Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2022/2023

Nauka o materiálech

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 636-2002/03
Zkratka NOM
Název předmětu česky Nauka o materiálech
Název předmětu anglicky Materials Science
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství
Garant předmětu doc. Ing. Petra Váňová, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:
1. Vnitřní stavba pevných látek, poruchy krystalové stavby.
2.-3. Základy termodynamiky pevných látek; soustavy, složky, fáze; stavy termodynamických soustav; Gibbsův zákon fází. Jednosložkové soustavy; tuhnutí v jednosložkové soustavě, nukleace pevné fáze, kritická velikost zárodku (stabilní, nestabilní zárodek), homogenní vs. heterogenní nukleace; fázové přeměny v pevném stavu.
4.-7. Dvousložkové soustavy a jejich rovnovážné diagramy, základní typy – soustava s neomezenou rozpustností v pevném stavu, soustava s eutektickou, peritektickou reakcí; soustava s eutektoidní, peritektoidní reakcí.
8. Složitější dvousložkové soustavy s fázovými přeměnami v pevném stavu a s intermediárními fázemi.
9.-11. Soustava železo – uhlík (Fe-C); metastabilní diagram; základní druhy reakcí; fázový a strukturní popis metastabilního diagramu; základní struktury v metastabilní soustavě Fe-C; výpočty fázového a strukturního složení v metastabilní soustavě Fe-C.
12. Stabilní soustava Fe-C, rozdíly oproti metastabilní soustavě; grafitické litiny, rozdělení, základní charakteristiky.
13. Fázové přeměny austenitu při ochlazování – přeměny difúzní, bezdifúzní, částečně difúzní; základní charakteristiky martenzitu, bainitu.
14. Aplikace diagramu Fe-C při tepelném zpracování ocelí.

Cvičení:
1. Úvodní cvičení – osnova, podmínky zápočtu, bezpečnostní školení, základy metalografie (teorie).
2. Základy metalografie – příprava vzorků (broušení, leštění, leptání – principy), metalografické mikroskopy (princip, zvětšení, rozlišení) - prohlídka laboratoře s ukázkami.
3. Základní mechanické zkoušky – tahová zkouška, zkoušky tvrdosti, zkouška rázem v ohybu podle Charpyho (princip, vzorky, vyhodnocení) – exkurze v mechanické zkušebně.
4. Základy krystalografie – zakreslování směrů a rovin v kubické mřížce, výpočet úhlů mezi směry a rovinami – PROGRAM č. 1 (6 bodů).
5. Popis základních binárních diagramů, ochlazovací křivky (diagramy s eutektickou a eutektoidní přeměnou).
6. Základní binární diagramy – výpočet podílů fází a strukturních součástí pomocí pákového pravidla.
7. Složitější typy binárních diagramů – PROGRAM č. 2 (6 bodů).
8. Vyhodnocování vzorků binárních slitin – aplikace binární diagram, mikrostruktura (siluminy, mosazi, bronzy).
9. TEST 1 (8 bodů), začít metastabilní diagram Fe-C, ochlazovací křivky.
10. Metastabilní diagram Fe-C – výpočty podílu strukturních součástí.
11. Příprava metalografického výbrusu oceli, pozorování mikrostruktury ocelí s různým obsahem uhlíku.
12. Stanovení podílu fází bodovou metodou, vyhodnocení obsahu C, stanovení velikosti zrna oceli (aktivita 2 body).
13. Stabilní diagram Fe-C, mikrostruktura litiny (srovnání bílé a grafitové).
14. TEST 2 (8 bodů), zápočty.

E-learning

LMS Moodle

Povinná literatura

SOJKA, J. Nauka o materiálech. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2008. Dostupné z: LMS Moodle
PTÁČEK, L. Nauka o materiálu I. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2001. ISBN 80-7204-193-2.
CALLISTER, W. D. Materials science and engineering: an introduction. 7. vyd. New York: Wiley, 2007. ISBN 978-0-471-73696-7.

Doporučená literatura

SKOČOVSKÝ, P. Náuka o materiáli pre odbory strojnícke. 2. vyd. Žilina: Žilinská univerzita, 2006. ISBN 80-8070-593-3.