Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Materiały i projektowanie narzędzi
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
MEI-1-611-s
Wydział:
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Edukacja Techniczno – Informatyczna
Semestr:
6
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. zw. dr hab. inż. Pacyna Jerzy (pacyna@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż, prof. AGH Krawczyk Janusz (jkrawcz@agh.edu.pl)
prof. zw. dr hab. inż. Pacyna Jerzy (pacyna@agh.edu.pl)
dr inż. Kokosza Adam (akokosza@agh.edu.pl)
dr inż. Dąbrowski Robert (rdabrow@agh.edu.pl)
dr inż. Rożniata Edyta (edyta.rozniata@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna najważniejsze materiały stosowane na narzędzia i ich klasyfikację. Egzamin,
Sprawozdanie z odbycia praktyki ,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna podstawowe charakterystyki stali narzędziowych. EI1A_W02 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Ma wiedzę o roli struktury w kształtowaniu własności materiałów narzędziowych EI1A_W02 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Zna wpływ pierwiastków stopowych na własności stali i stopów. EI1A_W04, EI1A_W02 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W005 Zna podstawowe mechanizmy zużywania się narzędzi. EI1A_W04, EI1A_W02, EI1A_W06 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
M_U001 Umie zaprojektować lub dobrać materiał na narzędzia w zakresie składu chemicznego, obróbki cieplnej i struktury EI1A_U03, EI1A_U05, EI1A_U01 Egzamin,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna najważniejsze materiały stosowane na narzędzia i ich klasyfikację. + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna podstawowe charakterystyki stali narzędziowych. + - + - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę o roli struktury w kształtowaniu własności materiałów narzędziowych + - - - - - - - - - -
M_W004 Zna wpływ pierwiastków stopowych na własności stali i stopów. + - - - - - - - - - -
M_W005 Zna podstawowe mechanizmy zużywania się narzędzi. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie zaprojektować lub dobrać materiał na narzędzia w zakresie składu chemicznego, obróbki cieplnej i struktury + - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wprowadzenie, materiały narzędziowe wytwarzane metodą konwencjonalną, materiały narzędziowe spiekane.
2. Klasyfikacja stali narzędziowych. Podstawowe charakterystyki stali narzędziowych: twardość, odpuszczalność.
3. Odporność na ścieranie, wytrzymałość, odporność na pękanie, hartowność (zasada wystarczającej hartowności).
4. Rola mikrostruktury: rola wielkości ziarna, rola austenitu szczątkowego.
5. Stabilizacja austenitu szczątkowego, problematyka wydzieleń wtórnych węglików, przemiany fazowe przy odpuszczaniu stali narzędziowych.
6. Wpływ pierwiastków stopowych na przemiany przy odpuszczaniu stali narzędziowych, parametr J.H. Hollomona i L.D. Jaffe, problematyka odpuszczania wstępnego.
7. Wpływ węglików nierozpuszczonych, wpływ wtrąceń niemetalicznych.
8. Projektowanie narzędzi w zakresie składu chemicznego, obróbki cieplnej i struktury ze stali narzędziowych wg norm europejskich (PN-EN). Wpływ pierwiastków stopowych na własności stali i stopów żelaza, stale narzędziowe niestopowe i stopowe do pracy na zimno, stale narzędziowe do pracy na gorąco, stale szybkotnące.
9. Projektowanie składu chemicznego, struktury i obróbki cieplnej spiekanych stali szybkotnących, węglików spiekanych, spiekanych węglikostali.
10. Węgliki spiekane: metody wytwarzania, gatunki, własności, kierunki rozwoju.
11. Warstwy powierzchniowe nanoszone na węgliki spiekane, własności węglików spiekanych z naniesionymi warstwami, cermetale narzędziowe, ceramiczne materiały narzędziowe.
12. Supertwarde materiały narzędziowe: azotek krzemu Si3N4, węglik krzemu SiC, węglik boru B4C, regularny azotek boru BN, diament.
13. Mechanizmy zużywania się narzędzi. Zużycie cierne: ścierne, adhezyjne (problem nalepień), zmęczeniowe, efekt Rebindera.
14. Problematyka warstwy wierzchniej: tribologia nisko- i wysokotemperaturowa, tarcie ślizgowe, tarcie toczne, tarcie wewnętrzne, warstwa Beilby’ego, biała warstwa, ciemna warstwa.
15. Przykłady zużywania się warstwy wierzchniej narzędzi.

