Metalurgie (FSI-CME-K)

Akademický rok 2023/2024
Garant: doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚST všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem kursu je seznámení s druhy a vlastnostmi slévárenských slitin a
s metalurgickými zásadami jejich výroby. Jsou zmíněny způsoby zkoušení
vlastností slitin, metalurgické vady a jejich příčiny. Studenti se
seznámí s charakteristickými vlastnostmi odlévaných materiálů a s jejich
odlišností od materiálů tvářených.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti se naučí navrhovat metalurgické postupy výroby pro jednotlivé
typy slitin. Naučí se zásadám tavení, ovlivňování a kontroly kvality. Při
exkursích se seznámí s tavicími agregáty a provozními podmínkami
v tavírnách.
Prerekvizity:
Základní znalosti z chemie a nauky o kovech
Obsah předmětu (anotace):
Metalurgie tavení ocelí: technologie tavby, tavicí agregáty, rozbor metalurgických a vnějších příčin, ovlivňujících jakost vyrobené oceli, mimopecní zpracování ocelí, plynulé odlévání.
Metalurgie litin: Druhy litin, chemické složení, vlastnosti a struktura, suroviny, metalurgické postupy výroby, kontrola kvality, metalurgické vady litin.
Metalurgie neželezných kovů (slitiny hliníku, hořčíku, mědi a další):
Metody tavení, rafinace, ovlivňování struktury, metalurgické vady.
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:
Zápočet - účast na cvičení, splnění podmínek průběžné kontroly,
odevzdání protokolů
Zkouška - skládá se z výpočtové části a ústní zkoušky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Kontrolovaná účast ve cvičeních, 2 kontrolní testy během semestru, absence - osobní jednání
Typ (způsob) výuky:
    Konzultace v kombinovaném studiu  1 × 9 hod. povinná                  
    Konzultace  1 × 34 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  1 × 9 hod. povinná                  
Osnova:
    Konzultace v kombinovaném studiu 1. Druhy litin, mechanické a fyzikální vlastnosti, chemické složení,
2. Suroviny pro tavení litin, druhy tavicích agregátů
3. Metalurgické pochody při taven litin
4. Výroba litiny s kuličkovým grafitem
5. Tepelné zpracování litin, kontrola kvality
6. Slitiny hliníku - druhy slitin, chemické složení, metalurgie
7. Slitiny mědi - chemické složení, vlastnosti, zásady tavení
8. Výroba oceli v ČR a ve světě, výrobní agregáty, trendy ve výrobě oceli
9. Stručný úvod do teorie hutnických pochodů
10. Základní metalurgické reakce, čistota ocelí
11. Technologie výroby v obloukových pecích, konvertorech, tandemové pece
12. Vliv výroby oceli na její vlastnosti, tvářené oceli, oceli na odlitky
13. Zvláštnosti výroby jednotlivých typů ocelí,postupy mimopecní rafinace
    Konzultace 1. Druhy litin, mechanické a fyzikální vlastnosti, chemické složení,
2. Suroviny pro tavení litin, druhy tavicích agregátů
3. Metalurgické pochody při taven litin
4. Výroba litiny s kuličkovým grafitem
5. Tepelné zpracování litin, kontrola kvality
6. Slitiny hliníku - druhy slitin, chemické složení, metalurgie
7. Slitiny mědi - chemické složení, vlastnosti, zásady tavení
8. Výroba oceli v ČR a ve světě, výrobní agregáty, trendy ve výrobě oceli
9. Stručný úvod do teorie hutnických pochodů
10. Základní metalurgické reakce, čistota ocelí
11. Technologie výroby v obloukových pecích, konvertorech, tandemové pece
12. Vliv výroby oceli na její vlastnosti, tvářené oceli, oceli na odlitky
13. Zvláštnosti výroby jednotlivých typů ocelí,postupy mimopecní rafinace
    Laboratorní cvičení 1. Rovnovážný diagram Fe-C, strukturní diagramy, struktura litin
2. Příprava metalografických výbrusů a jejich vyhodnocení - lab.
3. Tavení litiny s lupínkovým grafitem - slév.
4. Výroba litiny s kuličkovým grafitem - slév.
5. Exkurse do slévárny litiny
6. Kontrola struktury slitin hliníku a stupně naplynění - lab.
7. Exkurse do slévárny hliníku
8. Tepelné kapacity, entalpie, volná entalpie
9. Rovnovážná konstanta
10. Závislost rovnovážné konstanty na teplotě, aktivita
11. Oxidační reakce
12. Výpočet rovnováh pro desoxidační reakce
13. Plyny v ocelích
Literatura - základní:
1. : Fundamentals of Foundry Technology, , 0
2. : Iron Castings Handbook, , 0
3. Šenberger,J.: Metalurgie oceli na odlitky, CERM Brno, 2003 (in czech)
4. Roučka,J.: Metalurgie litin, PC-DIR Real s.r.o, Brno, 1998, ISBN 80-214-1263-1
Literatura - doporučená:
1. Koreň,J.,Jelč,I.: Optimalizácia tavenia liatiny, , 0
2. Píšek,F., Plešinger,A.: Slévárenství, , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B-STR-K kombinované studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 5 Povinný 1 2 Z