Technologie (metalurgie, svařování, slévárenství) (FSI-WTC)

Akademický rok 2018/2019
Garant: prof. Ing. Milan Horáček, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je získat znalosti o následujících technologiích: metalurgii, slévárenství a svařování železa a neželezných kovů. V každé z těchto technologií je věnována pozornost surovinám, semiproduktu, zařízení, tavicím pecím, jakosti a kontrole procesů a také finálnímu výrobku.
Výstupy studia a kompetence:
Kurs umožňuje získat základní informace o následujících technologiích: metalurgii, slévárenství a svařování železa a neželezných kovů. V každé z těchto technologií je věnována pozornost surovinám, semiproduktu, zařízení, tavicím pecím, jakosti a kontrole procesů a také finálnímu výrobku. Absolvent získá možnost orientace v současných (dnešních) výrobních technologiích kovů.
Prerekvizity:
Všeobecné znalosti a základní znalosti matematiky, fyziky a chemie ze střední školy.
Obsah předmětu (anotace):
Metalurgie slitin železa. Základní technické informace o výrobní technologii železa z rud ve vysokých pecích na minerální palivo. Současná výroba oceli v kyslíkových konvertorech a v elektrických pecích obloukových a indukčních. Hlavní používané výrobní technologie v ocelářství. Plynulé odlévání, lití ingotů. Technologie výroby litiny s lupínkovým, kuličkovým a vermikulárním grafitem. Pece používané k výrobě ocelí a litin. Metalurgie neželezných slitin. Vývojové trendy. Slévárenské technologie. Formování, formovací materiály, příprava forem a jader, odlévání, licí teploty, tuhnutí odlitků ve formě, modul odlitku, vytloukání odlitků a jejich základní tepelné zpracování. Odlitky ze slitin železa a z neželezných slitin. Svařování, svařitelnost materiálu. Jednotlivé technologie svařování, ruční, automatické aj., přídavné materiály. Svařování slitin železa a slitin neželezných kovů. Opravné svařování odlitků. Vady metalurgické, slévárenské a při svařování.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je absolvování všech cvičení. Zkouška má ústní a písemnou část.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Povinná účast na cvičeních. Absence na cvičeních je řešena individuálně.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. povinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 1 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1.Technologie výroby železa ve vysokých pecích na minerální palivo.
2.Technologie výroby oceli v kyslíkových konvertorech a v elektrických pecích.
3.Technologie výroby litiny s lupínkovým, kuličkovým a vermikulárním grafitem.
4.Technologie plynulého odlévání a lití ingotů, technologie výroby neželezných slitin,
5. Metalurgie neželených kovů .Vývojové trendy v metalurgii.
6.Slévárenské technologie: fyzikální charakteristiky taveniny, slévárenská forma, odlitek.
7.Formovací hmoty ve slévárenské výrobě, interakce taveniny a slévárenské formy – důsledky.
8.Krystalizace odlitků a ingotů, chladnutí odlitků a ingotů.
9. Nálitkování odlitků, modul odlitku, základní tepelné zpracování.
10.Slévárenství neželezných slitin.
11.Svařitelnost materiálu, technologie svařování – ruční, automatické – způsoby.
12.Přídavné materiály, svařování ocelí, jednotlivých druhů litin, neželezných kovů.
13.Mechanické zkoušky svarových spojů. Opravné svařování odlitků. Vady metalurgické, slévárenské a svarových spojů – klasifikační systémy.
    Laboratoře a ateliéry 1. Zásady bezpečnosti práce a ochrany zdraví při práci v technologických provozech (hutě, slévárny, svařovny).
2. K tématu: výroby železa ve vysokých pecích na minerální palivo.
3. K tématu: výroba oceli v konvertorech a v elektrických pecích.
4. K tématu: plynulé odlévání a lití ingotů.
5. K tématu: metalurgie neželezných kovů a slitin.
6. K tématu: slévárenské technologie, šedá a tvárná litina.
7. K tématu: slévárenské formovací hmoty (látky).
8. K tématu: tuhnutí a chladnutí odlitků a ingotů.
9. K tématu: nálitkování odlitků, modul odlitků, tepelné zpracování odlitků.
10. K tématu: slévárenství neželezných kovů a slitin.
11. K tématu: technologie svařování, mechanické vlastnosti a zkoušky svarových spojů.
12. K tématu: metalurgické a slévárenské vady a vady svarových spojů.
13. K tématu: klasifikační systémy vad.
Literatura - základní:
1. TURKDOGAN, R. T. ,Fundamentals of Steelmaking.The Institute of Materials, London 1996.
2. FLEMINGS, M.C.,Solidification Procesing. McGraw - Hill Book Company.
3. PILOUS, V. – STRÁNSKÝ, K. Structural Stability of Deposits and Welded Joints in Power Engeneering. Gambridge International Science Publishing, Gambridge 1998.
4. CAMPBELL, J.: „CastingsPractice“, Butterworth-Heinemann Ltd, 2004
5. SCHLEG,F.:"Technology of metalcasting",AFS, 2003
6. BEELEY,P.:"Foundry Technology", Oxford,2001
7. BEELEY,P.-SMART,R.:"Investment casting",Cambridge,1995
8. KOUKAL, Jaroslav a kolektiv autorů. Materiály a jejich svařitelnost: učební texty pro kurzy svářečských inženýrů a technologů. 2. upr. vyd. Ostrava: ZEROSS, 2001. ISBN 80-85771-85-3.
9. ASM Handbook Welding, brazing, and soldering Volume 6. 10th editon. Materials Park, Ohio: ASM International, 2016. ISBN 978-0871703828.
10. TURŇA, Milan. Špeciálne metódy zvárania, 1vyd. Bratislava: ALFA, 1989. ISBN 80-05-000097-9
11. ONDREJČEK, Peter. Zváranie ocelí v ochrane plynov taviacou sa elektródou, 1. vyd. Bratislava: ETERNA PRESS, 2003. ISBN 80-968359-5-5.
Literatura - doporučená:
1. LEVÍČEK, P. – STRÁNSKÝ, K. Metalurgické vady ocelových odlitků. SNTL, Praha 1984.
2. RUSÍN, K. Teorie slévárenských procesů. SNTL, Praha 1990.
3. HRIVŇÁK, I. Teória zvárania kovových materiálov. Veda, Bratislava 1989.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3A-P prezenční studium B-MTI Materiálové inženýrství -- kl 3 Povinný 1 2 L