ing. jaroslav valach, ph.d....
TRANSCRIPT
Informace o předmětu
• http://mech.fd.cvut.cz/education/bachelor/18mty
• Popis předmětu• Témata přednášek• Pokyny k provádění cvičení• Informace ke zkoušce
Literatura• V. Machek: Struktury kovových materiálů. 1. část.
Vydavatelství ČVUT 2013• V. Machek: Vlastnosti kovových materiálů. 2. část.
Vydavatelství ČVUT 2014• Machek, Sodomka: Nauka o materiálu, části 1-4,
vydavatelství ČVUT
Machek – Sodomka: Nauka o materiálu
Doplňková četba
J. Pluhař: Nauka o materiálech, SNTLL. Ptáček: Nauka o materiálu I a II, CERMM. Raab: Materiály a člověk, Encyklopedický důmM. Miodownik: Neobyčejné materiály, Argo
W. Callister: Materials science and engineering. An introduction
Materiál a historická období lidstva
Materiály - vize
Samoléčivé materiály
Keramický motorLetadlo s trupem z kompozitů
Praktické využití znalostí
Vlastnosti materiálů
Vazby Struktura Poruchy Vlastnosti
Základní schéma nauky o materiálech
Struktura
Vlastnosti Zpracování (technologie)
Zkoumání vlastností
podnět OBJEKT účinek
Reakce předmětu na působení síly
Galileo
Základní pojmy
• Poměrné prodloužení, průhyb, skutečná deformace, příčná deformace, Poissonovo číslo• Deformace pružná (vratná) a plastická (tvárná) • Síla a napětí, tah a tlak a smyk a krut• Pružnost, elasticita, Hookův zákon• Youngův modul pružnosti, tuhost x poddajnost,
(abstrakce: absolutně tuhé těleso)• Pevnost, mez pevnosti, mez kluzu• Tvrdost, měkkost • Houževnatost, křehkost
Klasifikace zkoušení materiálu
Nauka o materiálu (studium vlastností a struktury)
Zkoušení materiálu
Konstruování a výpočty (zjišťování materiálových charakteristik)
Výroba a provoz (kontrola kvality materiálu, posouzení výrobní a
provozní degradace, analýza havárií)
Univerzální zkušební zařízení
Tahová zkouška
Krátké a dlouhé normové zkušební těleso
Tahová zkouška – pokr.
Tvrdost
2.5 zlato
5 zubní sklovina
4.5-5 hřebík
Technickémateriály
Zkoušky tvrdosti
Zkoušky tvrdosti
Vickers
Rm3*HB
𝐻𝐵 = 𝐹𝜋∙𝐷2 (𝐷− 𝐷2−𝑑2, F[kp], d[mm2]
Zkoušky rázem v ohybu, Charpyho kladivo
Rázové zkoušky
Vruby U a V
Zkušební okruhy• Rozdíl mezi elastickou a plastickou deformací• Hookeův zákon• Tahová zkouška• Zkoušky tvrdosti• Rázová zkouška
Plán přednášek# téma
1.Mechanické vlastnosti materiálů, mechanické zkoušky, vliv materiálů na společnost, epochy lidstva určené převládajícím materiálem, pokročilé materiály- chytré, "samoléčivé" materiály.
2. Struktura materiálu – atomy a valenční elektronové orbity, Mendělejevova periodická soustava prvků, elektronegativita, vazebné síly (kovové, kovalentní, iontové a molekulové).
3. Rekapitulace základních skupenství, krystalická a amorfní struktura, poruchy mřížky, elastická a plastická deformace, křehký a tvárný lom.
4. Tuhé roztoky, difúze, termodynamika, binární fázové diagramy, homogenní a heterogenní krystalizace, velikost zrn, dosahování maximální pevnosti materiálů řízením jejich struktury, precipitace, segregace.
5. Ocel a litina, jejich struktury a fáze, tepelné zpracování – kalení a popouštění, žíhání, tepelně mechanické zpracování ocelí.
6. Významné fáze a body v Fe-C diagramu, logika EN systému vysvětlená na účelu a odlišnostech jednotlivých skupin ocelí. Speciální kovové materiály pro automobilový a letecký průmysl.
7. Neželezné kovy, kovové pěny, kovová skla, prášková metalurgie, slitiny s tvarovou pamětí.
8. Polymery – struktura: polymerace, tvar makromolekul - zesítění, kopolymery; krystalinita, typy polymerů, hlavní zástupci.
9. Polymery - mechanické a tepelné vlastnosti, viskoelastické chování, přechodová teplota, příměsi, technické zpracování polymerů.
10. Keramika a sklo - příčiny pevnosti a křehkosti, technicky významné příklady keramiky: především technická, beton, žáruvzdorné m., abraziva, ...
11. Kompozity – mechanické vlastnosti, rozhraní složek, efektivní vlastnosti, synergie – odpor proti šíření trhlin.
12. Kompozity – struktura, dlouho/krátko – vláknové k., kritická délka vlákna, materiály matric a vláken, pravidlo směsí, lamináty.
13. Degradační mechanismy: tečení, únava, koroze, stárnutí, radiační poškození, defektoskopie a NDT.