Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Introduction to Materials Science
Course of study:
2019/2020
Code:
MIMT-2-233-s
Faculty of:
Metals Engineering and Industrial Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Materials Science
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
English
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż, prof. AGH Magalas Leszek (magalas@agh.edu.pl)
Module summary

Omawiane są wybrane zagadnienia z zakresu inżynierii materiałowej stanowiące rozszerzenie zagadnień omawianych na zajęciach prowadzonych w języku polskim. W ten sposób wprowadzane jest coraz bardziej zaawansowane angielskie słownictwo techniczne z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej. Na przykładzie kolejnych zagadnień omawiane są nowe zaawansowane treści programowe związane np. z teorią dyslokacji, odkształceniem plastycznym, przemianami fazowymi i metodami badań materiałów.

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills: he can
M_U001 Student rozumie wykład z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej prowadzony w języku angielskim oraz potrafi czytać ze zrozumieniem teksty techniczne w języku angielskim. IMT2A_U05 Participation in a discussion,
Presentation,
Oral answer,
Test,
Examination
M_U002 Student zna stosowne słownictwo techniczne umożliwiające Mu przedstawienie w języku angielskim omawianych pojęć, koncepcji i definicji zarówno w formie ustnej, jak i pisemnej. IMT2A_U05 Participation in a discussion,
Oral answer,
Test,
Examination,
Activity during classes
M_U003 Student potrafi samodzielnie opracować 'glossary' w języku angielskim dla najważniejszych pojęć i koncepcji z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej oraz być przygotowanym do sprawnego posługiwania się specjalistycznymi słownikami i dalszej samodzielnej pracy. IMT2A_U05 Essays written during classes,
Test results,
Participation in a discussion,
Oral answer,
Test,
Activity during classes
M_U004 Student umie posługiwać się wielojęzycznymi słownikami technicznymi z zakresu inżynierii materiałowej, metaloznawstwa i metalurgii oraz zna strukturę technicznego języka angielskiego. Student opanował podstawowe słownictwo techniczne i złożone zwroty z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej w języku angielskim. IMT2A_U05 Involvement in teamwork,
Report,
Scientific paper,
Oral answer
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada znajomość podstawowych pojęć z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej w języku angielskim. Posiada znajomość niezbędnego słownictwa i definicji (glossary), najważniejszych pojęć dotyczących budowy materiałów, defektów struktury, dyfuzji, odkształcenia plastycznego oraz przemian fazowych. IMT2A_W03 Test results,
Participation in a discussion,
Test,
Examination
M_W002 Student posiada wiedzę na temat rodzajów i własności materiałów inżynierskich w języku angielskim, ze szczególnym uwzględnieniem własności mechanicznych i odkształcenia plastycznego materiałów metalicznych. IMT2A_W03 Participation in a discussion,
Presentation,
Oral answer,
Test
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
42 14 0 0 0 0 28 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Skills
M_U001 Student rozumie wykład z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej prowadzony w języku angielskim oraz potrafi czytać ze zrozumieniem teksty techniczne w języku angielskim. + - - - - + - - - - -
M_U002 Student zna stosowne słownictwo techniczne umożliwiające Mu przedstawienie w języku angielskim omawianych pojęć, koncepcji i definicji zarówno w formie ustnej, jak i pisemnej. + - - - - + - - - - -
M_U003 Student potrafi samodzielnie opracować 'glossary' w języku angielskim dla najważniejszych pojęć i koncepcji z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej oraz być przygotowanym do sprawnego posługiwania się specjalistycznymi słownikami i dalszej samodzielnej pracy. - - - - - + - - - - -
M_U004 Student umie posługiwać się wielojęzycznymi słownikami technicznymi z zakresu inżynierii materiałowej, metaloznawstwa i metalurgii oraz zna strukturę technicznego języka angielskiego. Student opanował podstawowe słownictwo techniczne i złożone zwroty z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej w języku angielskim. - - - - - + - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada znajomość podstawowych pojęć z zakresu metaloznawstwa i inżynierii materiałowej w języku angielskim. Posiada znajomość niezbędnego słownictwa i definicji (glossary), najważniejszych pojęć dotyczących budowy materiałów, defektów struktury, dyfuzji, odkształcenia plastycznego oraz przemian fazowych. + - - - - + - - - - -
M_W002 Student posiada wiedzę na temat rodzajów i własności materiałów inżynierskich w języku angielskim, ze szczególnym uwzględnieniem własności mechanicznych i odkształcenia plastycznego materiałów metalicznych. + - - - - + - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 84 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 42 h
Preparation for classes 18 h
Realization of independently performed tasks 17 h
Examination or Final test 2 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (14h):
  1. 1. Basic definitions. The structure of crystalline solids. Crystalline and noncrystalline solids.
    2. Imperfections in solids. Direct on-line animation of point defects and grain boundaries in crystalline materials.
    3. Point defects: types of point defects, density and mobility of point defects.
    Diffusion and relaxation processes of point defects in metals and alloys.
    Interstitial diffusion. Solid solutions.
    4. Introduction to dislocations. Properties of dislocations (illustrations). Interaction of dislocations with point defects. Dislocation movement on slip plane – realistic picture of dislocation motion in random stress field. Movement of dislocations (video) in crystalline materials. Slip systems. Schmid’s law.
    5. Elastic, anelastic and plastic deformation. Stress-strain behavior. Elastic modulii, Young’s modulus and dissipation of mechanical energy by solids.
    6. Grain boundaries. Grains in different scales. Nanomaterials. Hall-Petch equation. Generalized Hall-Petch equation.
    7. Identification of selected structural features in materials with different microscopic techniques.
    8. Glossary. Materials science and physical metallurgy.

