Fraktografie a mikromechanismy porušování (FSI-9FMP)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Kurz je zaměřen na výklad příčin porušení strojních dílců, mikromechanismů porušení, metody makrofraktografického a mikrofraktografického studia, klasifikaci a popis mechanismů vzniku lomů s cílem seznámit studenty s možnostmi použití fraktografie při řešení praktických výrobních problémů, posuzování havárií a určování jejich příčin, optimalizaci volby materiálu atd.
Výstupy studia a kompetence:
Znalost mikromechanismů porušení a metod jejich studia. Pochopení souvislostí mezi vlastnostmi materiálu, příčinami jejich porušení a cestami k jejich prevenci. Použití fraktografie jako významného nástroje při řešení výrobních problémů a havárií.
Prerekvizity:
Předpokládá se dobrá znalost mezních stavů materiálů a zkoušení mechanických vlastností.
Obsah předmětu (anotace):
V předmětu Fraktografie a mechanismy porušování bude doktorand seznámen s příčinami a následky/projevy různých typů porušování. Fraktografie a vzhled lomu jako projev odezvy materiálů na mechanické zatěžování. Fraktografické metody a postupy používané při hodnocení lomového poškození včetně systemizace pojmů. Podstata a způsob identifikace lomů podle trajektorie (transkrystalické, interkrystalické apod.) a podle mikromechanismů (lomy štěpné, tvárné, kvazištěpení, lomy únavové, creepové a speciální typy lomů). Přednášky budou cílit nejen na lomy vzniklé při laboratorních podmínkách, ale také na lomy provozní a budou seznámeni s postupem jejich identifikace, včetně doporučovaných postupů při soudně znaleckých analýzách.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Závěrečná zkouška bude udělena na základě presentace studenta na zadané téma, které bude zaměřeno na identifikaci provozní havárie.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách není povinná je však vysoce doporučována.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Příčiny a projevy lomů. Lomová plocha jako komplexní projev odezvy struktur materiálů na mechanické zatěžování
2. Postupy a experimentální metody využívané při fraktografické analýze.
3. Definice a systemizace pojmů při fraktografickém hodnocení a charakterizace mechanismů porušení.
4. Lomy transkrystalické a interkrystalické. Štěpný a tvárný mechanismus porušování.
5. Štěpný transkrystalický a interkrystalický lom jako projev degradace materiálů.
6. Únavové lomy.
7. Lomy při creepu.
8. Koroze pod napětím, projevy vodíkového zkřehnutí.
9. Speciální příklady lomů.
10. Metodika řešení příčin provozních lomů, přístup k řešení soudně znaleckých analýz.
Literatura - základní:
1. Fractography, ASM Handbook, Vol. 12, ASM International, 1987, 517 s., ISBN: 978-0-87170-018-6
2. Fatigue and Fracture, ASM Handbook, Vol. 19, ASM International, 1996, 1057 s., ISBN: 0-87170-385-9
3. Failure Analysis and Prevention, ASM Handbook, Vol. 11, ASM International, 2002, 1050 s., ISBN: 0-87170-704-7
4. SURESH, S. Fatigue of Materials. 2nd edition. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1998. ISBN 0-521-57847-7.
Literatura - doporučená:
1. SURESH, S. Fatigue of Materials. 2nd edition. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1998. ISBN 0-521-57847-7.
2. DOWLING, Norman E. Mechanical Behavior of Materials: Engineering Methods for Deformation, Fracture, and Fatigue. Engelwood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, 1993. ISBN 0-13-026956-5.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-MAT-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-MAT-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z