D – Charakteristika studijního předmětu

D – Charakteristika studijního předmětu
název studijního předmětu
typ předmětu
rozsah studijního předmětu
forma výuky
vyučující
Fyzika kovů 2
povinný
doporučený ročník / semestr 3/L
6
kreditů
6
zakončení
z,zk
přednáška, cvičení
kód
14FKO2
Doc.Dr.Ing. Haušild Petr / Prof.Dr.RNDr. Karlík Miroslav / Prof.RNDr. Kraus Ivo
DrSc.
cíle předmětu
Znalosti:
Porozumění základním fyzikálním jevům, které probíhají při tavení, krystalizaci, chladnutí a termomechanickém
zpracování kovových materiálů.
Schopnosti:
Orientace ve fázových diagramech a jejich používání, identifikace mikrostruktury různých kovových materiálů .
stručná anotace předmětu
Osnova přednášky:
1. Termodynamika vícefázových soustav (roztoky a jejich volná energie, heterogenní rovnováha - Gibbsovo fázové
pravidlo, směsné fáze, směsi fází). 2. Teorie tuhých roztoků, model párových vazeb. 3. Tuhnutí binárního systému
(homogenní a heterogenní nukleace). 4. Mikrostruktura a fáze, poruchy krystalové mříže. 5. Difuze v kovech a slitinách.
6. Fázové transformace v pevné fázi (martenzitická a bainitická transformace, precipitace). 7. Teorie dislokací (napěťové
a deformační pole dislokací). 8. Teorie dislokací (energie dislokací, nakupení, síly na dislokaci). 9. Teorie dislokací
(rozštěpení dislokací, Peierls-Nabarrovo napětí). 10. Mechanické dvojčatění. Interakce dislokací s překážkami (jiné
dislokace, příměsové atomy, precipitáty, hranice zrn, odvození Hall-Petchova vztahu). 11. Zpevnění plastickou
deformací (monokrystaly, polykrystaly). 12. Statické zotavení, statická rekrystalizace. 13. Dynamické zotavení,
dynamická rekrystalizace.
Osnova cvičení:
1. Krystalové struktury, parametr směstnání, intersticiální polohy. 2. Fázové diagramy, Gibbsovo fázové pravidlo. 3.
Termodynamika fázových diagramů, společná tečna. 3. Použití pákového pravidla v binárních a ternárních fázových
diagramech. 4. Nukleace v kovech a slitinách. 5. Úvod do bodových poruch.. Difuze v kovech a slitinách - řešení
Fickových zákonů. 7. Difuze ve slitinách - Kirkendallův jev, koeficient vzájemné difuze, Matanova analýza. 8. Dislokace
- napěťové pole, síly, energie. 9. Dislokace - pohyb, rozštěpení, dislokační reakce. 10. Systém Fe-C, fázová pole. 11.
Fázové transformace v ocelích, zušlechťování. 12. Digramy izotermického rozpadu austenitu (IRA). 13. Diagramy
anizotermického rozpadu austenitu (ARA).
klíčová slova
Teorie tuhých roztoků, teorie dislokací, difuze, krystalizace, fázové transformace, zpevnění, odpevnění.
rozsah a obsahové zaměření individuálních prací studentů a způsob kontroly
studijní literatura a studijní pomůcky
Povinná literatura:
[1] Machek, V. - Sodomka, J.: Nauka o materiálu, Kovy a kovové materiály, 1. část, ČVUT - Fakulta dopravní, 2001.
[2] Machek, V. - Sodomka, J.: Struktury kovových materiálů (Nauka o materiálu - 1. část), ČVUT - Fakulta dopravní,
2006.
[3] Ptáček, L. a kol., Nauka o materiálu I., CERM s.r.o., Brno, 2001.
[4] MATTER, Výukový program University of Liverpool, CD-ROM, k dispozici na KMAT
(X:\ MATTER CD.exe) nebo na adrese http://www.matter.org.uk.
Doporučená literatura:
[5] Ptáček L. a kol., Nauka o materiálu II., CERM s.r.o., Brno, 2002.
[6] Fiala, J. - Mentl, V. - Šutta, P.: Struktura a vlastnosti materiálů, Academia, Praha, 2003.
[7] Pokluda, J., Kroupa F., Obdržálek, L. Mechanické vlastnosti a struktura pevných látek (Kovy, keramika, plasty),VUT
(PC-DIR s.r.o), Brno 1994.
[8] Kroupa, F. - Machová, A.: Fyzika kovů I (Teorie dislokací), ČVUT 1988, 205 s.
[9] Cahn, R.W. - Haasen, P. (Eds.): Physical metallurgy, North-Holland, Amsterdam, 1996.