Teorie fázových přeměn (FSI-WTF)

Akademický rok 1999/2000
Garant: doc. Ing. Eva Münsterová, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kursu je poskytnout studentům obecné teoretické znalosti
z klasické i moderní oblasti teorie fázových rovnováh a fázových
přeměn, se zaměřením na všechny typy inženýrských materiálů
(kovy, keramika, plasty, kompozity), ve spojení s jejich výrobními
a zpracovatelskými technologiemi a s ohledem na dosaženou
strukturu a vlastnosti.
Výstupy studia a kompetence:
Získané znalosti mohou studenti aplikovat na vývoj výrobních a
zpraovatelských technologií pro přípravu materiálů s požadovanou
strukturou a vlastnostmi, na ovlivněšní stability struktury materiálu
a degradačních pochodů v průběhu jejich exploatace.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
S využitím zákonitostí termodynamiky, teorie reakčních rychlostí, teorie difuze, krystalografie a poznatků o rozhraní kurs vysvětluje, za jakých podmínek nastává fázová rovnováha a jaké jsou příčiny, mechanismus, časový průběh a výsledky fázových přeměn. Obsahem studia jsou chemické rovnováhy a rovnováhy mezi kondenzovanou a plynnou fází s ohledem na tvorbu intermediárních fází, krystalizačnípochody s ohledem na přerozdělení příměsí, difuzní přeměny, bezdifuzní přeměny, precipitační pochody, spinodální rozpad a uspořádávací procesy. Teoretický výklad je doplněn některými příklady aplikací inženýrských materiálů, řešenými příklady a laboratorními cvičeními.Tyto doplňky by měly poskytnout spojení mezi teoretickými poznatky a jejich praktickým využitím.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet: Podmínkou udělení zápočtu je 100 % přítomnost ve cvičeních
(neúčast bude řešena individuální domluvou s vyučujícím), aktivní
účast na programu cvičení, splnění podmínek průběžné kontroly
(konkretizace na začátku semestru). Při nesplnění podmínek stanoví
vedoucí cvičení podmínky náhradní. U zápočtu je zhodnocena aktivita
studenta na cvičeních a výsledky jsou předány zkoušejícímu.
Zkouška: v písemné části je pomocí souboru otázek prověřena orientace
v celé probrané látce. Při ústní zkoušce prokazuje hloubku znalostí
v oblastech, které určí zkoušející. Výsledná klasifikace studenta:
Zohledňuje hodnocení ze cvičení a zahrnuje výsledky písemné i ústní
části zkoušky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 4 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  7 × 3 hod. povinná                  
    Laboratorní cvičení  7 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Standardní Gibbsova energie, rovnovážná konstanta
2. Termický rozklad sloučenin
3. Ellinghamovy diagramy, tvorba a stabilita karbidů a oxidů
4. Karbidická fáze v ocelích
5. Krystalizace - rozložení teplot a látky před krystalizační frontou
6. Jednosměrná krystalizace, krystalizace tuhých roztoků a eutektik
7. Obecný průběh, termodynamika a mechanismus izotermické precipitace
8. Kinetika precipitace, hrubnutí precipitátů
9. Rovnovážné vlastnosti rozhraní, difuze rozhraní, migrace rozhraní
10. Masivní transformace diskontinuální precipitace
11. Spinodální rozpad - obecné znaky, rozsah, uplatnění
12. Klasifikace, definice, obecné znaky a druhy bezdifuzních přeměn
13. Martenzitická přeměna, speciální vlastnosti a aplikace
14. Uspořádávací procesy
    Cvičení odborného základu 1. Výpočty z oboru chemických rovnováh a termického rozkladu sloučenin
2. Ellinghamovy diagramy karbidů a sulfidů
3. Příklady odměšování v tuhém roztoku a eutektiku
4. Geometrrický model austenitu
5. Energetický model austenitu
6. Vliv přísad na rozsah rozpustnosti
7. Fázové přeměnz při tepelném zpracování slitin na bázi Fe-C
8. Precipitační vytvrzování ve slitinách na bázi Al
9. Vysokoteplotní kalorimetrie I
10. Vysokoteplotní kalorimetrie II
11. Dilatometrie
12. Hmotnostní spektroskopie I
13. Hmotnostní spektroskopie II
14. Experimentální studium difuze
    Laboratorní cvičení  
Literatura - základní:
1. Cahn, R. W. - Haasen, P. - Krammer, E. J. : Materials Science and Technology. Vol. 5, Vol. Editor Haasen, P.: Phase Transformations in Materials. , , 0
2. Porter, D. A. - Easterling, K. E. : Phase Transformations in Metals and Alloys. , , 0
3. Christian, J. W.: The Theory of Transformations in Metals and Alloys, , 0
Literatura - doporučená:
1. Ashby, M. F. - Jones, D. R. H.: .: Engineering Materials, an Introduction to their Properties and Applications. Vol. 1,2, , 0
2. Ohring, M.: Engineering Materials Science. , , 0
3. Callister, W. D. Jr.: Material Science and Engineering. An Introduction. 3rd Edition, , , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Materiálové inženýrství -- zá,zk 8 Povinný 2 1 L