VŠTE:NE_SMT Strojírenské materiály pro eko - Informace o předmětu

NE_SMT Strojírenské materiály pro ekonomy

Rozsah

2/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.

Vyučující

Ing. Kamil Koza (přednášející)
doc. Ing. Karel Gryc, MBA, Ph.D. (cvičící)

Garance

doc. Ing. Karel Gryc, MBA, Ph.D.
Environmentální výzkumné pracoviště – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích
Dodavatelské pracoviště: Environmentální výzkumné pracoviště – Ústav technicko-technologický – Rektor – Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Předpoklady

OBOR(CAP)

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.

Cíle předmětu opírající se o výstupy z učení

Cílem předmětu je seznámit posluchače s podstatou konvenčních i progresivních kovových materiálů využívaných ve strojírenské praxi. Absolvent je schopen se v základních obrysech orientovat v klíčových kovových materiálech, jejich strukturálních vlastnostech, mechanickém chování a metodách testování. Důraz je kladen na krystalickou stavbu kovů, poruchy mřížky, metalografickou analýzu a mechanické zkoušky. Součástí předmětu je také základní pochopení udržitelných aspektů kovových materiálů, zejména jejich dlouhodobé stability, odolnosti proti degradaci, koroze a možností recyklace. Studenti získají základní přehled o vztahu mezi strukturou kovů a jejich vlastnostmi, naučí se v základním rámci kriticky hodnotit materiálové charakteristiky a správně interpretovat výsledky laboratorních testů. Absolvent získá základní znalosti a dovednosti, které mu umožní se zorientovat z pohledu kovových materiálů v efektivním řízení materiálových toků a v základních obrysech zhodnotit vhodnost kovových materiálů pro různé aplikace z hlediska technických i environmentálních požadavků.

Výstupy z učení

Po úspěšném absolvování předmětu student: 18.1 Rozumí základnímu rozdělení kovových materiálů a jejich mechanickým, fyzikálním a chemickým vlastnostem. 18.2 Umí v omezeném rozsahu popsat vnitřní stavbu kovů, krystalovou strukturu a poruchy krystalové mřížky. 18.3 Zná principy základních metalografických metod a mechanických zkoušek kovových materiálů. 18.4 Umí rámcově vysvětlit vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti kovů a jejich odolnost vůči namáhání. 18.5 Má základní přehled o běžně používaných slitinách železných a neželezných kovů a jejich aplikacích. 18.6 Rozumí v základním rozsahu problematice koroze kovových materiálů a možnostem jejich ochrany. 18.7 Má základní povědomí o vlivu struktury kovových materiálů na jejich životnost, degradaci a únavové vlastnosti. 18.8 Dokáže zjednodušeně posoudit ekologické a ekonomické aspekty recyklace kovů a jejich vlivu na vlastnosti materiálů.

Osnova

• Přednášky: 1. Úvod do materiálů, základní rozdělení a jejich využití ve strojírenské praxi. (18.1, 18.8) ♻ (Vliv životního cyklu materiálů na jejich vlastnosti – degradace a stárnutí kovů v praxi.) 2. Hmota, její vnitřní stavba, krystalová stavba kovů, bodové, čárové, plošné a prostorové poruchy krystalové mřížky. (18.2) 3. Základy termodynamiky, kinetiky a difúze kovových soustav. (18.3) 4. Fázové přeměny v kovech. Základní typy binárních systémů. Souvislost binárních diagramů s vlastnostmi slitin. (18.4, 18.7, 18.8) ♻ (Stabilita a trvanlivost materiálů – jak binární diagramy ovlivňují dlouhodobé vlastnosti kovů?) 5. Tuhnutí a krystalizace kovů a slitin, segregační jevy. Fázové přeměny v tuhém stavu. (18.4, 18.8) 6. Metalografie. Světelná mikroskopie, makrostruktura, čistota kovů, velikost zrna. (18.5, 18.8) 7. Mechanické vlastnosti kovů a jejich slitin: vliv mikrostruktury na mechanické vlastnosti, druhy deformace. (18.5, 18.8) 8. Zkoušení mechanických vlastností kovů a jejich slitin. Zkoušky statické, tvrdosti a rázem v ohybu. (18.5, 18.8) 9. Slitiny železa - oceli. Jejich charakteristika, vlastnosti a užití. (18.7, 18.8) ♻ (Životnost ocelí – faktory ovlivňující degradaci materiálů v dlouhodobém používání.) 10. Slitiny železa - litiny. Jejich charakteristika, vlastnosti a užití. (18.5, 18.7, 18.8) ♻ (Opotřebení a únavové vlastnosti litin – jak správně volit materiály pro dlouhodobé aplikace?) 11. Stručná charakteristika vybraných slitin neželezných kovů a jejich užití, část 1. (18.5, 18.7, 18.8) ♻ (Odolnost hliníkových a měděných slitin proti korozi a mechanické degradaci.) 12. Stručná charakteristika vybraných slitin neželezných kovů a jejich užití, část 2. (18.5, 18.7, 18.8) ♻ (Stabilita titanu a niklu v extrémních podmínkách – výhody udržitelných materiálů s dlouhou životností.) 13. Koroze kovů. Typy koroze a důsledky. Aktivní a pasivní protikorozní ochrana kovů. (18.6, 18.8) ♻ (Ekologické alternativy protikorozní ochrany – eliminace toxických inhibitorů a jejich dopady na vlastnosti materiálů.) Semináře: 1. Úvodní informace. Bezpečnostní předpisy, způsoby práce v laboratorních podmínkách. (18.1 - 18.8) ♻ (Jak degradace materiálů ovlivňuje jejich bezpečnost a provozní spolehlivost?) 2. Exkurze do materiálových laboratoří a zkušeben průmyslových partnerů VŠTE. (18.5, 18.8) 3. Základní výpočty v oblasti termodynamiky kovů a slitin. (18.3) 4. Základní binární rovnovážné diagramy. (18.7) ♻ (Vztah mezi binárními diagramy a stabilitou materiálů při dlouhodobém používání.) 5. Světelná mikroskopie a optická emisní spektrometrie. (18.5, 18.9) 6. Světelná mikroskopie: praktické cvičení. (18.5, 18.8) 7. Optická emisní spektrometrie: praktické cvičení. (18.5, 18.8) ♻ (Porovnání mikrostruktury primárních a recyklovaných materiálů – vliv na vlastnosti.) 8. Zkoušky tahem a rázem v ohybu. (18.5, 18.8) ♻ (Srovnání mechanických vlastností recyklovaných a primárních materiálů.) 9. Zkouška tahem: praktické cvičení. (18.5, 18.8) 10. Zkouška rázem v ohybu: praktické cvičení. (18.5, 18.8) ♻ (Vliv materiálového složení na dlouhodobou únavu materiálu.) 11. Binární diagramy slitin železa. (18.4, 18.7, 18.8) ♻ (Vliv fázových přeměn na životnost materiálů a jejich odolnost.) 12. Vybrané binární diagramy neželezných kovů. (18.4, 18.7, 18.8) ♻ (Recyklace vybraných slitin a její vliv na materiálové vlastnosti.) 13. Závěrečný test, vyhodnocení semestrální práce. (18.1 - 18.8)

