Strojírenské materiály a tepelné zpracování (FSI-HMT)

Akademický rok 2026/2027
Garant: prof. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚMVI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
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 materiálového základu (termodynamika, metalurgie, zkoušení materiálů, vztah mezi mikrostrukturou a výslednými vlastnostmi, tepelné zpracování a tyto doplňuje o inženýrské aplikace.
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.

Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:

Předmět navazuje na získané znalosti v základních kurzech zabývající se zkoušením materiálu, vztahem mezi strukturou a výslednými vlastnostmi, tepelným zpracováním a fázovými transformacemi.

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 na odlitky a litiny
- nástrojové materiály.

Metody vyučování:
 
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.
Zameškaná výuka v rámci cvičení bude nahrazena po dohodě s příslušným vyučujícím.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
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
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  
N-STG-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- zá,zk 4 Povinný 2 1 L
C-AKR-P prezenční studium CLS Předměty letního semestru -- zá,zk 4 Volitelný 1 1 L