Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Terminated in academic year 2022/2023

Teorie fázových přeměn

Typ studia doktorské
Jazyk výuky angličtina
Kód 636-0920/05
Zkratka TFP
Název předmětu česky Teorie fázových přeměn
Název předmětu anglicky Theory of Phase Transformations
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství
Garant předmětu prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.

Subject syllabus

Struktura krystalických látek, alotropie v čistých kovech.
Struktura binárních slitin, substituční tuhé roztoky, uspořádání na krátkou a dlouhou vzdálenost, intersticiální tuhé roztoky, intermediární fáze.
Termodynamika fázových přeměn. Jednosložkové systémy, vliv tlaku na rovnováhu. Binární roztoky: ideální roztoky, chemický potenciál, regulární roztoky, aktivita, rovnováha v heterogenních systémech, souvislost mezi binárními diagramy a křivkami Gibbsovy volné energie, vliv rozhraní na rovnováhu.
Kinetika fázových transformací. Arrheniova rovnice.
Klasifikace fázových transformací. Transformace prvního a druhého řádu.
Krystalizace. Nukleace v čistých kovech: homogenní a heterogenní nukleace, růst tepelných dendritů v čistých kovech, tři limitní případy krystalizace jednofázových slitin.
Krystalizace binárních slitin. Konstituční podchlazení, dendritický růst, krystalizace podeutektických, eutektických a peritektických slitin, praktické příklady krystalizace.
Difúzní transformace v pevném stavu. Precipitace: homogenní a heterogenní nukleace v pevném stavu, rychlost nukleace, růst a hrubnutí částic precipitátu, precipitační sekvence, precipitace ve vytvrditelných slitinách. Kontinuální a diskontinuální precipitace. Mezifázová precipitace.
Termodynamické a kinetické modelování precipitačních reakcí. Kinetika difúzních fázových transformací: Johnson-Mehl-Avramiho rovnice, IRA a ARA diagramy.
Mezifázové rozhraní v pevných látkách: koherentní, semikoherentní a nekoherentní rozhraní. Migrace rozhraní: klouzavé a neklouzavé rozhraní.
Homogenní transformace: spinodální rozpad. Mechanismy vzniku fází uspořádaných na dlouhou vzdálenost. Masivní transformace.
Bezdifúzní fázová transformace. Atermická a izotermická transformace. Nukleace a růst martenzitu. Tvarová deformace při martenzitické transformaci, habitová rovina. Krystalografie martenzitu v Fe-C slitinách, Bainova deformace. Morfologie martenzitu v Fe – C slitinách. Popouštění martenzitu v ocelích, popouštěcí křehkost. Bainitická přeměna.
Deformačně indukovaná martenzitická transformace. Termoelastická martenzitická přeměna, samoakomodační martenzit. Pseudoelasticita: transformační a přeorientační. Tvarově paměťový jev.
Fázové přeměny v titanu a jeho slitinách.

Literature

PTÁČEK, L. Nauka o materiálu II. 2. opr. a rozš. vydání, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. ISBN 80-7204-248-3.
BHADESHIA, H. K. D. H. a R. W. K. HONEYCOMBE. Steels: microstructure and properties, 4th edition, Oxford: Butterworths - Heinemann, 2017. ISBN 978-0081002704 .
KOSTORZ, G. Phase transformations in materials, Weinheim: Wiley - VCH Verlag,
2001. ISBN: 3-527-30256-5 .
ABBASCHIAN, R., L. ABBASCHIAN a R. E. REED-HILL. Physical metallurgy principles. 4th edition, Stamford: Cengage Learning, 2009. ISBN 978-0-495-08254-5.
CAHN, R.W. a HAASEN, P. Physical metallurgy, Volume 2. 4th edition, Amsterdam: Elsevier Science B.V., 1996. ISBN: 0 444 89875 1.

Advised literature

PORTER, D. A., K. E. EASTERLING a M. Y. SHERIF. Phase transformations in metals and alloys. 3rd edition, Boca Raton: CRC Press, 2009. ISBN 978-1-4200-6210-6.
BANERJEE, P. a P. MUKHOPADHYAY. Phase transformations: Examples from titanium and zirconium alloys, Elsevier, 2010. ISBN: 9780080548791 .