  2. Introduction to Materials Science – Selected Topics

    1. The concept of Materials Science, Materials Engineering and Physical Metallurgy.
    2. The structure of crystalline solids. Crystalline and noncrystalline solids.
    3. Imperfections in solids. Animation of point defects and grain boundaries.
    4. Point defects. Diffusion phenomena. Relaxation processes of point defects in metals and alloys.
    5. Dislocation theory. Properties of dislocations. Interaction of dislocations with point defects. Dislocation movement on slip plane. Simulation of dislocation motion in random stress field.
    6. In-situ movement of dislocations (video presentation). Slip systems. Schmid’s law.
    7. Elastic, anelastic and plastic deformation. Stress-strain behavior. Young’s modulus.
    Elastic constants. Dissipation of mechanical energy in solids.
    8. Grain boundaries. Grains in different length scales. Generalized Hall-Petch equation. 9. Selected experimental techniques; microscopic and spectroscopic techniques (LM, STM, AFM, high-resolution mechanical spectroscopy, HRMS).
    10. Phase transformations: Selected topics.

  3. Introduction to Materials Science – Selected Topics

    1. The concept of Materials Science, Materials Engineering and Physical Metallurgy.
    2. The structure of crystalline solids. Crystalline and noncrystalline solids.
    3. Imperfections in solids. Animation of point defects and grain boundaries.
    4. Point defects. Diffusion phenomena. Relaxation processes of point defects in metals and alloys.
    5. Dislocation theory. Properties of dislocations. Interaction of dislocations with point defects. Dislocation movement on slip plane. Simulation of dislocation motion in random stress field.
    6. In-situ movement of dislocations (video presentation). Slip systems. Schmid’s law.
    7. Elastic, anelastic and plastic deformation. Stress-strain behavior. Young’s modulus.
    Elastic constants. Dissipation of mechanical energy in solids.
    8. Grain boundaries. Grains in different length scales. Generalized Hall-Petch equation. 9. Selected experimental techniques; microscopic and spectroscopic techniques (LM, STM, AFM, high-resolution mechanical spectroscopy, HRMS).
    10. Phase transformations: Selected topics.

Seminar classes (28h):
  1. Basic definitions and glossary. Crystal structures. The structure of metals. Crystalline and noncrystalline materials (animations). Anisotropy. Imperfections in solids (animations).
    Diffusion of point defects in crystalline materials. Solid solutions. Characteristics of dislocations and dislocation movement. Dislocation movement in single and polycrystalline crystals. Dislocation motion in random stress field. Moduli of elasticity. Stress-strain-time relationship.
    Dislocations and plastic deformation.
    Glossary. Materials science and physical metallurgy.

  2. Glossary: Materials science and physical metallurgy. Crystal structures. The structure of metals. Crystalline and noncrystalline materials (animations). Imperfections in solids (animations). Diffusion of point defects in crystalline materials. Solid solutions. Dislocations and dislocation movement. Dislocation movement in single and polycrystalline crystals. Dislocation motion in random stress field. Dislocation theory and plastic deformation. Modulus of elasticity. Stress-strain and stress-strain-time relationship.

  3. Glossary: Materials science and physical metallurgy. Crystal structures. The structure of metals. Crystalline and noncrystalline materials (animations). Imperfections in solids (animations). Diffusion of point defects in crystalline materials. Solid solutions. Dislocations and dislocation movement. Dislocation movement in single and polycrystalline crystals. Dislocation motion in random stress field. Dislocation theory and plastic deformation. Modulus of elasticity. Stress-strain and stress-strain-time relationship.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Seminar classes: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Seminar classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0,4 x ocena z ćwiczeń + 0,6 x ocena z egzaminu.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze.

Prerequisites and additional requirements:

Brak

Recommended literature and teaching resources:

1. William D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering. An Introduction, John Wiley & Sons, Inc., any edition after 1994.
2. J. P. Schaffer, A. Saxena, S. D. Antolovich, T. H. Sanders Jr., S. B. Warner, The Science and Design of Engineering Materials, McGraw-Hill Companies, Inc., any edition after 1999.
3. Donald R. Askeland, The Science and Engineering of Materials, PWS-Kent Publishing Company, Boston, Massachusetts, 1985.
4. E. F. Tyrkiel, Dictionary of Physical Metallurgy, English – German – French – Polish – Russian, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1977.
5. V. Novikov, Concise Dictionary of Materials Science. Structure and Characterization of Polycrystalline Materials, CRC Press, 2003.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

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

Additional information:

None