Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Foundry engineering of non-ferrous metals alloys
Course of study:
2019/2020
Code:
OKWP-2-204-WP-s
Faculty of:
Foundry Engineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Virtualization of Foundry Engineering
Field of study:
Computer aided engineering processes
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Kozana Janusz (jkozana@agh.edu.pl)
Module summary

Student uzyskuje wiedzę z zakresu gatunków stopów odlewniczych z grupy metali nieżelaznych tj. Al, Cu, Zn, Mg oraz technologii wytapiania, oczyszczania, uszlachetniania i odlewania tych stopów.

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 potrafi dobrać wsad oraz rodzaj pieca, opracować technologię topienia, rafinacji i modyfikacji wybranych stopów metali nieżelaznych. KWP2A_U08 Examination
M_U002 Student zna rodzaje i przyczyny powstawania wad odlewniczych. Student posiada ogólną wiedzę w zakresie struktur podstawowych układów metali nieżelaznych. KWP2A_U04, KWP2A_U03 Test
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna podstawowe stopy metali nieżelaznych: Al, Cu, Zn, Sn, Pb oraz metali szlachetnych. Student zna zanieczyszczenia metali i stopów metali nieżelaznych, przyczyny ich powstawania oraz sposoby ich usuwania. Student zna technologię topienia, rafinacji, modyfikacji i odlewania omawianych stopów. KWP2A_W04, KWP2A_W02 Examination
M_W002 Student potrafi prawidłowo interpretować wyniki badań w odniesieniu do warunków przemysłowych. Potrafi pracować zespołowo przy rozwiązywaniu zagadnień z zakresu odlewnictwa. Student jest świadomy odpowiedzialności w projektowaniu technologii, ocenie zjawisk zachodzących w odlewnictwie i interpretacji otrzymanych wyników oraz zagrożeń związanych z topieniem i odlewaniem metalu. KWP2A_U05, KWP2A_U08 Examination
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
25 10 0 15 0 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
Skills
M_U001 Student potrafi dobrać wsad oraz rodzaj pieca, opracować technologię topienia, rafinacji i modyfikacji wybranych stopów metali nieżelaznych. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student zna rodzaje i przyczyny powstawania wad odlewniczych. Student posiada ogólną wiedzę w zakresie struktur podstawowych układów metali nieżelaznych. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe stopy metali nieżelaznych: Al, Cu, Zn, Sn, Pb oraz metali szlachetnych. Student zna zanieczyszczenia metali i stopów metali nieżelaznych, przyczyny ich powstawania oraz sposoby ich usuwania. Student zna technologię topienia, rafinacji, modyfikacji i odlewania omawianych stopów. + - + - - - - - - - -
M_W002 Student potrafi prawidłowo interpretować wyniki badań w odniesieniu do warunków przemysłowych. Potrafi pracować zespołowo przy rozwiązywaniu zagadnień z zakresu odlewnictwa. Student jest świadomy odpowiedzialności w projektowaniu technologii, ocenie zjawisk zachodzących w odlewnictwie i interpretacji otrzymanych wyników oraz zagrożeń związanych z topieniem i odlewaniem metalu. + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 50 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 25 h
Preparation for classes 6 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 7 h
Realization of independently performed tasks 7 h
Contact hours 5 h
Module content
Lectures (10h):

1. Popularne odlewnicze stopy metali nieżelaznych – stan aktualny oraz tendencje rozwojowe. Klasyfikacja stopów wg norm krajowych, zagranicznych i międzynarodowych.
2. Optymalizacja procesu topienia – rodzaje pieców i ich oddziaływanie na jakość stopów odlewniczych – projektowanie i wspomaganie procesu topienia w oparciu narzędzia IT.
3. Przygotowanie wsadu oraz planowanie wytopu z wykorzystaniem narzędzi IT.
4. Współczesna problematyka zanieczyszczenia stopów oraz najczęściej stosowane metody oceny jakości stopów. Rafinacja gazowa, żużlowa oraz gazowo-żużlowa. Wirtualizacja procesu rafinacji barbotażowej.
5. Zabiegi uszlachetniania stopów metali nieżelaznych. Analiza procesu rozdrabniania ziarna oraz modyfikacji składników mikrostruktury. Wykorzystanie danych analizy termicznej do optymalizacji procesów.
6. Metody badań w zastosowaniu do stanu przygotowania ciekłych stopów odlewniczych z grupy metali noFe: skład chemiczny, zanieczyszczenia, analiza termiczna, makro i mikrostruktura, lejność, skłonność do pęknięć na gorąco, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, twardość, odporność na korozję.
7. Zastosowanie oprogramowania informatycznego do analizy właściwości stopów.

