636-3019/02 – Technické materiály (TechMat)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Petr Jonšta, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Petr Jonšta, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
- Charakterizovat vnitřní stavbu konstrukčních materiálů na různých úrovni měřítka;
- Klasifikovat základní vlastnosti konstrukčních materiálů;
- Formulovat vztahy mezi vnitřní stavbou a vlastnostmi konstrukčních materiálů;
- Popsat základní charakteristiky, výhody a nevýhody, čtyř skupin konstrukčních materiálů – kovových materiálů, polymerů, keramiky a kompozitů;
- Ilustrovat přednosti a nedostatky jednotlivých skupin konstrukčních materiálů.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Směry vývoje nových materiálů a speciálních technologií. Odolnost vůči křehkému porušení – základy lomové mechaniky. Mechanismy zpevnění kovových materiálů. Hodnocení materiálů z hlediska bezpečnosti a spolehlivosti. Konstrukční oceli s vyššími užitnými vlastnostmi. Korozivzdorné a žáruvzdorné materiály. Žáropevné materiály. Nástrojové materiály. Neželezné kovy. Polymerní materiály. Technická keramika. Kompozitní materiály.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
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
Přednášky:
1. Přehled hlavních skupin technických materiálů; jejich použitelnost v různých průmyslových odvětvích; základní mechanické vlastnosti technických materiálů.
2. Základní druhy porušení technických materiálů – houževnaté, křehké porušení. Způsoby hodnocení odolnosti materiálů vůči křehkému porušení. Materiály s vadami – mechanismy růstu vad, kritická velikost vady; Griffithovo kritérium, Griffith-Orowanovo kritérium. Lomová houževnatost.
3. Mechanismy zpevnění kovových materiálů – deformační zpevnění; zpevnění hranicemi zrn; zpevnění tuhého roztoku; precipitační zpevnění; zpevnění fázovou (martenzitickou) přeměnou.
4. Oceli a jejich základní členění. Doprovodné prvky v ocelích – škodlivé vs prospěšné prvky. Konstrukční oceli pro použití za normálních resp. snížených teplot, svařitelné oceli, mikrolegované oceli, oceli se zvýšenými užitnými vlastnostmi.
5. Podstata zušlechťování ocelí, oceli k zušlechťování – základní charakteristiky a použití.
6. Podstata korozní odolnosti konstrukčních materiálů – korozivzdorné oceli a slitiny.
7. Podstata tečení (creepu) konstrukčních materiálů – žáropevné materiály.
8. Litiny – dělení litin; struktura, vlastnosti základních druhů litin, jejich použití.
9. Technicky významné neželezné kovy a jejich slitiny – hliník a jeho slitiny; měď a její slitiny; nikl a jeho slitiny; titan a jeho slitiny – struktura, vlastnosti a oblasti použití slitin neželezných kovů.
10. Technická keramika – základní členění technické keramiky; možnosti zhouževnatění keramických materiálů; použití keramických materiálů.
11. Polymerní materiály – základní členění polymerních materiálů; základní polymerizační reakce; vnitřní stavba polymerů; možnosti deformace polymerů; teplotní závislost modulu pružnosti polymerů; jednotlivé skupiny polymerů – termoplasty, reaktoplasty, elastomery – základní charakteristiky, oblasti použití.
12. Kompozitní materiály- členění, základní charakteristiky; částicové kompozity; granulární kompozity; vláknité kompozity – struktura, vlastnosti, oblasti použití (vliv hustoty).
Cvičení:
• Úvod, binární diagramy, vliv legujících prvků na charakter diagramu Fe –C.
• Lomová houževnatost, stanovení tranzitních teplot.
• Vliv čistoty oceli a tepelného zpracování na křehkolomové charakteristiky.
• Hodnocení mezikrystalové koroze austenitických korozivzdorných ocelí.
• Mechanizmy zpevnění žáropevných ocelí.
• Strukturní analýza slitin neželezných kovů.
• Hodnocení vlastností řezné keramiky.
• Strukturní analýza kovových skel. Devitrifikace.
• Shrnutí cvičení, zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.