653-3301/01 – Fázové přeměny (FPn)
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace | Kredity | 7 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
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:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžné ověření studijních výsledků:
prezenční forma studia - 2 písemné testy, 2 programy zpracované v průběhu semestru, 1 semestrální projekt;
kombinovaná forma studia - 1 semestrální projekt.
Závěrečné ověření studijních výsledků:
prezenční i kombinovaná forma studia - 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
- Struktura krystalických látek, Alotropie v čistých kovech.
- Struktura binárních slitin, substituční tuhé roztoky, uspořádání na krátkou a dlouhou vzdálenost, intersticiální tuhé roztoky, intermediární fáze: elektronové sloučeniny, Lavesovy fáze a elektrochemické sloučeniny.
- 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 eutektických slitin, krystalizace podeutektických 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. Celulární (diskontinuální) precipitace. Kontinuální 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.
Masívní transformace. Proeutektoidní a eutektoidní transformace. Austenitizace. Bainitická 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.
- Deformačně indukovaná martenzitická transformace. Termoelastická martenzitická přeměna, samoakomodační martenzit. Pseudoelasticita: transformační a přeorientační. Tvarově paměťový jev.
Podmínky absolvování předmětu
Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky