636-2003/03 – Struktura a vlastnosti pevných látek (SaVPLn)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFS, USPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRA58 Ing. Martin Kraus, Ph.D.
VOD37 prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit studenty se základními souvislostmi mezi strukturou a vlastnostmi v pevných látkách. Definovat krystalovou strukturu a vliv defektů v krystalických materiálech na jejich mechanické vlastnosti. Charakterizovat strukturní procesy probíhající během tepelného nebo mechanického zpracování kovových materiálů.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Souvislosti mezi strukturou a vlastnostmi technických materiálů; atomová struktura a vazby v pevných látkách; základy krystalografie; krystalové struktury prvků a binárních slitin; bodové poruchy v kovech a slitinách; difúze v kovových soustavách; čárové poruchy krystalové mříže - dislokace; krystalizace kovů a slitin; fázové přeměny v pevném stavu; mechanismy zpevnění.

Povinná literatura:

VODÁREK, V. Struktura a vlastnosti pevných látek, Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2010. http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/636/636-Vodarek-Struktura-a-vlastnosti-pevnych-latek.pdf KRATOCHVÍL, P., P. LUKÁČ a B. SPRUŠIL. Úvod do fyziky kovů I, Praha: SNTL Alfa, 1984. POKLUDA, J., F. KROUPA a L. OBDRŽÁLEK. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek, Brno: PC DIR, 1994. ISBN 802-1405759.

Doporučená literatura:

SMALLMAN, R. E. a R. J. BISHOP. Modern physical metallurgy and materials engineering. Oxford: Butterworth - Heinemann, 1999. ISBN 978-0-750-64564-5. JONES, D. R. H. a M. F. ASHBY. Engineering materials 2, 4th edition, Oxford: Butterworth – Heinemann, 2012. ISBN 978-0080966687. PTÁČEK, L. Nauka o materiálu II. 2. opr. a rozš. vydání, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. ISBN 80-7204-248-3.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžné ověření studijních výsledků: 2 písemné testy, 2 zpracované programy v průběhu semestru. Závěrečné ověření studijních výsledků: písemná zkouška.

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další zvláštní požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 1. Krystalová struktura. Translační periodicita krystalů, prostorová mříž, základní principy reciproké mříže; krystalová struktura prvků, alotropie, polární struktury; struktury v binárních soustavách – tuhé roztoky, uspořádané fáze, elektronové sloučeniny, sloučeniny s dominujícím velikostním faktorem, intersticiální sloučeniny. 2. Čarové poruchy krystalové mříže. Dislokace; rozdělení, Burgersův vektor dislokace; pohyb dislokací; napěťové pole dislokace, energie dislokace; vrstevné chyby. 3. Vzájemné působení mezi dislokacemi v nejvýznamnějších krystalových mřížkách. Zdroje dislokací; interakce dislokací s dalšími druhy poruch krystalové mříže. 4. Difúzní fázové přeměny v pevném stavu. Precipitace, uspořádání, eutektoidní reakce, masivní transformace, polymorfní přeměny. Termodynamika a kinetika difúzních fázových přeměn. 5. Bezdifúzní fázové přeměny. Termodynamika a kinetika bezdifúzních fázových přeměn; krystalografie martenzitické přeměny. 6. Deformační zpevnění. Deformační zpevnění monokrystalů v nejvýznamnějších krystalových mřížkách; plastická deformace polykrystalů; zpevnění ve dvoufázových materiálech. 7. Studium struktury materiálů metodou optické mikroskopie; základní principy; metody kontrastu zobrazení, světlé pole, tmavé pole, fázový kontrast, polarizované světlo. Příprava vzorků pro studium struktury metodou optické mikroskopie. 8. Studium struktury metodou prozařovací elektronové mikroskopie; princip prozařovacího elektronového mikroskopu; mechanismy vzniku kontrastu; amplitudový kontrast, fázový kontrast – zobrazení mřížky a struktury, elektronová difrakce, analýza difraktogramů. Příprava preparátů pro prozařovací elektronovou mikroskopii. 9. Studium materiálových charakteristik metodou řádkovací elektronové mikroskopie. Princip řádkovacího elektronového mikroskopu. Mechanismy vzniku kontrastu zobrazení. Příprava preparátů pro řádkovací elektronovou mikroskopii. 10. Studium struktury metodou rtg analýzy. Difrakce paprsků na krystalové mříži, Braggova rovnice, reciproká mříž, Ewaldova konstrukce, princip rtg difrakční analýzy polykrystalických materiálů; kvalitativní a kvantitativní analýza fázového složení materiálů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 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:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B0588A170003) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (B3968) Aplikované vědy a technologie (3901R076) Aplikované vědy a technologie P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku