Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Dobór i projektowanie metali i stopów do zastosowań technicznych
Course of study:
2019/2020
Code:
RIMM-1-513-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Mechanical and Materials Engineering
Semester:
5
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż, prof. AGH Bała Piotr (pbala@agh.edu.pl)
Module summary

Wykłady obejmują podstawy fizyczne i strukturalne własności mechanicznych oraz fizycznych metali i stopów. Parametry użytkowe metali i stopów. Zasady projektowania i doboru materiałów inżynierskich.

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)
Social competence: is able to
M_K001 Student potrafi wskazać możliwości podnoszenia kwalifikacji zawodowych i osobistych. IMM1A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi ujawnić mikrostrukturę materiału i powiązać ją z własnościami. Potrafi dobrać i wykonać odpowiednie badania mechaniczne pod kątem zastosowania materiału. IMM1A_U13 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U002 Student na podstawie dostępnych baz danych materiałowych potrafi dobrać metal lub stop do konkretnego zastosowania inżynierskiego. IMM1A_U01 Activity during classes,
Project,
Execution of a project
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student posiada wiedzę na temat sposobów wytwarzania i doboru metali i ich stopów, selekcji i wyznaczania własności materiałów metalicznych. Potrafi usystematyzować poszczególne grupy stopów pod kątem zastosowania jako materiały konstrukcyjne i funkcjonalne IMM1A_W15 Examination,
Activity during classes,
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
54 26 0 14 14 0 0 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
Social competence
M_K001 Student potrafi wskazać możliwości podnoszenia kwalifikacji zawodowych i osobistych. + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi ujawnić mikrostrukturę materiału i powiązać ją z własnościami. Potrafi dobrać i wykonać odpowiednie badania mechaniczne pod kątem zastosowania materiału. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student na podstawie dostępnych baz danych materiałowych potrafi dobrać metal lub stop do konkretnego zastosowania inżynierskiego. - - - + - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę na temat sposobów wytwarzania i doboru metali i ich stopów, selekcji i wyznaczania własności materiałów metalicznych. Potrafi usystematyzować poszczególne grupy stopów pod kątem zastosowania jako materiały konstrukcyjne i funkcjonalne + - - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 120 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 54 h
Preparation for classes 27 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 22 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Examination or Final test 1 h
Contact hours 1 h
Module content
Lectures (26h):

Wykłady obejmują następujące zagadnienia. Podstawy fizyczne i strukturalne własności mechanicznych oraz fizycznych metali i stopów. Parametry użytkowe metali i stopów. Wskaźniki wytrzymałości i sztywności oraz współczynniki kształtu. Technologie wytwarzania materiałów inżynierskich. Zasady projektowania i doboru materiałów inżynierskich. Obróbka cieplna, Własności żelaza, Stale niestopowe jakościowe, Stale i stopy narzędziowe, Stopy specjalne na osnowie żelaza, Nikiel i jego stopy, Aluminium i jego stopy, Miedź i jej stopy, Tytan i jego stopy, Kobalt i jego stopy. Każdy wykład kończy się przykładem doboru materiałów do zastosowań technicznych.

Laboratory classes (14h):

Ćwiczenia laboratoryjne obejmują 4 ćwiczenia:
1. Badania metalograficzne prętów do zbrojenia betonu
2. Badania mikrostruktury i własności stopów na osnowie tytanu
3. Badanie własności stopów na osnowie aluminium
4. Badanie mikrostruktury i własności stopów na osnowie niklu

Project classes (14h):

Ćwiczenia projektowe prowadzone są w formie indywidualnych projektów konsultowanych z prowadzącym. Tematyka dotyczy zastosowania metali i ich stopów w różnych dziedzinach, np. przemyśle energetycznym czy lotniczym. Na podstawie zdefiniowanego problemu inżynierskiego następuje określenie założeń niezbędnych do rozwiązania postawionego problemu. Po zdefiniowaniu niezbędnych wskaźników materiałowych bazując na dostępnej literaturze oraz bazach materiałowych, z uwzględnieniem aspektu ekonomicznego, następuje wyselekcjonowanie metalu, stopu lub grupy stopów oraz określenie technologii ich wytwarzania.

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.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
  • Project classes: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
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.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
  • Project classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest równa ocenie końcowej z egzaminu. Aby przystąpić do egzaminu należy pozytywnie zaliczyć wszystkie ćwiczenia laboratoryjne oraz projekt.

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:

M.F. Ashby, D.R.H. Jones – Materiały inżynierskie 1 i 2, wyd. WNT1995
M.F. Ashby – Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim, WNT, Warszawa 1998
L.A. Dobrzański – Zasady doboru materiałów inżynierskich z kartami charakterystyk. Praca zbiorowa pod redakcją L.A. Dobrzańskiego, Wyd. Pol. Śl, Gliwice 2001
L.A. Dobrzański – Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego. WNT, 2002
J.Pacyna – Projektowanie składów chemicznych stali. Wydawnictwo Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej AGH, Kraków 1997
J.Pacyna – Metaloznawstwo pękania stali narzędziowych, Zeszyty Naukowe AGH. Zeszyt 120, Kraków 1988
M. Blicharski – Odkształcanie i pękanie, Wyd. AGH, Kraków 2002
M. Blicharski – Inżynieria materiałowa. Stal, WNT Warszawa 2010
T.Malkiewicz – Metaloznawstwo stopów żelaza. PWN, Kraków 197
K.Przybyłowicz – Strukturalne aspekty odkształcania metali. WNT, Warszawa 2002
M. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon – Materials – engineering, science, processing and design

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

1.1. Pawłowski B., BAŁA P., Tokarski T., Krawczyk J.: Premature cracking of dies for aluminium alloy die-casting. Archives of Metallurgy and Materials, 2013 vol. 58 iss. 4, s. 1275–1279.
1.2. BAŁA P.: The dilatometric analysis of the high carbon alloys from Ni−Ta−Al−M system. Archives of Metallurgy and Materials, 2014 vol. 59 iss. 3, s. 977–980.
1.3. Pawłowski B., BAŁA P., Dziurka R.: Improper interpretation of dilatometric data for cooling transformation in steels, Archives of Metallurgy and Materials, 2014 vol. 59 iss. 3, s. 1159÷1161.
1.4. Łętkowska B., Dziurka R., BAŁA P.: The analysis of phase transformation of undercooled austenite and selected mechanical properties of low-alloy steel with boron addition, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2015 vol. 15 iss. 2, s. 308–316.
1.5. 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.
1.6. BAŁA P., Tsyrulin K., Jaksch H., Stępień M.: 3D reconstruction and characterization of carbides in Ni-based high carbon alloy in a FIB-SEM system. International Journal of Materials Research, 2015 vol. 106 iss. 7, s. 764–770.
1.7. Cios G., BAŁA P., Stępień M., Górecki K.: Microstructure of cast Ni-Cr-Al-C alloy. Archives of Metallurgy and Materials, 2015 vol. 60 iss. 1, s. 145–148.
1.8. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G.: Microstructural and microchemical characterization of Ni-Ta-Al-Cr-C coating layer on austenitic stainless steel AISI 310. Surface and Coatings Technology, 2015 vol. 280, s. 110–121.
1.9. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G., Kozieł T.: The characterization of cast Fe-Cr-C alloy. Archives of Metallurgy and Materials, 2015 vol. 60 iss. 2A, s. 779–782.
1.10. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G., Kozieł T.: Formation of eutectic carbides in Fe–Cr–Mo–C alloy during non-equilibrium crystallization. Materials & Design Volume 94, 15 March 2016, s. 61–68.

Additional information:

None