Materiały konstrukcyjne

Prowadzący, grupy i terminy zajęć: zobacz dane w USOSweb

Forma przedmiotu: wykład (45 godz.)

Forma zaliczenia:  (rygor Z2)

Punkty ECTS: 4

Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. nzw. dr hab. inż. Robert Zalewski

Wykładowcy: prof. nzw. dr hab. inż. Robert Zalewski, dr inż. Daniel Dębski, prof. dr hab. inż. Jacek Senkara

Treść wykładu

1. Budowa metali i ich stopów – materiały krystaliczne i amorficzne, podstawy krystalografii, polimorfizm i anizotropia materiałów krystalicznych, defekty struktury krystalicznej oraz ich wpływ na właściwości stopów metali. Rodzaje roztworów stałych, fazy międzymetaliczne, międzywęzłowe i o złożonej strukturze.
2. Właściwości mechaniczne materiałów konstrukcyjnych – gęstość, sztywność, sprężystość, wytrzymałość statyczna, wytrzymałość zmęczeniowa, twardość, wiązkość, kruchość i ścieralność, wytrzymałość na pełzanie.
3. Metody umacniania materiałów plastycznych – umocnienie roztworowe, wydzieleniowe, umocnienie przez rozdrobnienie ziaren, umocnienie odkształceniowe oraz zdrowienie i rekrystalizacja.
4. Układy równowagi fazowej – reguła faz Gibbsa, przebieg przemian fazowych w stanie stałym zachodzących w trakcie wolnego grzania lub chłodzenia poszczególnych stopów dwuskładnikowych oraz mechanizm i kinetyka przemian fazowych.
5. Stopy żelazo – węgiel – własności mechaniczne technicznego żelaza, odmiany krystalograficzne żelaza, układ równowagi fazowej żelazo – węgiel, przemiana eutektoidalna w stopach żelaza z węglem, strukturalny układ równowagi Fe–Fe3C, przemiany fazowe zachodzące w stopach żelazo – węgiel oraz ich wpływ na strukturę i właściwości stali.
6. Wpływ węgla i dodatków stopowych na strukturę i właściwości stopów układu Fe-C.
7. Obróbka cieplna stopów układu Fe-C.
8. Przemysłowe stopy żelaza – klasyfikacja, oznakowanie stali, kryteriami doboru, właściwości i zastosowanie przykładowych stali przemysłowych (stale konstrukcyjne, maszynowe, narzędziowe, sprężynowe oraz odporne na korozję i żaroodporne).
9. Aluminium i jego stopy – właściwości aluminium, metody umacniania stopów aluminium, podział stopów aluminium, oznaczenie, właściwości i zastosowanie przykładowych stopów aluminium.
10. Miedź i jej stopy - właściwości miedzi, klasyfikacja i oznakowanie stopów miedzi, właściwości i zastosowanie brązów, mosiądzów i miedzionikli.
11. Budowa, właściwości i zastosowanie tworzyw ceramicznych – klasyfikacja tworzyw ceramicznych, technologia ich wytwarzanie, mikrostruktura tworzyw ceramicznych i jej wpływ na właściwości ceramiki, konstrukcyjne i eksploatacyjne zasady stosowania ceramiki minimalizujące wpływ wad tworzyw ceramicznych na wytrzymałość konstrukcji, przykładowe gatunki ceramiki specjalnej.
12. Budowa, właściwości i zastosowanie polimerów - klasyfikacja polimerów, budowa makrocząsteczek i struktura polimerów oraz ich wpływ na właściwości, mechanizm odkształcenia polimerów, charakterystyka elastomerów i plastomerów, zastosowanie polimerów w przemyśle motoryzacyjnym, rodzaje tworzyw, metody oznakowania.
13. Budowa, właściwości i zastosowanie kompozytów – klasyfikacja kompozytów, kompozyty wzmacniane włóknami, właściwości kompozytów wzmacnianych włóknami, składniki strukturalne i ich wpływ na właściwości kompozytów polimerowych wzmacnianych włóknami, kompozyty wzmacniane cząstkami.
14. Inżynieria powierzchni – Istota inżynierii powierzchni, określenia: powłoka, warstwa wierzchnia, warstwa powierzchniowa, podział technik inżynierii powierzchni, przegląd nowoczesnych metod inżynierii powierzchni: obróbki jarzeniowe, procesy CVD i PVD, implantacja jonów, obróbki laserowe, struktura i właściwości warstw powierzchniowych, przykłady zastosowań, techniki multipleksowe z uwzględnieniem procesów natryskiwania cieplnego, detonacyjnego oraz chemicznego i elektrochemicznego wytwarzania powłok, kształtowanie właściwości materiałów konstrukcyjnych i funkcjonalnych technikami inżynierii powierzchni na przykładach dla przemysłu motoryzacyjnego.