Struktura a vlastnosti inženýrských materiálů (FSI-WSI)

Akademický rok 2022/2023
Garant: Ing. Pavel Doležal, 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 a nástrojových kovových materiálů pro speciální použití, aby byli schopni výběrem dosáhnout co nejlepších užitných vlastností v dané oblasti. Předmět navazuje na získané vědomosti z předmětů „Úvod do materiálových věd, „Struktura a vlastnosti materiálů a „Kovové materiály" a tyto doplňuje o inženýrské aplikace.
Výstupy studia a kompetence:
Absolvování předmětu by mělo studentům pomoci při výběru inženýrských kovových materiálů a jejich zpracování v praxi, např. ve strojírenství, automobilovém průmyslu, popřípadě v letectví.
Prerekvizity:
Všeobecné znalosti z fyziky a chemie ze základního bakalářského studia. Základní znalosti technologie výroby železných a neželezných kovů a jejich slitin, tj. základní znalosti metalurgie, slévárenství, svařování, tváření, obrábění a tepelného zpracování kovů a jejich slitin, dále znalosti z předmětu "Kovové materiály".
Obsah předmětu (anotace):
Předmět Struktura a vlastnosti inženýrských materiálů má studenty seznámit s kovovými materiály, které se používají v inženýrských aplikacích ve strojírenství, v automobilovém průmyslu a leteckém odvětví. Výuka je zaměřena na souvislost mezi výrobou, zpracováním, chemickým složením a strukturou materiálů a jejich vlastnostmi a použitím. Kurz je zaměřen na popis vlivu řízených postupů výroby tvářených ocelí na jejich strukturu a vlastnosti, konstrukční oceli, svařitelné oceli s vyšší mezí kluzu, mikrolegované oceli, vysocepevné oceli, korozivzdorné, žáruvzdorné a žáropevné oceli, nástrojové oceli, oceli na odlitky a litiny a dále na strukturu a vlastnosti slitin titanu, niklu, kobaltu, mědi, hliníku a hořčíku.
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:
Podmínky udělení zápočtu: Účast ve cvičeních. Jsou předepsány kontrolní práce během semestru. Nutnou podmínkou pro získání zápočtu je, aby alespoň jedna kontrolní práce byla klasifikována lépe než známkou F (cvičící určí i opravné termíny do konce zkušebního období). Zkouška se skládá z písemné a ústní části. V písemné části posluchač zpracuje čtyři okruhy. V ústní části zodpoví doplňující dotazy, resp. další otázky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Povinná účast na cvičeních, příprava pro vypracování elaborátu. Absence na cvičeních je řešena individuálně.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod - rozdělení a značení ocelí dle EN, mimopecní zpracování, kontilití, výroba a zpracování tvářených ocelí - řízené válcování a ochlazování, mechanismy strukturních změn
2. Nízkouhlíkové oceli - IF oceli, oceli s BH efektem, dvoufázové oceli, vícefázové oceli, martenzitické oceli, TWIP, TRIP oceli
3. Vysokopevné mikrolegované oceli - HSLA oceli
4. Konstrukční oceli k zušlechťování a chemicko-tepelnému zpracování, oceli na ložiska, oceli pro kolejnice
5. Korozivzdorné a žáruvzdorné oceli
6. Žáropevné oceli a slitiny
7. Oceli a materiály pro nástroje
8. Oceli na odlitky a litiny
9. Slitiny titanu
10. Slitiny niklu a kobaltu
11. Slitiny hliníku a hořčíku
12. Slitiny mědi a zinku
13. Kovové biokompatibilní materiály
    Laboratorní cvičení Laboratorní cvičení - hodnocení struktury a vlastností materiálů.
1. Struktura, vlastnosti a použití konstrukčních ocelí I
2. Struktura, vlastnosti a použití konstrukčních ocelí II
3. Struktura, vlastnosti, použití korozivzdorných a žáruvzdorných slitin na bázi železa
4. Struktura a vlastnosti žáropevných ocelí
5. Nástrojové oceli
6. Oceli na odlitky, grafitické a ledeburitické litiny
7. Struktura a vlastnosti slitin titanu
8. Nikl, kobalt a jejich slitiny
9. Slitiny mědi a zinku
10. Struktura a vlastnosti slitin hliníku
11. Struktura a vlastnosti hořčíkových slitin
12. Kompozitní materiály na bázi kovů
13. Kovové biomateriály
Literatura - základní:
1. W.Callister,Jr: Materials Science and Engineering, John Wiley and sons, Inc. 1994
2. ASHBY, F.M., JONES, D.R.H. Engineering Materials I., II.
3. OHRING, M. Engineering Materials Science
4. ASKELAND,D.R., PHULÉ,P.P.: The Science and Engineering of Materials
Literatura - doporučená:
4. Femunt,P., Krejčík, J., Podrábský, T.: Nástrojové oceli, Dům techniky Brno, 1994
5. Fremunt,P., Podrábský, T.: Konstrukční oceli, CERM Brno, 1996
6. Ptáček a kol.: Nauka o materiálu II, CERM Brno, 1999
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 5 Povinný 1 1 L
N-MTI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L