Kapitoly z materiálového inženýrství (FSI-0ME)

Cílem studia předmětu Kapitoly z materiálového inženýrství je překlenout rozdíly ve znalostech absolventů bakalářského studia oboru materiálového inženýrství a ostatních oborů. Dále vytvořit u těchto studentů předpoklady pro úspěšné zvládnutí magisterského stupně studia oboru.
Dalším výstupem je získání posledních poznatků z experimentální techniky pozorování a hodnocení struktury a zjišťování lokálních mechanických charakteristik materiálů.

Předmět navazuje na znalosti získané v těchto předmětech bakalářského studia oboru Základy strojního inženýrství:
Úvod do materiálových věd a inženýrství, Struktura a vlastnosti materiálů, Fyzika materiálů nebo Mezní stavy materiálů.

Předmět Kapitoly z materiálového inženýrství má studentům poskytnout potřebné doplňující znalosti pro studium magisterského studia materiálového inženýrství a orientaci v laboratorních technikách potřebných pro zpracování seminárních a zejména závěrečných prací. Je určen zejména pro absolventy oborů bakalářského studia obecného typu mimo obor materiálové inženýrství (kurz je však otevřený vem studentům Programu). V rámci předmětu jsou studenti seznamováni s laboratorními technikami v nejen v rovině obecné, ale cíli se zejména na praktické zvládnutí jednotlivých technik tak, abys studenti mohli na daných přístrojích pracovat v průběhu studia samostatně.

Přednášky jsou nepovinné, cvičení standardně povinná. Na závěr semestru předvedou studenti své nabyté znalosti a zkušenosti v rámci kolokvia s úkázkou svých praktických dovedností. Na základě úrovně předvedených dovedností budou studenti hodnoceni standardně dle ECTS.

Tématické okruhy:

1) Úvod do laboratorních technik, základy laboratorní práce, systém, dokumentace, vyhodnocení
2) Metalografie, světelná mikroskopie
3) Elektronová mikroskopie (SEM)
4) Měření tvrdosti (dle Brinella, Rockwella, Vickerse)
5) Lokální mechanické charakteristiky (mikrotvrdost, vrypová zkouška, nanoindentace)
6) Termická analýza (DSC)

Laboratorní cvičení (tématické celky):

1) Úvodní seznámení se s laboratořemi ÚMVI - lab tour
2) Metalografická laboratoř - příprava vzorků, dělení na metalografických pilách, zalévání za studena a za tepla, broušení, leštění, leptání
3) Světelná mikroskopie - nastavení mikroskopu, práce se SW pro dokumentaci mikrosktruktury a možnosti měření.
4) Měření tvrdosti (metody dle Brinella, Rockwella, Vickerse), příprava vzorků, nastavení, volba zatížení, vyhodnocení
5) Lokální mechanické charakteristiky
tvrdost s nízkým zatížením a mikrotvrdost - Vickersův indentor,
vrypová zkouška (Scratch test)
instrumentované zkoušky tvrdosti (nanoindentace)
základní obsluha zařízení, základní i pokročilá měření, analýza získaných výsledků
6) Termická analýza (DSC) - základní seznámení se s přístojem, příprava miniaturních vzorků, nastavení měření, vyhodnocení výsledků analý.

V rámci předmětu také probíhá na konci semestru předvedení získaných dovedností vlastními studenty zejména ve vztahu k okruhům (3 až 5).

ASM INTERNATIONAL. ASM handbook. Volume 9, Metallography and Microstructures. Materials Park, Ohio: ASM International, 2004. ISBN 0-87170-706-3.

GOLDSTEIN, Joseph I; NEWBURY, Dale E; MICHAEL, Joseph R; RITCHIE, Nicholas W. M; SCOTT, John Henry J, et al. Scanning Electron Microscopy and X-Ray Microanalysis. Fourth edition. New York, NY: Springer Nature, 2018. ISBN 9781493966769.