Krystalizace kovů a slitin (FSI-9KKS)

Akademický rok 2023/2024
Garant: prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními procesy probíhajícími při krystalizaci slévárenských slitin s důrazem na cílevědomé řízení těchto procesů umožňující získání odlitku s předepsanou strukturou a vlastnostmi.
Výstupy studia a kompetence:
Student získá znalosti o průběhu krystalizace slévárenských slitin a přehled současných možností řízení tohoto procesu s cílem získání odlitků s předepsanou strukturou a vlastnostmi.
Prerekvizity:
Student musí mít znalosti z termodynamiky a kinetiky fázových transformací (difúze, rovnovážné fázové diagramy, fázové přeměny a jejich vliv na strukturu a vlastnosti) a z termomechaniky (stacionární a nestacionární přenos tepla vedením, vnitřní zdroje.)
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznamuje studenty s teoretickými základy krystalizace kovů a relací mezi strukturou a vlastnostmi odlitku. Modely nukleačního stadia krystalizace a stadia růstu vytváří nutný základ pro cílevědomé řízení krystalizace odlitků.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou konzultací, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zkouška se skládá ze dvou částí - písemné a ústní. Zkouška prověřuje písemnou formou znalosti z tématických okruhů, se kterými jsou studenti seznámeni na přednáškách. Ústní část zkoušky slouží k ověření dílčích znalostí a upřesnění klasifikace.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Termodynamika krystalizace.
2. Tři odlišné oblasti s různou strukturou zrn v makrostruktuře odlitku, přehled teorií jejich vzniku.
3. Nukleační stadium krystalizace, rychlost nukleace, model homogenní nukleace a heterogenní nukleace na rovinné podložce.
4. Modely heterogenní nukleace v dutinách žárovzdornin.
5. Stádium růstu krystalů, transport tepla na fázovém rozhraní a v soustavě forma-odlitek.
6. Transport hmoty na fázovém rozhraní, vznik odmíšení.
7. Konstituční přechlazení, morfologie fázového rozhraní.
8. Řízení krystalizace kovů, dynamické metody, modifikace taveniny,
9. Řízení krystalizace ve stadiu růstu krystalu, monokrystaly.
10. Krystalizace základních typů slévárenských slitin.
Literatura - základní:
1. Flemings, M.C.: Solidification Processing. 1st ed. New York: McGraw-Hill Book Company. 1974
2. Nobuo Sano ed.: Advanced Physical Chemistry for Process Metallurgy. 1st ed. San Diego: Academic Press. 1997
3. Karlsson, L.: Modeling in Welding, Hot Powder Forming and Casting. 1st ed. Materials Park, Ohio: ASM International. 1997
5. Stefanescu, D.M.:Science and Engineering of Casting Solidification. 1st ed. New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers. 2002
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-STG-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-STG-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z