Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Fázové přeměny

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 653-3301/03
Zkratka FPn
Název předmětu česky Fázové přeměny
Název předmětu anglicky Phase Transformations
Kreditů 7
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: elektronové sloučeniny, Lavesovy fáze a elektrochemické sloučeniny.
- 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 eutektických slitin, krystalizace podeutektických 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. Celulární (diskontinuální) precipitace. Kontinuální 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. Masívní transformace. Proeutektoidní a eutektoidní transformace. Austenitizace. Bainitická 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.
- Deformačně indukovaná martenzitická transformace. Termoelastická martenzitická přeměna, samoakomodační martenzit. Pseudoelasticita: transformační a přeorientační. Tvarově paměťový jev.

Povinná literatura

VODÁREK, V. Fázové přeměny, Ostrava: VŠB – TU Ostrava, 2013. Dostupné z:
https://www.fmmi.vsb.cz/modin/cs/studijni-opory/resitelsky-tym-3-materialove-izenyrstvi/fazove-premeny/index.html.
PTÁČEK, L. Nauka o materiálu II. 2. opr. a rozš. vydání, Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2002. ISBN 80-7204-248-3.
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.

Doporučená literatura

ABBASCHIAN, R., L. ABBASCHIAN a R. E. REED-HILL. Physical metallurgy principles. 4th edition, Stamford: Cengage Learning, 2009. ISBN 978-0-495-08254-5.
PTÁČEK, Luděk. Nauka o materiálu I. 2. opr. a rozš. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, c2003. ISBN 80-7204-283-1.