Fyzika kovů 2

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Předmět se zabývá fyzikální podstatou procesů probíhajících při výrobě a tepelně-mechanickém zpracování kovových materiálů. Zahrnuje krystalizaci, popis krystalových poruch, teorii tuhých roztoků, teorii dislokací, difuzi, zpevnění a odpevnění kovů a slitin.

Požadavky:

Předmět je možné zapsat po absolvování Termodynamiky a statistické fyziky a Fyziky kovů 1.

Osnova přednášek:

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).

Cíle studia:

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 .

Studijní materiály:

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.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• BS Diagnostika materiálů (povinný předmět oboru)