Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Obróbka cieplna
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
MME-1-710-s
Wydział:
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Metalurgia
Semestr:
7
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż, prof. AGH Krawczyk Janusz (jkrawcz@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż, prof. AGH Krawczyk Janusz (jkrawcz@agh.edu.pl)
dr inż. Augustyn-Nadzieja Joanna (jap@agh.edu.pl)
mgr inż. Frocisz Łukasz (lfrocisz@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Poznane zostaną sposoby prowadzenia obróbki cieplnej i jej skutki. Efektem kształcenia będzie rozumienie wpływu parametrów obróbki ciepnej na mikrostrukturę i własności stopów metalicznych.

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 Zapoznanie się z metodami uszlachetniania stopów żelaza poprzez zastosowanie procesów obróbki cieplnej ME1A_W05 Egzamin
M_W002 Poznanie nowoczesnych metod poprawy własności fizycznych metali ME1A_W14 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Umiejętność doboru parametrów obróbki cieplnej dla uzyskania pożądanych własności mechanicznych stali po obróbce cieplnej ME1A_U15, ME1A_U02, ME1A_U10 Zaliczenie laboratorium
M_U002 Znajomość zależności pomiędzy parametrami struktury i własnościami mechanicznymi stali po obróbce cieplnej ME1A_U02, ME1A_U10 Zaliczenie laboratorium
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 Zapoznanie się z metodami uszlachetniania stopów żelaza poprzez zastosowanie procesów obróbki cieplnej + - - - - - - - - - -
M_W002 Poznanie nowoczesnych metod poprawy własności fizycznych metali + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umiejętność doboru parametrów obróbki cieplnej dla uzyskania pożądanych własności mechanicznych stali po obróbce cieplnej - - + - - - - - - - -
M_U002 Znajomość zależności pomiędzy parametrami struktury i własnościami mechanicznymi stali po obróbce cieplnej - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wstęp do obróbki cieplnej. Ogólna klasyfikacja procesów obróbki cieplnej. Struktura krystaliczna metali; rodzaje roztworów w stanie stałym; żelazo i jego stopy; układ równowagi Fe-Fe3C; związek układu równowagi z obróbką cieplną.
2. Charakterystyka faz i struktur występujących w układzie Fe-Fe3C, wpływ pierwiastków stopowych na wykres Fe-Fe3C.
3. Przemiany podczas nagrzewania stali.
4. Wyżarzanie. Rodzaje wyżarzania stali. Zmiana mikrostruktury i własności podczas różnych rodzajów wyżarzania.
5. Przemiana eutektoidalna, przemiana bainityczna, przemiana martenzytyczna. Hartowanie stali, omówienie rodzajów hartowania z podziałem na objętościowe i powierzchniowe.
6. Hartowność stali, parametry hartowania, czynniki wpływające na hartowność, sposoby określenia hartowności, metoda krzywych U, metoda hartownia od czoła, metoda analityczna Grossmanna, obliczanie hartowności stali.
7. Podstawy kinetyki przemian – wykresy CTPi, CTPc w obróbce cieplnej.
8. Obróbka cieplno-plastyczna.
9. Hartowanie i odpuszczanie oraz przesycanie i starzenie.
10. Odpuszczanie stali: przemiany zachodzące podczas odpuszczania stali, kinetyka odpuszczania wykresy CTPco.
11. Odpuszczalność stali, wpływ składu chemicznego stali na odpuszczalność.
12. Rodzaje kruchości odpuszczania, przemiana austenitu szczątkowego, twardość wtórna.
13. Obróbka cieplna stopów aluminium, stopów tytanu, stopów niklu.
14. Rodzaje obróbki cieplno-chemicznej – zjawiska zachodzące na powierzchni stali podczas obróbki cieplno-chemicznej, nawęglanie, azotowanie, węgloazotowanie.

