Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Zkoušení materiálů a mechanismy degradace

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 653-2015/01
Zkratka ZMMD
Název předmětu česky Zkoušení materiálů a mechanismy degradace
Název předmětu anglicky Material testing and degradation mechanisms
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra materiálového inženýrství a recyklace
Garant předmětu prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.

Osnova předmětu

1. Význam zkoušení materiálů. Tahová zkouška; stanovení základních charakteristik – mez kluzu, mez pevnosti, tažnost, kontrakce; smluvní vs skutečné napětí. Zkoušky tvrdosti; definice tvrdostí; přehled a principy používaných zkoušek.
2. Metody hodnocení houževnatosti. Vymezení pojmu houževnatost, vliv rychlosti zatěžování, vliv koncentrace napětí; zkouška rázem v ohybu, princip, provedení; teplotní závislost houževnatosti, souvislost se strukturou.
3. Degradace materiálů během provozu. Principy degradace, vysokoenergetické, nízkoenergetické porušení materiálů. Mechanismus houževnatého porušení materiálů, etapy; mechanismy křehkého porušení materiálů, souvislost se strukturou.
4. Lomová mechanika. Základní principy, elastické řešení, Griffithův vztah; elastoplastické řešení, Griffith-Orowanův vztah; faktor intenzity napětí, kritická hodnota, lomová houževnatost. Metody hodnocení lomové houževnatosti materiálů.
5. Únavové poškození materiálů. Cyklické napětí a deformace, iniciace a šíření únavových trhlin; křivky životnosti; faktory ovlivňující únavovou životnost; metody hodnocení odolnosti materiálů vůči únavovému poškození.
6. Korozní poškození materiálů. Elektrochemická koroze; anodická, katodická reakce; Pourbaixovy diagramy; Faradayův zákon; rychlost koroze; pasivita kovů; lokální druhy koroze. Metody hodnocení odolnosti materiálů vůči elektrochemické korozi. Oxidace materiálů za vyšších teplot v plynech.
7. Degradace materiálů tečením. Vliv napětí a teploty; hlavní mechanismy poškození při tečení; Larson-Millerův parametr; metody zkoušení a extrapolace dat při tečení; odhady zbytkové životnosti materiálů.
8. Opotřebení povrchů. Adhezivní, abrazivní, erozivní opotřebení; hlavní parametry; metody zkoušení.
9. Radiační poškození materiálů. Interakce rtg záření s materiály, radiační zpevnění, resp. zkřehnutí materiálů; fotogedradace polymerů.
10. Nedestruktivní metody zkoušení materiálů. Zkoušení materiálů ultrazvukem; metody detekce povrchových vad, penetrační metoda, magnetická prášková metoda, metoda vířivých proudů; rtg analýza vad v materiálech.

Povinná literatura

[1] STRNADEL, B. Nauka o mateiálu II. Degradační procesy a design konstrukčních materialů. ES VŠB-TU Ostrava, 2008, 280 s.
[2] KOUTSKÝ J., Degradační procesy a predikce životnosti. ZU Plzeň (skripta), 1995, 167 s.

Doporučená literatura

[1] POKLUDA J. aj. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek. PC-DIR, Brno, 1994, 385 s.
[2] HERNAS A. a kol., Žárupevné oceli a slitiny. VŠB-TU Ostrava, 2009, 389 s.