Strukturalne uwarunkowania właściwości

"Z A T W I E R D Z A M"
Załącznik Nr 4
do decyzji Nr 52/PRK/2011
z dnia 16 grudnia 2011r.
Dziekan Wydziału Nowych Technologii i Chemii
dr hab. inż. Stanisław CUDZIŁO, prof. WAT
Warszawa, dnia ..........................
SYLABUS PRZEDMIOTU
Wersja anglojęzyczna:
STRUKTURALNE UWARUNKOWANIA WŁAŚCIWOŚCI
MATERIAŁÓW
Structurally dependent materials properties
Kod przedmiotu:
WTCFXCSI-Su
NAZWA PRZEDMIOTU:
Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): Wydział Nowych Technologii i Chemii
(prowadząca kierunek studiów)
Kierunek studiów:
Fizyka techniczna
Specjalność:
Wszystkie specjalności
Poziom studiów:
studia pierwszego stopnia
Forma studiów:
studia stacjonarne
Język prowadzenia:
polski
Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego: 2012 / 2013
1. REALIZACJA PRZEDMIOTU
Osoba prowadząca zajęcia (koordynatorzy): prof. dr hab. inż. Zbigniew Bojar
PJO/instytut/katedra/zakład: WTC / Katedra Zaawansowanych Materiałów i Technologii
2. ROZLICZENIE GODZINOWE
forma zajęć, liczba godzin/rygor
(x egzamin, + zaliczenie, # projekt)
semestr
punkty
ECTS
razem
wykłady
ćwiczenia
laboratoria
projekt
seminarium
V
46
20X
-
26+
-
-
4
Razem
46
20
-
26
-
-
4
3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI

Fizyka / wymagania wstępne: zna podstawy teoretyczne, podstawowe pojęcia i prawa dotyczące
fizyki ciała stałego
4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Symbol
W1
W2
Efekty kształcenia
Ma wiedzę podstawową, stanowiącą bazę dla zrozumienia i studiowania
przedmiotów kierunkowych, w zakresie matematyki, fizyki, chemii ogólnej i
fizycznej oraz inżynierii materiałowej.
Ma wiedzę ogólną w zakresie strukturalnych uwarunkowań właściwości
materiałów. Zna podstawy budowy materiałów, pojęcie struktury materiałów, mechanizmy przemian fazowych w materiałach, relacje pomiędzy
parametrami podstawowych procesów technologicznych i strukturą materiałów oraz pomiędzy strukturą i ich właściwościami.
odniesienie do
efektów kształcenia dla kierunku
K_W01
K_W13
W3
U1
U2
U3
U4
K1
K2
K3
K4
Ma podstawową wiedzę na temat trendów rozwojowych w zakresie nauk
technicznych, zwłaszcza dotyczących rozwoju materiałów i technologii
materiałowych oraz na temat postępu w dyscyplinach nauki i techniki, będących odbiorcą innowacji materiałowo-technologicznych.
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł (także
anglojęzycznych); potrafi interpretować uzyskane informacje, wyciągać
wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie bazując na wiedzy ogólnoinżynierskiej i w szczególności wiedzy z zakresu inżynierii materiałowej
Potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom
realizacji zadania inżynierskiego w zakresie inżynierii materiałowej.
Ma wyrobioną wewnętrzną potrzebę i umiejętność ustawicznego uzupełniania i nowelizacji nabytej wiedzy poprzez samokształcenie.
Potrafi dokonać identyfikacji problemu i sformułować proste zadanie inżynierskie o charakterze praktycznym, typowym dla laboratoryjnej działalności badawczej.
Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (poprzez
studia II i III stopnia, studia podyplomowe, kursy) w kierunku podnoszenia
kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role.
Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez
siebie lub innych zadania.
Potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy i zgodny z logiką inżynierską.
K_W21
K_U01
K_U02
K_U04
K_U06
K_U16
K_K01
K_K05
K_ K06
K_ K08
5. METODY DYDAKTYCZNE
Wykład interaktywny.
Ćwiczenia laboratoryjne z wykonywaniem zadań technologiczno-badawczych, w tym indywidualnych.
Sprawozdania z realizacji zadań w ramach ćwiczeń laboratoryjnych dyskutowane na forum grupy
celem doskonalenia logiki inżynierskiego myślenia.



