636-3003/01 – Fyzikální metalurgie (FyzMet)

Garantující katedraKatedra materiálového inženýrstvíKredity6
Garant předmětuprof. Dr. Ing. Jaroslav SojkaGarant verze předmětuprof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2014/2015Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FMT, FEIUrčeno 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+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 16+0

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
Projekt

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:

SOJKA, J. Fyzikální metalurgie. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2013. Dostupné z: http://katedry.fmmi.vsb.cz/Opory_FMMI/636/Fyz_metalurgie.pdf PLUHAŘ, J. et al. Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu. Praha: SNTL, 1987. ABBASCHIAN, R., L. ABBASCHIAN a R. E. REED-HILL. Physical metallurgy principles. 4. vyd. Stamford: Cengage Learning, 2009. ISBN 978-0-495-08254-5.

Doporučená literatura:

PÍŠEK, F., et al. Nauka o materiálu. I, Nauka o kovech. 2. rozš. a zcela přeprac. vyd. Praha: Academia, 1975.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou další zvláštní požadavky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. - 4. Problémy difúze v kovových soustavách – mechanismy difúze, odvození 1. a 2. Fickova zákona pro intersticiální difúzi; teorie náhodných přeskoků a střední kvadratické přemístění; substituční difúze – autodifúze, difúze nečistot; interdifúze – Kirkendallův jev, pohyb rozhraní při interdifúzi, Darkenova rovnice; difúze v ternárních soustavách; zrychlená difúze poruchami krystalové mřížky – difúze na volném povrchu, difúze po hranicích zrn, difúze podél dislokací; řešení difúzních úloh pro vybrané příklady – stanovení difúzního koeficientu příměsí v kovových materiálech; stanovení aktivační energie difúze; difúze z konstantního zdroje (např. cementace ocelí, oduhličení ocelí), difúze z nekonstantního zdroje (difúze z tenké povrchové vrstvy); difúze při homogenizačním žíhání (snížení míry dendritické segregace), aj. 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. Metody výpočtů přírůstků zpevnění pro jednotlivé zpevňující mechanismy. 7. - 8. Segregační děje v kovových materiálech – makrosegregace, mikrosegregace, segregace na hranicích zrn včetně konkurenční segregace apod., segregace na mezifázových rozhraních, důsledky segregačních procesů na vlastnosti kovových materiálů (segregace síry a fosforu na hranicích zrn v ocelích, vodíková křehkost ocelí apod.). 9. - 11.Restaurační procesy v kovových materiálech – charakteristika materiálu po tváření za studena, stádia rekrystalizačního procesu – zotavení bodových poruch, zotavení dislokací, mechanismy vzniku zárodků rekrystalizovaných zrn, primární rekrystalizace, její kinetika – Avramiho rovnice, hrubnutí zrna, sekundární a terciární rekrystalizace, deformační textury, rekrystalizační textury. 12. – 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). 14. Shrnutí, příklady z praxe

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2014/2015 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  30
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (N0533A110006) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (N3923) Materiálové inženýrství (3901T077) Biomechanické inženýrství P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N1701) Fyzika (1702T001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T033) Recyklace materiálů P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály P čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (N3923) Materiálové inženýrství (3911T036) Progresivní technické materiály K čeština Ostrava 1 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
FMMI 2017/2018 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2016/2017 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI 2015/2016 prezenční angličtina povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok
FMMI_N 2014/2015 prezenční čeština povinný 601 - Studijní oddělení stu. blok