NOM_1 Nauka o materiálu I.

Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
léto 2021
Rozsah
2/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Marta Harničárová, PhD. (cvičící)
Ing. Monika Karková, PhD. (cvičící)
Ing. Martin Podařil, PhD., Ph.D. (cvičící)
prof. RNDr. Vladimír Šepeľák, DrSc. (cvičící)
prof. Ing. Jan Valíček, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Vladimír Šepeľák, DrSc.
Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojírenství – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
NOM_1/P01: každé sudé úterý 8:00–9:30 B1, každé sudé úterý 8:00–9:30 B1, každé sudé úterý 8:00–9:30 B1, každé sudé úterý 9:40–11:10 B1, každé sudé úterý 9:40–11:10 B1, každé sudé úterý 9:40–11:10 B1, M. Harničárová, V. Šepeľák, J. Valíček
NOM_1/S07: St 14:50–16:20 B4, M. Podařil
NOM_1/S08: Čt 9:40–11:10 D416, M. Podařil
NOM_1/S09: St 13:05–14:35 D415, M. Podařil
NOM_1/S10: St 11:25–12:55 D415, M. Podařil
NOM_1/S16: St 16:30–18:00 B4, M. Podařil
Předpoklady
FORMA ( P ) && MAT_z Matematika I
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení
V rámci předmětu získá student znalosti v oblasti podstaty, chemického složení, struktury, vlastností a využití kovových materiálů. Bude seznámen se základními technologiemi zpracování a zkoušení a také s faktory, které ovlivňují vlastnosti kovových materiálů. Především se bude jednat o ocel a její slitiny a o neželezné kovy. Nedílnou součástí výuky je představení konkrétních příkladů použití probíraných materiálů zejména ve strojírenství a také vývojových trendů v této oblasti.
Výstupy z učení
Absolvent předmětu umí popsat vlastnosti a strukturu materiálu, provést rozbor složení a posoudit vhodnost použití materiálu pro aplikaci v konstrukci.
Osnova
  • 1. Úvod do studia materiálové problematiky – význam předmětu, harmonogram přednášek a cvičení, požadavky k zápočtu a zkoušce; charakteristika materiálů
  • 2. Základy nauky o kovech, vnitřní stavba kovů, vazby atomů v molekule a krystalu; základy krystalografie, krystalografické mřížky a jejich poruchy
  • 3. Základní související termodynamické pojmy – stav a energie soustavy, fázové pravidlo; difuze v kovových soustavách
  • 4. Kovy a slitiny za působení vnějších sil – pružná a plastická deformace, zpevnění, odpevňovací procesy
  • 5. Čisté kovy a slitiny, stavba kovových soustav, tuhé roztoky a intermediární fáze
  • 6. Fázové přeměny v kovových soustavách, krystalizace a přeměny v tuhém stavu, alotropie a polymorfie
  • 7. Rovnovážné diagramy binárních soustav, fázový a strukturní rozbor soustav podle rozpustnosti složek
  • 8. Technické slitiny železa, čisté železo, vliv prvků na vlastnosti
  • 9. Fázový a strukturní rozbor slitin železa s uhlíkem, binární diagramy metastabilní soustavy Fe-Fe3C a stabilní soustavy Fe-C, vliv dalších prvků na vlastnosti
  • 10. Základy tepelného zpracování ocelí a litin, chemicko-tepelné zpracování ocelí, mechanicko-tepelné zpracování ocelí
  • 11. Označování ocelí, oceli uhlíkové a slitinové; oceli žáropevné, žáruvzdorné a korozivzdorné; nástrojové oceli
  • 12. Neželezné kovy a jejich slitiny, charakteristika vybraných slitin Cu, Al, Ti, Mg a dalších technicky významných slitin
  • 13. Kovové materiály pro výrobu základních částí výrobních strojů, energetických strojů a dopravní techniky
Literatura
    povinná literatura
  • ČIŽMÁROVÁ, E. a SOBOTOVÁ J. 2014. Nauka o materiálu I. a II.: cvičení. V Praze: ČVUT, ISBN 978-80-01-05550-2.
  • MACHEK, V. 2013. Kovové materiály 1. 1. vydání, V Praze: ČVUT, 168 s. ISBN 978-80-01-05248-8.
  • MACHEK, V. 2015. Kovové materiály 4.: výroba a zpracování ocelí a litin. V Praze: ČVUT, ISBN 978-80-01-05686-8.
    doporučená literatura
  • MACEK, K. a kol. 1996. Nauka o materiálu. Praha: VČVUT Praha, 209 s. ISBN 80-01-01507-6.
  • PTÁČEK, L. a kol., 2003. Nauka o materiálu I. Brno: CERM, 516 s. ISBN 8072042831.
  • FREMUNT, P., PODRÁBSKÝ, T., 1996. Konstrukční oceli. Brno: CERM. 261 s. ISBN 80-85867-95-8.
  • SKÁLOVÁ, J., BENEDIKT, V., KOVAŘÍK, R., 2000. Základní zkoušky kovových materiálů. Plzeň: Západočeská univerzita, 175 s. ISBN 80-7082-623-3.
  • PLUHAŘ J., 1989. Nauka o materiálech – Celostátní učebnice pro skupinu studijních oborů Strojírenství a ostatní kovodělná výroba. 1. vyd. Praha: SNTL. 549 s.
  • PTÁČEK, L. a kol., 2003. Nauka o materiálu II. Brno: CERM. 216 s. ISBN 8072042831.
Organizační formy výuky
přednáška
seminář
cvičení
laboratorní cvičení
tutoriál
Komplexní výukové metody
frontální výuka
skupinová výuka - kooperace
brainstorming
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
Studijní zátěž
AktivitaPočet hodin za semestr
Prezenční formaKombinovaná forma
Příprava na přednášky10 
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál8 
Příprava na závěrečný test50 
Vypracování laboratorních protokolů / semestrálních prací10 
Účast na přednáškách26 
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi26 
Celkem:1300
Metody hodnocení a jejich poměr
test - závěrečný 70 %
seminární práce 30 %
Podmínky testu
Hodnocení práce studentů během seminářů a laboratorních praktik, vypracování semestrálních prací (30 %), závěrečná zkouška (70 %). A 100 – 90, B 89,99 – 84, C 83,99 – 77, D 76,99 – 73, E 72,99 – 70, FX 69,99 – 30, F 29,99 - 0.
Informace učitele
Účast na výuce ve všech formách řeší samostatná vnitřní norma VŠTE (Evidence docházky studentů na VŠTE). Pro studenty prezenční formy studia je na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, povinná 70% účast.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2021, léto 2022, zima 2022, léto 2023, léto 2024.