Detail předmětu
Kovové materiály
FCH-BC_KOVAk. 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
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Obecná a anorganická chemie I, II.
Struktura materiálů
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.
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).
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).
Základní literatura
L. Ptáček a kol.: Nauka o Materiálu I,II. CERM, Brno 2003. (CS)
WASSERBAUER, J.; TKACZ, J.; BŘEZINA, M. Praktikum z kovových materiálů. Praktikum z kovových materiálů. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, 2017. s. 1-136. ISBN: 978-80-214-5463- 7. (CS)
W.D. Callister, Jr.: Materials Science and Engineering: An Introduction. 5th ed., John Wiley & Sons, Inc. 2000. (CS)
WASSERBAUER, J.; TKACZ, J.; BŘEZINA, M. Praktikum z kovových materiálů. Praktikum z kovových materiálů. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, 2017. s. 1-136. ISBN: 978-80-214-5463- 7. (CS)
W.D. Callister, Jr.: Materials Science and Engineering: An Introduction. 5th ed., John Wiley & Sons, Inc. 2000. (CS)
Doporučená literatura
M. Hluchý, O. Modráček, R. Paňák: Strojírenská technologie 1, 2.díl Metalografie a tepelné zpracování. Sciantia, s.r.o., Praha 1999. (CS)
P. Kratochvíl, P. Lukáč, B. Sprušil: Úvod do fyziky kovů I. SNTL, Praha 1984. (CS)
Z. Jonšta: Nauka o kovech II. VŠB-TU, Ostrava 2000. (CS)
P. Kratochvíl, P. Lukáč, B. Sprušil: Úvod do fyziky kovů I. SNTL, Praha 1984. (CS)
Z. Jonšta: Nauka o kovech II. VŠB-TU, Ostrava 2000. (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
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.
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.