Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Teorie fázových přeměn

Typ studia doktorské
Jazyk výuky angličtina
Kód 653-0920/03
Zkratka TFP
Název předmětu česky Teorie fázových přeměn
Název předmětu anglicky Theory of Phase Transformations
Kreditů 10
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství a recyklace
Garant předmětu prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc.

Osnova předmětu

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.

Povinná literatura

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.

Doporučená literatura

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 .