Laboratory classes (15h):

1. Analiza zjawisk w procesie topienia oraz ocena stopnia zanieczyszczenia na przykładzie stopów Al. Metody ilościowe oznaczania zawodorowania i występowania wtrąceń stałych oraz ich wpływ na właściwości odlewnicze i mechaniczne.
2. Procesy modyfikacji – analiza termiczna, makro i mikrostruktura, właściwości.
3. Wpływ pierwiastków stopowych i zanieczyszczeń w stopach z grupy metali nieżelaznych.
4. Metody badań składu chemicznego, przygotowanie próbek, analiza wyników.
5. Stopy wtórne i pierwotne – rudy i minerały metali nieżelaznych – procesy metalurgiczne otrzymywania metali nieżelaznych.
6. Technologia topienia, oczyszczania, uszlachetniania i odlewania metali i stopów metali na osnowie Al, Cu, Zn, Mg.

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.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

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.
Method of calculating the final grade:

Średnia ważona
Ocena z laboratoriów: 40 %
Ocena z egzaminu 60 %

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

Prerequisites and additional requirements:

Udział we wszystkich ćwiczeniach laboratoryjnych.

Recommended literature and teaching resources:

1.Adamski Cz., Piwowarczyk T. – Metalurgia i odlewnictwo metali nieżelaznych część I, AGH 1988
2.Adamski Cz., Rzadkosz St. – Metalurgia i odlewnictwo metali nieżelaznych część II, AGH 1992
3.Adamski Cz., Bonderek Z. Piwowarczyk T. – Mikrostruktury odlewów ze stopów miedzi oraz cynku. Śląsk 1972.
4.Górny Z., – Odlewnicze stopy metali nieżelaznych WNT. 1992
5.Adamski Cz., Górski A., Kobyliński St. – Systematyka wad odlewów z metali nieżelaznych PWN 1956
6.Poniewierski Z., – Krystalizacja, struktura i właściwości siluminów. WNT 1989
7.Fraś E., – Krystalizacja metali i stopów. PWN 1992
8.Kosowski A. – Metaloznawstwo stopów odlewniczych. AGH 1996
9.Adamski Cz., Bonderek Z. i inni – Instrukcje topienia: stopy miedzi, stopy aluminium, stopy cynku STOP Kraków 1975
10.Romankiewicz F. – Modyfikacja miedzi i jej stopów . KNM. PAN. Poznań 1999.
11.Górny Z., Sobczak J.: Nowoczesne tworzywa odlewnicze na bazie metali nieżelaznych. Wyd. ZA-PIS, Kraków 2006.
12.Rzadkosz St. – Odlewnictwo miedzi i jej stopów, Kraków 2013, wyd. Akapit

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

1. J. KOZANA, S. RZADKOSZ, A. GARBACZ-KLEMPKA, M. PIĘKOŚ, W. CIEŚLAK, Badania oddziaływania wybranych dodatków stopowych w kształtowaniu mikrostruktury oraz wybranych właściwości mechanicznych i technologicznych mosiądzów, W: 90 years of educating Foundry Engineers by the AGH University of Science and Technology in Kraków ; XXXVI Scientific conference Foundryman’s Day 2012 [Dokument elektroniczny] : Krakow, 22–23 Nov. 2012.
2. S. RZADKOSZ, J. ZYCH, A. GARBACZ-KLEMPKA, M. Kranc, J. KOZANA, M. PIĘKOŚ, J. KOLCZYK, Ł. JAMROZOWICZ, T. Stolarczyk, Copper alloys in investment casting technology, W: Metalurgija = Metallurgy ; ISSN 0543-5846. — 2015 vol. 54 no. 1, s. 293–296.
3. S. RZADKOSZ, J. ZYCH, M. PIĘKOŚ, J. KOZANA, A. GARBACZ-KLEMPKA, J. KOLCZYK, Ł. JAMROZOWICZ, Influence of refining treatments on the properties of Al-Si alloys, W: Metalurgija = Metallurgy ; ISSN 0543-5846. — 2015 vol. 54 no. 1, s. 35–38.
4. J. KOZANA, St. RZADKOSZ, M. PIĘKOŚ, Influence of the selected alloy additions on limiting the phase gamma formation in Cu-Zn alloys, W: Archives of Foundry Engineering / Polish Academy of Sciences. Commission of Foundry Engineering ; ISSN 1897-3310. 2010 vol. 10 iss. 1, s. 221–225.
5. A. GARBACZ-KLEMPKA, J. KOZANA, M. PIĘKOŚ, Nauka i technologia : odlewnictwo metali nieżelaznych : monografia: Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, 2015. — 199 s.
6. S. RZADKOSZ, M. Kranc, A. GARBACZ-KLEMPKA, J. KOZANA, M. PIĘKOŚRefining processes in the copper casting technology W: Metalurgija = Metallurgy ; ISSN 0543-5846. — 2015 vol. 54 no. 1, s. 259–262.
7. J. Kozana, Rola fazy gamma (γ) w kształtowaniu struktury i właściwości mosiądzów, Rozprawa Doktorska, Wydział Odlewnictwa AGH w Krakowie.

Additional information:

None