Ćwiczenia laboratoryjne:

1. Stale narzędziowe niestopowe i stopowe do pracy na zimno.
2. Stale narzędziowe stopowe do pracy na gorąco.
3. Stale szybkotnące wytwarzane technologią konwencjonalną i metodami metalurgii proszków.
4. Dobór stali narzędziowych na narzędzia do pracy na zimno.
5. Dobór stali narzędziowych stopowych na narzędzia do pracy na gorąco.
6. Dobór stali szybkotnących na narzędzia skrawające.
7. Węgliki spiekane. Spiekane materiały ceramiczne i ceramiczno węglikowe.
8. Warstwa wierzchnia narzędzi.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 77 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest równa ocenie końcowej z egzaminu.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów niekończących się egzaminem).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. J. Pacyna: “Materiały i projektowanie narzędzi” Notatki z wykładów wygłoszonych w roku akademickim 2011/2012 dla studentów Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH,2011
2. J. Pacyna: „Metaloznawstwo pękania stali narzędziowych”. Zeszyty Naukowe AGH, Nr 120, Kaków 1988 r.
3. L.A. Dobrzański : „Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo”. WNT, Warszawa 2006 r.
4. E. Żmihorski: „Stale narzędziowe i obróbka cieplna narzędzi”. WNT, Warszawa 1970 r.
5. J. Pacyna: „Wyroby hutnicze stalowe”. Wyd. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo – Dydaktyczne AGH, (w druku).

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Nowe materiały i nowe technologie obróbki cieplnej dla hutnictwa w ofercie AGH / Jerzy PACYNA, Janusz KRAWCZYK, Piotr BAŁA, Adam KOKOSZA, Robert DĄBROWSKI, Edyta ROŻNIATA // Hutnik Wiadomości Hutnicze : 2010 R. 77 nr 4, s. 160–166

2. Kinetics of phase transformations of undercooled austenite in tool steels of a different chromium content / Janusz KRAWCZYK, Jerzy PACYNA, Piotr BAŁA, Teresa SKRZYPEK, Adam KOKOSZA // Inżynieria Materiałowa, 2010 R. 31 nr 3, s. 247–251

3. Bała P., Pacyna J., Krawczyk J.: The microstructure changes in high-speed steels during continuous heating from as-quenched state, Kovové Materiály – Metallic Materials, nr 2, vol. 49, 2011, s.125÷130

4. Bała P. The influence of the kinetics of phase transformations during tempering on the microstructure development in tool steel with different carbon content, Metal 2013 : 22nd international conference on Metallurgy and materials : May 15th–17th 2013, Brno : conference proceedings. Ostrava TANGER Ltd., 2013, s. 113.

5. Irreversible temper embrittlement / J. PACYNA, A. KOKOSZA, R. DZIURKA // Archives of Materials Science and Engineering ; 2013 vol. 62 iss. 2, s. 67–72.

6. Rola mikrostruktury w tribologicznym zużyciu stopów żelaza — The role of the microstructure in tribological wear of iron alloys / Janusz KRAWCZYK. — Kraków : Wydawnictwa AGH, 2013

7. Nowe stale na walce do walcowanie na zimno — New steels for cold rolling rolls / Jerzy PACYNA, Adam KOKOSZA // Hutnik Wiadomości Hutnicze : 2015 t. 82 nr 4, s. 269–274

8. Krawczyk J., Pacyna J. , Bała P.: Fracture toughness of steels with nickel content in respect of carbide morphology. Materials Science and Technology, 2015 vol. 31 no. 7, s. 795–801.

9. Nowe staliwo ledeburytyczne na narzędzia do przetwórstwa materiałów — New ledeburitic cast steel for processing tools materials / Jerzy PACYNA, Rafał DZIURKA // Inżynieria Materiałowa ; 2015 R. 36 nr 5, s. 329–333

10. Phase transformations in the precipitation hardened cast steel / J. PACYNA, R. DZIURKA, M. Grudzień // Archives of Materials Science and Engineering ; 2015 vol. 73 iss. 2, s. 62–68

11. http://www.bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Brak.