Detail předmětu

Úvod do kovových materiálů

FCH-BC_UKOVAk. rok: 2024/2025

1. Kovová vazba.
2. Základní mřížky v kovech.
3. Indexování rovin a směrů.
4. Rozdělení kovů podle chemických vlastností, podle čistoty a její vyjádření. Polymorfismus kovů.
5. Poruchy mříže.
6. Tuhé roztoky (Hume-Rotheryho pravidla).
7. Gibbsova energie fází. Nukleace, energetická bilance. TTT diagramy.
8. Fázové diagramy - binární.
9. Difúze (Fickovy zákony).
10. Tepelné zpracování oceli.
11. Koroze kovů. Korozní zkoušky.
12. Neželezné kovy.
13. Přednáška od odborníků z praxe.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Jaromír Wasserbauer, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie materiálů (ÚCHM)

Vstupní znalosti

Obecná a anorganická chemie I, II.
Struktura materiálů

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zkouška je ústní.
Předmět je realizován formou přednášky, na níž je účast dobrovolná. Dle současného studijního plánu není zařazena žádná forma kontrolované výuky.

Učební cíle

Cílovou skupinou jsou studenti zaměření na chemii materiálů. Předmět si klade za cíle obeznámit studenty s reálnými strukturami kovových materiálů v kontextu již nabytého chemického vzdělání. Sekundárním cílem je potom znalost nejdůležitějších vlastností, z toho plynoucí převládajícího praktického užití a v průmyslové praxi užívané systematizace třídění slitn na bázi železa i neželezných kovů.
Úspěšný absolvent předmětu dokáže zejména:

1) Na základě chemického složení materiálu popsat fázovou strukturu, určit chemickou povahu přítomných fází v zadané slitině,
2) Vysvětlit rozdíly ve struktuře hlavních typů ocelí a z jejich normového označení určit základní užitné vlastnosti (svařitelnost, kalitelnost, mez pevnosti, korozivzdornost),
3) Popsat specifika mosazí, bronzí, duralů a jiných slitin neželeznýh kovů,
4) Popsat základní postupy při výzkumu kovových materiálů (metalografie, mikroskopie s analýzou, korozní zkoušky, mechanické vlastnosti).

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_MPMU bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jaromír Wasserbauer, Ph.D.

Osnova

1. Úvod – výhody a nevýhody kovových materiálů, témata současného výzkumu, základní materiálové charakteristiky.
2. Kovová vazba – odvození pomoci metody MO-LCA, vlastnosti kovové vazby. Uspořádání atomů v krystalové mříži.
3. Reálné struktury – poruchy, jejich vznik a význam pro chemické, korozní a mechanické vlastnosti materiálů.
4. Slitiny – tuhé roztoky, intermetalické fáze , Hume-Rotheryho pravidla vzniku fází podle chemické povahy slučovaných kovů. Vlastnosti intermetalik.
5. Fázové diagramy, odvození složení slitin.
6. Popis kinetiky a termodynamiky fázových transformací. Difúze, její mechanismy a kvantitativní popis při vzniku kovových povlaků.
7. Elektrochemické vlastnosti kovů, koroze, vysokoteplotní koroze. Chemie korozních produktů.
8. Ochrana proti korozi – chemická technologie povrchových úprav a předúprav.
9. Metody výzkumu kovových materiálů, mechanismů a koroze a povrchových úprav.
10. Základní typy ocelí. Třídy ocelí, jejich chemickém složení a získávání informací ze značek ocelí. Přehled litin.
11. Neželezné kovy a jejich slitiny: Měď, mosazi, bronzi. Hliník, duraly.
12. Neželezné kovy a jejich slitiny: Hořčík, Zinek, Titan, Chrom, Nikl. Přehled ostatních kovů jejich užití.
13. Přednáška od odborníků z oboru kovů – kovy, povrchové úpravy, technologické procesy, tepelná úprava, spojování kovových materiálů, atd.

V rámci přednášek bude zařazena 1 přednáška odborníka z praxe.