6. TREŚCI PROGRAMOWE
liczba godzin
lp
tematyka zajęć
wykł.
1.
Istota inżynierii materiałowej, podstawowa relacja
nauki o materiałach; Struktura atomowa; Wiązania
atomowe w ciele stałym; Klasyfikacja grup materiałowych.
Budowa krystaliczna materiałów; Układy krystalograficzne, Wskaźnikowanie kierunków i płaszczyzn krystalograficznych; Krzepnięcie i krystalizacja materiałów.
Rzeczywista budowa krystaliczna materiałów.
Charakterystyka defektów struktury krystalicznej,
energia defektów, miary gęstości defektów, wpływ
defektów na właściwości materiałów. Dyfuzyjny transport masy w ciele stałym
Zmiany struktury wywołane odkształceniem plastycznym, w tym umocnienie odkształceniowe; Podstawy
zjawisk aktywowanych cieplnie.
Struktura stopów; Warunki tworzenia i cechy
szczególne poszczególnych faz strukturalnych;
Układy równowagi; pojęcie fazy, reguła faz Gibbsa,
reguła dźwigni, budowa fazowa i struktura stopów.
2
2
3.
4.
5.
2
2
2
2
ćwicz.
lab.
proj.
semin.
Kreślenie i analiza fazowa i strukturalna podwójnych
stopów w układach z eutektyką; przemiana eutektoidalna; Układy z perytetyką, układy z fazami międzymetalicznymi, wpływ warunków krystalizacji, przemiana kongruentna; struktura stopów, a ich właściwości.
7, Układ równowagi fazowej żelazo – cementyt.
8. Żelazo i węgiel – charakterystyka podstawowych
składników, rozpuszczalność węgla w żelazie, rys
historyczny i konstruowanie układu, punkty i reakcje
charakterystyczne – perytektyczna, eutektyczna i
eutektoidalna, fazy równowagowe w układzie żelazo –
cementyt, definicje i właściwości faz, analiza przebiegu krystalizacji stopów z poszczególnych przedziałów
zawartości węgla.
9. Przemiany fazowe i nierównowagowa struktura stopów żelaza z węglem - teoria obróbki cieplnej.
Podstawy teoretyczne obróbki cieplnej, wykres przemian przechłodzonego austenitu, przemiany fazowe
podczas obróbki cieplnej, struktury nierównowagowe.
10. Technologia obróbki cieplnej – wpływ składu chemicznego, temperatury, szybkości chłodzenia, udziału, morfologii i stopnia przesycenia faz.
Podstawowe rodzaje obróbki cieplnej, technologiczność i przydatność stali po obróbce cieplnej; Wydzielanie z przesyconego roztworu - utwardzanie wydzieleniowe i dyspersyjne.
6.
2
4
2
2
ĆWICZENIA LABORATORYJNE
1. Wyznaczanie właściwości wytrzymałościowych w
oparciu o statyczną próbę rozciągania i ściskania.
Naprężenia umowne a naprężenia rzeczywiste.
2. Preparatyka, badania makro i mikroskopowe.
3. Przekształcanie struktury polikrystalicznej. Umocnienie odkształceniowe. Zjawiska aktywowane cieplnie.
4. Analiza układów równowagi stopów podwójnych.
5. Konstrukcyjne stopy żelaza z węglem.
6. Równowagowe i nierównowagowe przemiany fazowe
w stalach.
7. Struktura i właściwości materiałów wielofunkcyjnych.
Razem:
4
4
4
4
4
4
20
2
26
7. LITERATURA
podstawowa:
 H. Ziencik, Wprowadzenie do nauki o materiałach, Wyd. WAT, Warszawa 1991.
 Z. Bojar, W. Przetakiewicz, H. Ziencik, Materiałoznawstwo. T.2. Metaloznawstwo, Wyd. WAT,
Warszawa 1995.
 Praca zbiorowa, Ćwiczenia laboratoryjne z materiałoznawstwa, Wyd. WAT, Warszawa 1996.
 B. Ciszewski, W. Przetakiewicz, Nowoczesne materiały stosowane w technice, Wyd. Bellona,
Warszawa 1990.
 K. Przybyłowicz, J. Przybyłowicz, Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach, WNT Warszawa 2004.
 M.W. Grabski, J.A. Kozubowski, Inżynieria materiałowa, 2003, Oficyna Wyd. Pol. Warszawskiej,
Warszawa 2003.
 L.A. Dobrzański, Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT Warszawa 2006.
uzupełniająca:





K. Przybyłowicz, Strukturalne aspekty odkształcenia metali, WNT Warszawa 2002.
M.F. Ashby, D.R.H. Jones, Materiały inżynierskie. T. 1 i 2, 1996, WNT Warszawa.
Praca zbiorowa, Kronika Techniki, Wyd. Kroniki, Warszawa 1992.
W.D.Callister Jr., Materials science and engineering - an introduction, John Wiley and Sons, Inc.
2007.
B.S.Mitchel, An introduction to materials engineering and science, for chemical and materials engineers, John Wiley and Sons, Inc. 2004.
8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia.

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia wykładów: aktywna obecność na zajęciach, pozytywna ocena z kolokwiów - po wykładzie 6-tym i na zakończenie wykładów,

zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych: obecność na zajęciach, przygotowanie merytoryczne, wykonanie i rozliczenie sprawozdania z realizacji zadań grupowych i indywidualnych.

efekty W1-4, U1, K1; K3 sprawdzane są w ramach kolokwiów zaliczających wykłady.

Wszystkie efekty kształcenia łącznie: sprawdzane są podczas ćwiczeń laboratoryjnych i rozliczania sprawozdań z realizacji zadań grupowych i indywidualnych
autor sylabusa
kierownik jednostki organizacyjnej
odpowiedzialnej za przedmiot
prof. dr hab. inż. Zbigniew BOJAR
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis
prof. dr hab. inż. Zbigniew BOJAR
tytuł, stopień naukowy, imię, NAZWISKO, podpis