636-0920/05 – Teorie fázových přeměn (TFP)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity10
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2019/2020Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KON57 Ing. Kateřina Konečná, Ph.D.
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit studenty se základními teoretickými zákonitostmi fázových transformací, které mohou probíhat v průběhu výroby a následného zpracování kovových materiálů. Cílem předmětu je naučit studenty identifikovat transformační produkty v kovových materiálech a definovat pravděpodobný mechanismus fázových transformací probíhajících za daných podmínek technologického zpracování materiálů.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace

Anotace

Předmět se zabývá základními termodynamickými, kinetickými a krystalografickými charakteristikami fázových transformací v kovových materiálech. Fázové transformace v technicky významných slitinách jsou demonstrovány na praktických příkladech.

Povinná literatura:

PTÁČEK, L. Nauka o materiálu II. 2. opr. a rozš. vydání, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. ISBN 80-7204-248-3. BHADESHIA, H. K. D. H. a R. W. K. HONEYCOMBE. Steels: microstructure and properties, 4th edition, Oxford: Butterworths - Heinemann, 2017. ISBN 978-0081002704. KOSTORZ, G. Phase transformations in materials, Weinheim: Wiley - VCH Verlag, 2001. ISBN: 3-527-30256-5. ABBASCHIAN, R., L. ABBASCHIAN a R. E. REED-HILL. Physical metallurgy principles. 4th edition, Stamford: Cengage Learning, 2009. ISBN 978-0-495-08254-5. CAHN, R.W. a HAASEN, P. Physical metallurgy, Volume 2. 4th edition, Amsterdam: Elsevier Science B.V., 1996. ISBN: 0 444 89875 1.

Doporučená literatura:

PORTER, D. A., K. E. EASTERLING a M. Y. SHERIF. Phase transformations in metals and alloys. 3rd edition, Boca Raton: CRC Press, 2009. ISBN 978-1-4200-6210-6. BANERJEE, P. a P. MUKHOPADHYAY. Phase transformations: Examples from titanium and zirconium alloys, Elsevier, 2010. ISBN: 9780080548791.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Ústní zkouška s písemnou přípravou.

E-learning

Další požadavky na studenta

Neexistují žádné další požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Struktura krystalických látek, alotropie v čistých kovech. Struktura binárních slitin, substituční tuhé roztoky, uspořádání na krátkou a dlouhou vzdálenost, intersticiální tuhé roztoky, intermediární fáze. Termodynamika fázových přeměn. Jednosložkové systémy, vliv tlaku na rovnováhu. Binární roztoky: ideální roztoky, chemický potenciál, regulární roztoky, aktivita, rovnováha v heterogenních systémech, souvislost mezi binárními diagramy a křivkami Gibbsovy volné energie, vliv rozhraní na rovnováhu. Kinetika fázových transformací. Arrheniova rovnice. Klasifikace fázových transformací. Transformace prvního a druhého řádu. Krystalizace. Nukleace v čistých kovech: homogenní a heterogenní nukleace, růst tepelných dendritů v čistých kovech, tři limitní případy krystalizace jednofázových slitin. Krystalizace binárních slitin. Konstituční podchlazení, dendritický růst, krystalizace podeutektických, eutektických a peritektických slitin, praktické příklady krystalizace. 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. Kontinuální a diskontinuální precipitace. Mezifázová precipitace. Termodynamické a kinetické modelování precipitačních reakcí. Kinetika difúzních fázových transformací: Johnson-Mehl-Avramiho rovnice, IRA a ARA diagramy. Mezifázové rozhraní v pevných látkách: koherentní, semikoherentní a nekoherentní rozhraní. Migrace rozhraní: klouzavé a neklouzavé rozhraní. Homogenní transformace: spinodální rozpad. Mechanismy vzniku fází uspořádaných na dlouhou vzdálenost. Masivní transformace. 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. Popouštění martenzitu v ocelích, popouštěcí křehkost. Bainitická přeměna. Deformačně indukovaná martenzitická transformace. Termoelastická martenzitická přeměna, samoakomodační martenzit. Pseudoelasticita: transformační a přeorientační. Tvarově paměťový jev. Fázové přeměny v titanu a jeho slitinách.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2019/2020 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0788D270004) Materiálové vědy a inženýrství K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0788D270004) Materiálové vědy a inženýrství P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku