Předmět Fyzikální metalurgie (KSP / FM-U)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KSP / FM-U - Fyzikální metalurgie, Fakulta strojní, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky:1. Úvod. Charakteristika kovů a jejich slitin. Periodická soustava prvků. Struktura pevných látek. Struktura atomů. Kvantová mechanika atomů. Druhy vazeb mezi atomy, význam kovové vazby. Teorie volných elektronů. Pásová teorie tuhých látek. Brillouinovy zóny. Fermiho energie.2. Taveniny kovů. Strukturní modely tavenin. Vlastnosti tavenin kovů. Rozdělení fázových přeměn (I., II. druhu). Krystalizace kovů. Binární diagramy. Fyzikální důsledky transformace tavenin kovů v tuhou fázi.3. Krystalická stavba kovů. Stavba krystalickým mřížek. Krystalografické soustavy, elementární buňky. Millerovy a směrové indexy. Kovové struktury, Lavesovy činitelé.4. Poruchy mřížek kovů a kovových krystalů. Klasifikace poruch. Poruchy bodové, čarové (dislokace), plošné a prostorové. Chování poruch a jejich význam pro zpracování kovů.5. Krystalická stavba fází soustav kovů. Tuhé roztoky, substituční, intersticiální, uspořádané (nadmřížka). Intermediální fáze, valenční, elektronové sloučeniny. Intersticiální sloučeniny. Lavesovy fáze. Ostatní intermetalické (intermediální) fáze.6. Termodynamika kovů a slitin. Soustava, složka, fáze. Gibbsovo pravidlo fází. Termodynamické stavové funkce.7. Fázové přeměny (druhy, kinetika).8. Deformační chování kovů, pružná, plastická deformace. Deformační zpevnění. Vnitřní tlumení. Tečení.9. Odpevňovací pochody, zotavení, polygonizace a anihilace dislokací. Rekrystalizace.10. Způsoby zpevňování kovů. Zpevňování legováním, precipitační a disperzní. Zpevňování zjemněním zrna. Transformační zpevňování.11. Transportní vlastnosti kovů, elektrická, tepelná vodivost, supravodivost. Fyzikální vlastnosti kovů a jejich slitin, hustota, teplotní roztažnost.12. Magnetické vlastnosti kovů, dia a paramagnetismus. Silně magnetické látky, feromagnetismus, antiferomagnetismus. Magneticky měkké a tvrdé látky.13. Difúze v kovových soustavách. Fickovy zákony. Difúze ve vícesložkových soustavách, samodifúze.14. Základy lomové mechaniky. Druhy porušení souvislosti kovů. Kohezní pevnost a její význam.Cvičení:1. Úvod, opakování látky z Nauky o materiálu I a II., Technologie I, II a III.2. Periodická soustava prvků. Elektronová konfigurace technicky významných kovů a polokovů (železo, hliník, hořčík, zinek, měď mangan, křemík, atd.). Fyzikální, mechanické a technologické vlastnosti kovů a jejich slitin.3. Taveniny kovů, krystalická struktura kovů. Křivky tuhnutí a chladnutí, ocelí, litin, slitin hliníku, slitin zinku, atd. Alotropie (polymorfie) kovů. Alotropické přeměny technicky důležitých kovů.4. Fyzikální výpočty. Stanovení množství tepla pro roztavení jednotkového hmotnosti čistého železa, hliníku, zinku, litiny. Určování tepelných kapacit vybraných technicky důležitých kovů (Fe, Al, Zn, atd.). Stanovení entropie při tání technicky důležitých kovů.5. Krystalová struktura kovů. Millerovy a směrové indexy.6. Vady krystalické struktury kovů. Výpočet teoretického tečného napětí pro vybrané kovy a jeho porovnání se skutečným.7. Fyzikální, tepelné, mechanické vlastnosti technicky důležitých kovů. Jejich význam pro užitné vlastnosti kovů a slitin.8. Experimentálních metody ve fyzikální metalurgii. Metalografie. Světelná mikroskopie.9. Elektronová mikroskopie (REM, TEM). Konfokální laserová mikroskopie.10. Makrostruktura kovů. Makrostruktura ocelí po různých způsobech výroby. Hodnocení velikosti zrn ocelí.11. Mikrostruktura ocelí, litin, slitin hliníku, identifikace fází a strukturních součástí. Hodnocení strukturních součástí ocelí, litin, slitin hliníku a slitin zinku.12. Mikrostruktura ocelí a litin po nerovnovážném tepelném zpracování. Vliv rychlosti a chemického složení litin na vznik struktur po jejich ochlazování.13. Fraktografie a hodnocení lomů v kovech a slitinách.14. Komplexní metalurgická a metalografická analýza kovů a jejich slitin. Zápočet.

Získané způsobilosti

Předmět dává ucelený přehled o chování kovů a jejich slitin, proto je důležitým předmětem v bakalářském studijním programu strojírenství.

Literatura

PLUHAŘ, J. a kol. Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu. 1. vyd. Praha 1987. ALAXIN, J. Fyzikální metalurgie I a II. [Skripta]. VŠST Liberec 1987.

Požadavky

Podmínky pro získání zápočtu: dle pokynů vyučujícího- aktivní účast na cvičení- úspěšné absolvování zápočtových testů- úspěšné odevzdání semestrálních pracíPodmínky pro získání zkoušky:- platný zápočet- znalosti z předchozího studia teoretického základu- znalosti v oblastech vyučovaného předmětu dle sylabu

Garant

prof. Ing. Iva Nová, CSc.

Vyučující

prof. Ing. Iva Nová, CSc.Ing. Jiří Sobotka, Ph.D.