Literatura

povinná literatura
• SKÁLOVÁ, J., KOVAŘÍK, R., BENEDIKT, V. Základní zkoušky kovových materiálů. 4. vyd. - dotisk. Plzeň: Západočeská univerzita, 2010. 175 s. ISBN 978-80-7043-417-8.
• SILBERNAGEL, A., V. HRUBÝ, M. GREGER a J. NĚMEC 2011. Struktura, vlastnosti, zkoušení a použití kovů. Ostrava: Kovosil. ISBN 978-80-903694-6-7.
• MACHEK, V. a J. SODOMKA, 2008. [Nauka o materiálu. 3. část], Speciální kovové materiály. Praha: České vysoké učení technické. ISBN 978-80-01-04212-0.vvv
• SKÁLOVÁ, J., J. KOUTSKÝ a V. MOTYČKA, 2010. Nauka o materiálech. 4. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita. ISBN 978-80-7043-874-9.
• ASKELAND, D., R. FULAY, P. P. WRIGHT a J. WENDELIN, 2010. The Science and Engineering of Materials. 6. vyd. Stamford: Cengage Learning. ISBN 978-0-495-29602-7.

doporučená literatura
• ASHBY, M., F. a D. R. H. JONES, 2012. Engineering Materials 1, An Introduction to Properties, Applications and Design. 4. vyd. Oxford: Elsevier. ISBN 978-0-0080-96665-6.
• SKRBEK, B., 2010. Výběr materiálových norem: pracovní pomůcka. Liberec: Technická univerzita v Liberci. ISBN 978-80-7372-634-8. PILOUS, V., 2008. Technologie kovových materiálů. 2. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita. ISBN 978-80-7043-699-8.
• KADLEC, J. a M. POSPÍCHAL, 2010. Nauka o materiálu I. Brno: Univerzita obrany. ISBN 978-80-7231-705-9.
• MACHEK, V. a J. SODOMKA, 2007. [Nauka o materiálu]. 2. část, Vlastnosti kovových materiálů. Praha: Nakladatelství ČVUT. ISBN 978-80-01-03686-0.

Organizační formy výuky

přednáška
seminář
cvičení
odborná praxe
tutoriál
konzultace

Komplexní výukové metody

frontální výuka
skupinová výuka - kooperace
projektová výuka
brainstorming
kritické myšlení
samostatná práce – individuální nebo individualizovaná činnost
výuka podporovaná multimediálními technologiemi

Studijní zátěž

Aktivita	Počet hodin za semestr
	Prezenční forma	Kombinovaná forma
Projekt - semestrální	26	26
Příprava na přednášky	16
Příprava na seminář, cvičení, tutoriál	16	26
Příprava na závěrečný test	20	62
Účast na přednáškách	26
Účast na semináři/cvičeních/tutoriálu/exkurzi	26	16
Celkem:	130	130

Metody hodnocení a jejich poměr

test - závěrečný 70 %
projekt - semestrální 30 %

Podmínky testu

Pro úspěšné splnění předmětu je nutné v~součtu dosáhnout z~průběžného a závěrečného hodnocení minimálně 70 % za níže stanovených podmínek. V~průběžném hodnocení lze získat 30 bodů tj. 30 %. V~závěrečném hodnocení lze celkem získat 70 bodů tj. 70 %. Celková klasifikace předmětu, tj. body za závěrečné hodnocení (70 - 0) + body z~průběžného hodnocení (30 - 0): 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. Student prezenční formy studia je povinen na kontaktní výuce, tj. vše kromě přednášek, splnit povinnou 70% účast. Pokud účast nebude splněná, bude student automaticky klasifikován „-“.

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 seminářích povinná 70% účast.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.vstecb.cz/predmet/vste/leto2025/NE_SMT