúzních fázových transformací: Johnson-Mehl-Avramiho rovnice, IRA a ARA diagramy. 10. Mezifázové rozhraní v pevných látkách: koherentní, semikoherentní a nekoherentní rozhraní. Migrace rozhraní: klouzavé a neklouzavé rozhraní. 11. Homogenní transformace: spinodální rozpad. Mechanismy vzniku fází uspořádaných na dlouhou vzdálenost. 12. Masívní transformace. Proeutektoidní a eutektoidní transformace. Austenitizace. Bainitická transformace. 13. Bezdifúzní fázová transformace. Atermická a izotermická transformace. Nukleace a růst martenzitu. Tvarová deformace při martenzitické transformaci, habitová rovina. Krystalografie martenzitu v Fe-C slitinách, Bainova deformace. Morfologie martenzitu v Fe – C slitinách. Deformačně indukovaná martenzitická transformace. 14. Termoelastická martenzitická přeměna, samoakomodační martenzit. Pseudoelasticita: transformační a přeorientační. Tvarově paměťový jev. 15. Popouštění martenzitu v ocelích, popouštěcí křehkost. 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

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2008/2009 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zkouška Zkouška 65  0
        Zápočet Zápočet 35  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný 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 povinný 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
2013/2014 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný 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 (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
2012/2013 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný 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 (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 povinný 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 (3911T033) Recyklace materiálů 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
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 povinný 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 povinný 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 povinný 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