Detail předmětu
Struktura a vlastnosti materiálů
FSI-3SV Ak. rok: 2026/2027 Zimní semestr
Fázové přeměny při tepelném zpracování kovů a slitin. Základní poznatky o konstrukčních materiálech (slitiny na bázi železa a neželezných kovů, keramika, polymery, kompozity) – vztah jejich chemického složení a technologického zpracování ke krystalografickým, substrukturním, strukturním a mechanickým charakteristikám, degradační procesy při použití těchto materiálů. Základní zásady volby materiálu pro strojírenské konstrukce.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
1. Stavba atomu, základy krystalografie
2. Základní pojmy z fyzikální chemie (entropie, volná energie, volná entalpie,
fáze, fázové rovnováhy, chemické rovnováhy)
3. Struktura reálných krystalů (poruchy krystalické mřížky a jejich vlastnosti)
4. Termodynamika pevných látek
5. Difuze, difuzní procesy
6. Fáze v kovových a keramických soustavách. Rovnovážné diagramy
7. Fázové přeměny
8. Deformační a lomové vlastnosti , zkoušení mechanických vlastností konstrukčních materiálů
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Hodnocení předmetu je bodové dle ECTS, celkový maximální zisk je 100 bodů. Ze cvičení lze získat maximálne dvacet bodů, ze zkoušky lze získat maximálně 80 bodů.
Podmínky udělení zápočtu: Účast ve všech cvičeních je povinná, neúčast musí být řádně omluvena. Základní podmínkou pro udělení zápočtu je
absolvování všech cvičení, zpracování protokolů ze cvičení podle pokynů učitele. Zvládnutí látky je kontrolováno dvěma zápočtovými testy. Student musí úspěšně absolvovat oba tyto testy. Z těchto testů lze v náhradním termínu opravovat pouze jeden.
V případě neúčasti omluvené neúčasti řeší stuent nahrazení a zpracování příslušného tématu se svým vyučujícím.
Zkouška: Zkouška se skládá z části písemné a ústní. V písemné části zkoušky student zpracuje otázky z témat, která byla přednesena v
průběhu semestru. Při ústní zkoušce student zodpoví dotazy týkající se
písemné části a další doplňující otázky zkoušejícího.
Učební cíle
Kurz má poskytnout znalosti o složení, struktuře a zpracování materiálů ve vztahu k jejich vlastnostem směrodatným pro zpracovatelské technologie a konstrukční využití. Umožňuje pochopit podstatu výše uvedených jevů a příčinné souvislosti mezi nimi.
Předmět vytváří teoretické i praktické znalosti základních metod
nedestruktivního zkoušení materiálu a provozní diagnostiky.
Technologům poskytne kurz znalosti o vztazích mezi strukturou, substrukturou a zpracovatelskými vlastnostmi konstrukčních materiálů.
Konstruktérům poskytne znalosti pro plné využívání užitných vlastností konstrukčních materiálů. Pro všechny materiály (běžných i vysokých parametrů) vymezuje kurz zásady pro jejich technicky a ekonomicky vhodnou aplikaci s přihlédnutím k environmentálním hlediskům.
Studijní opory
Prezentace přednášek, zadání cvičení a další podpůrné materiály jsou dostupné na e-learningu předmětu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, volitelný
Program B-ENE-P: Energetika, bakalářský, povinný
Program B-PDS-P: Průmyslový design ve strojírenství, bakalářský, povinný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace KSB: Kvalita, spolehlivost a bezpečnost, povinný
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace MTI: Materiálové inženýrství, povinný
Program B-STR-P: Strojírenství, bakalářský
specializace SSZ: Stavba strojů a zařízení, povinný
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace STI: Základy strojního inženýrství, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
- Výroba oceli a chemické složení oceli
- Fázové reakce při austenitizaci (IRA)
- ARA a druhy a způsoby tepelného zpracování
- Konstrukční oceli
- Korozivzdorné oceli
- Nástrojové oceli
- Druhy litin
- Neželezné kovy A
- Neželezné kovy B
- Konstrukční polymerní materiály
- Keramika
- Kompozitní a pokročilé materiály
- Volba materiálů
Laboratorní cvičení
26 hod., povinná
Osnova
- Normy značení materiálů
- Fe-Fe₃C
- Austenitizace
- Tepelné zpracování
- Nízkouhlíkové, hlubokotažné a svařitelné oceli
- Chemicko-tepelné zpracování – cementační a nitridační oceli
- Korozivzdorné oceli
- Nástrojové oceli
- Grafitické litiny
- Neželezné kovy A
- Neželezné kovy B
- Polymerní materiály
- Praktické aplikace