653-2015/02 – Zkoušení materiálů a mechanismy degradace (ZMMD)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FS, USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student bude schopen:
- charakterizovat základní druhy zkoušek, jimž se hodnotí mechanické a jiné užitné vlastnosti materiálů;
- popsat nejdůležitější mechanismy degradace, které se mohou uplatnit za provozu technicky významných materiálů;
- vybrat vhodné metody pro posouzení odolnosti materiálů vůči mechanismům jejich degradace.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Základní mechanické zkoušky technických materiálů ve vztahu k působení degradačních procesů. Základní druhy porušení technických materiálů. Testování mechanického přetížení při tvárném porušení. Principy a hodnocení odolnosti vůči únavovému porušení, creepu, koroznímu poškození, koroznímu praskání a základním mechanismům opotřebení funkčních povrchů. Způsoby hodnocení experimentálních výsledků a jejich interpretace.
Povinná literatura:
[1] STRNADEL, B. Nauka o mateiálu II. Degradační procesy a design konstrukčních materialů. ES VŠB-TU Ostrava, 2008, 280 s.
[2] KOUTSKÝ J., Degradační procesy a predikce životnosti. ZU Plzeň (skripta), 1995, 167 s.
Doporučená literatura:
[1] POKLUDA J. aj. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC-DIR, Brno, 1994, 385 s.
[2] HERNAS A. a kol., Žárupevné oceli a slitiny. VŠB-TU Ostrava, 2009, 389 s.
Další studijní materiály
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 další požadavky na studenty.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Význam zkoušení materiálů. Tahová zkouška; stanovení základních charakteristik – mez kluzu, mez pevnosti, tažnost, kontrakce; smluvní vs skutečné napětí. Zkoušky tvrdosti; definice tvrdostí; přehled a principy používaných zkoušek.
2. Metody hodnocení houževnatosti. Vymezení pojmu houževnatost, vliv rychlosti zatěžování, vliv koncentrace napětí; zkouška rázem v ohybu, princip, provedení; teplotní závislost houževnatosti, souvislost se strukturou.
3. Degradace materiálů během provozu. Principy degradace, vysokoenergetické, nízkoenergetické porušení materiálů. Mechanismus houževnatého porušení materiálů, etapy; mechanismy křehkého porušení materiálů, souvislost se strukturou.
4. Lomová mechanika. Základní principy, elastické řešení, Griffithův vztah; elastoplastické řešení, Griffith-Orowanův vztah; faktor intenzity napětí, kritická hodnota, lomová houževnatost. Metody hodnocení lomové houževnatosti materiálů.
5. Únavové poškození materiálů. Cyklické napětí a deformace, iniciace a šíření únavových trhlin; křivky životnosti; faktory ovlivňující únavovou životnost; metody hodnocení odolnosti materiálů vůči únavovému poškození.
6. Korozní poškození materiálů. Elektrochemická koroze; anodická, katodická reakce; Pourbaixovy diagramy; Faradayův zákon; rychlost koroze; pasivita kovů; lokální druhy koroze. Metody hodnocení odolnosti materiálů vůči elektrochemické korozi. Oxidace materiálů za vyšších teplot v plynech.
7. Degradace materiálů tečením. Vliv napětí a teploty; hlavní mechanismy poškození při tečení; Larson-Millerův parametr; metody zkoušení a extrapolace dat při tečení; odhady zbytkové životnosti materiálů.
8. Opotřebení povrchů. Adhezivní, abrazivní, erozivní opotřebení; hlavní parametry; metody zkoušení.
9. Radiační poškození materiálů. Interakce rtg záření s materiály, radiační zpevnění, resp. zkřehnutí materiálů; fotogedradace polymerů.
10. Nedestruktivní metody zkoušení materiálů. Zkoušení materiálů ultrazvukem; metody detekce povrchových vad, penetrační metoda, magnetická prášková metoda, metoda vířivých proudů; rtg analýza vad v materiálech.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.