Ćwiczenia laboratoryjne:

1. Ocena wpływu ośrodka chłodzącego na mikrostrukturę stali
2. Wyznaczanie hartowności stali konstrukcyjnych
3. Badanie wpływ ulepszania cieplnego na własności stali
4. Analiza dylatometryczna w zagadnieniach obróbki cieplnej
5. Badanie wpływu czasu i temperatury na rozrost ziarna austenitu
6. Obróbka cieplna stali narzędziowych
7. Analiza efektów mikrostrukturalnych obróbki cieplno – chemicznej – nawęglanie
8. Analiza efektów mikrostrukturalnych obróbki cieplno – chemicznej – azotowanie
9. Analiza szybkości nagrzewania i chłodzenia

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 144 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Przygotowanie do zajęć 28 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 30 godz
Udział w wykładach 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 27 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 3 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa odpowiada ocenie z egzaminu. Egzamin w formie ustnej obejmuje odpowiedź na dwa pytania. Na zakres sprawdzenia wiedzy na egzaminie wpływ ma aktywność na zajęciach laboratoryjnych podparta oceną (uwzględniane jest od średniej min. 4,00) oraz udział w nieobowiązkowych wykładach bez wpływu tego parametru na ocenę.

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. K. Przybyłowicz, Metaloznawstwo,
2. K. Wesołowski: Metaloznawstwo i obróbka cieplna,
3. K.E. Thelning: Steel and its heat treatment, Butterworths, 1984
4. K.I.Nowikow: Tieoria tiermiczeskoj obrabotki, Wyd. Mietallurgija, Moskwa 1974
5. Luty W.Obróbka cieplna stopów żelaza – poradnik inżyniera, WNT, Warszawa 1977
6. St. Rudnik: Metaloznawstwo, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1996
7. L. Dobrzański: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, Pol. Śląska, 1996
8. Z. Kędzierski: Przemiany fazowe w metalach i stopach
9. J. Fabijańczyk: Urządzenia do obróbki cieplnej, WSiP, Bielsko 1975
10. H. Adrian: Numeryczne modelowanie procesów obróbki cieplnej, Wydawnictwa AGH, Kraków, 2011

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. 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.
2. KRAWCZYK J., Frocisz Ł., Matusiewicz P., Madej M.: The effect of the microstructure on the tribological
properties of the Monel K500 alloy. Metal 2015: 24th International Conference on Metallurgy and
Materials: June 3rd–5th 2015, Brno, Czech Republic: Ostrava TANGER Ltd., 2015 s. 1326–1334.
3. KRAWCZYK J., Frocisz Ł., Dąbrowski R., Rożniata E., Śleboda T.: The range of the occurrence of α
phase in near β titanium alloys. Key Engineering Materials, 2016 vol. 682, s. 77–82.
4. Dąbrowski R., Cios G., KRAWCZYK J.: Influence of the supersaturating temperature on the
microstructure and hardness of Ti24Nb4Zr8Sn alloy. Key Engineering Materials, 2016 vol. 687, s. 55–61.
5. Dąbrowski R., KRAWCZYK J., Rożniata E.: Influence of the ageing temperature on the microstructure
and selected mechanical properties of Ti13Nb13Zr alloy. Key Engineering Materials, 2016 vol. 682, s.
24–30.
6. Ciastoń D., AUGUSTYN-NADZIEJA J., MADEJ M., Sanicki B.: Charakterystyka własności
mikrostrukturalnych i użytkowych stali konstrukcyjnej niestopowej po procesach obróbki cieplnej.
Materiały i technologie XXI wieku: XX międzynarodowa studencka sesja naukowa. Katowice, 17 maja
2018 r. 1–8.
7. Stanclik M., AUGUSTYN-PIENIĄŻEK J.: Kształtowanie mikrostruktury i własności mechanicznych stopu
aluminium AlSi7Mg0,3. Innowacje w inżynierii produkcji, technologii materiałów i bezpieczeństwie.
http://www.bpp.agh.edu.pl/XXXIX studencka konferencja naukowa. Częstochowa, 28 maj 2015 (praca zbiorowa pod red. nauk. Ewy Staniewskiej, Grzegorza Stradomskiego) 16–22.

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

Informacje dodatkowe:

Dopuszczenie do poprawkowego zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych wymaga spełnienia minimalnej liczby obecności na ćwiczeniach oraz dotrzymania reżimu czasowego do przystąpienia do zaliczenia w ramach ujętych w regulaminie studiów oraz ustaleń z prowadzącym ćwiczenia. Udział w ćwiczeniach jest objęty sprawdzeniem przygotowania merytorycznego do ich odbywania. Dopuszczenie do ćwiczeń laboratoryjnych i udział w nich jest możliwy przy spełnieniu wymogów podanych przez prowadzącego, które nie są w sprzeczności z regulaminem studiów. Przystąpienie do egzaminu zerowego jest równoznaczne z uwzględnieniem jego wyniku w terminie I egzaminu.