Strojírenské materiály a tepelné zpracování (FSI-HMT)

Akademický rok 2022/2023
Garant: doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Studenti se mají v uvedeném předmětu orientovat při výběru a použití konstrukčních materiálů za účelem dosažení užitných vlastností. Předmět navazuje na získané vědomosti z předmětů : Úvod do materiálových věd a inženýrství, Struktura a vlastnosti materiálů a tyto doplňuje o inženýrské aplikace.
Výstupy studia a kompetence:
Absolvování předmětu by mělo studentům umožnit kvalifikovaný výběr vhodného materiálu pro konkrétní aplikaci včetně návrhu jeho tepelného zpracování či povrchové úpravy. Současně by měli studenti zvládnout odhalení nejčastějších problémů v praxi souvisejících s materiály i jejich zpracováním.
Prerekvizity:
Předmět navazuje na získané vědomosti z předmětu BUM a 3SV a tyto doplňuje o inženýrské aplikace.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět Strojírenské materiály a tepelné zpracování má studenty seznámit s konstrukčními a nástrojovými kovovými a nekovovými materiály, které se používají v současné době ve strojírenství. Výuka je zaměřena na souvislosti mezi chemickým složením, vlastnostmi, strukturou materiálu a jejich použitím. Důraz je kladen na propojení teoretických znalostí a praktickou schopnost řešení nejčastějších problémů spojených s materiálovými vědami vyskytujících se v technické praxi.
Předmět obsahuje následující kapitoly :
- vliv metalurgie na vlastnosti a strukturu ocelí a litin
- fázové přeměny při tepelném zpracování
- konstrukční oceli,
- svařitelnost ocelí,
- mechanické vlastnosti ocelí
- oceli a litiny na odlitky
- nástrojové materiály.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením a exkurzí.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínkou udělení zápočtu je 100% a aktivní účast ve cvičení a vypracování protokolů z probíraných témat. V případě omluvené neúčasti vypracování náhradního protokolu. Zkouška se skládá z písemné a ústní části. V písemné části posuchač zpracuje čtyři hlavní témata přednesených během semestru. V ústní části zodpoví doplňující dotazy, resp. další otázky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Zameškaná výuka v rámci cvičení bude nahrazena po dohodě s příslušným vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. povinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod, Hodnocení tvrdost materiálu
2. Hodnocení tvrdosti a mikrotvrdosti vrstev a povlaků
3. Austenitizace, Základní druhy tepelného zpracování
4. Procesy kalení a popouštění
5. Chemicko-tepelné zpracování
6. Konstrukční nelegované oceli I.
7. Konstrukční nelegované oceli II.
8. Korozivzdorné a žáruvzdorné materiály
9. Nástrojové oceli I.
10. Nástrojové oceli II., Vybrané druhy povlaků pro NO a RO
11. Oceli na odlitky a grafitické litiny
12. Neželezné kovy a jejich slitiny I. – Al, Mg
13. Neželezné kovy a jejich slitiny I. – Cu, Ti, Ni
    Laboratorní cvičení 1. Úvod, Hodnocení tvrdost materiálu
2. Hodnocení tvrdosti a mikrotvrdosti vrstev a povlaků
3. Austenitizace, Základní druhy tepelného zpracování
4. Procesy kalení a popouštění
5. Chemicko-tepelné zpracování
6. Konstrukční nelegované oceli I.
7. Korozivzdorné a žáruvzdorné materiály
8. Nástrojové oceli I.
9. Nástrojové oceli II., Vybrané druhy povlaků pro NO a RO
10. Oceli na odlitky a grafitické litiny
11. Neželezné kovy a jejich slitiny I. – Al, Mg
12. Neželezné kovy a jejich slitiny I. – Cu, Ti, Ni
13. Exkurze
Literatura - základní:
1. ASHBY, F.M., JONES, D.F. Engineering Materials I,II. Pergamon press, Ltd.,Editors
3. PLUHAŘ, J. KORRITA, J. Strojírenské materiály.
4. FREMUNT, Přemysl, Jiří KREJČÍK a Tomáš PODRÁBSKÝ. Nástrojové oceli. Brno: Dům techniky, 1994
5. Davis, J R. ASM specialty handbook: Nickel, cobalt, and their alloys. Materials Park, OH : ASM International, ©2000. 442 str. ISBN:0871706857 9780871706850 2017
6. ASM Speciality Handbook Magnesium and Magnesium Alloys. Avedesian, M. M.;Baker, Hugh. ASM International. 1999. ISBN 9780871706577
Literatura - doporučená:
1. DORAZIL, Eduard a Jan HRSTKA. Strojírenské materiály a povrchové úpravy. 2. vyd. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 1988, 330 s.
2. FREMUNT, P., KREJČÍK, J., PODRÁBSKÝ, T. Nástrojové oceli, Dům techniky Brno, Brno, 1994.
3. GUNN, Gus, ed. Critical metals handbook. Chichester: John Wiley, 2014. ISBN 978-0-470-67171-9.
4. ASM handbook. Materials Park, Ohio: ASM International, 2004. ISBN 0-87170-706-3.
5. DORAZIL, Eduard. Nauka o materiálu I: přednášky. Vyd. 2., nezměn. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1986, 247 s.
6. PTÁČEK, Luděk. Nauka o materiálu I. 2., opr. a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, c2003. ISBN 80-7204-283-1
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
CŽV prezenční studium CZV Základy strojního inženýrství -- zá,zk 4 Povinný 1 1 L
N-STG-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L