Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Introduction to materials science
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIME-2-214-WM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Wytwarzanie mechatroniczne
Kierunek:
Inżynieria Mechatroniczna
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Magalas Leszek (magalas@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 has detailed knowledge on basic concepts of crystalline materials, metals and alloys including imperfections in solids. Kolokwium,
Udział w dyskusji,
Wynik testu zaliczeniowego,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 has general knowledge on point defects, dislocations, grain boundaries, and selected topics on diffusion in solids and mechanical properties of solids. Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Prezentacja,
Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 has detailed knowledge on the relationship between basic concepts in materials science and selected practical applications of materials. Egzamin,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Prezentacja,
Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 understands importance of materials science in the development of classical and new materials and practical use of materials in engineering. Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Udział w dyskusji
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 28 28 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 has detailed knowledge on basic concepts of crystalline materials, metals and alloys including imperfections in solids. + + - - - - - - - - -
M_W002 has general knowledge on point defects, dislocations, grain boundaries, and selected topics on diffusion in solids and mechanical properties of solids. + + - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 has detailed knowledge on the relationship between basic concepts in materials science and selected practical applications of materials. - - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 understands importance of materials science in the development of classical and new materials and practical use of materials in engineering. + + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 46 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 41 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):

1. Fundamental concepts and basic definitions. The structure of crystalline solids. Unit cells. Crystalline and noncrystalline solids. ‘Scale’ in materials science, engineering, and physical metallurgy.

2. Imperfections in solids: Point defects, dislocations, planar defects, bulk defects.
In situ animation of point defects and grain boundaries.

3. Point defects, mobility and density. Diffusion and relaxation processes of point defects in metals and alloys. Diffusion of interstitial atoms.

4. Introduction to dislocations: Properties of dislocations. Dislocation motion on slip plane.
Dislocation motion in random stress field (realistic picture of dislocation motion).
Movement of dislocations (video presentation). Slip systems. Schmid’s law.
Dislocation climb. Cross-slip. Interactions of dislocations with point defects.
Dislocations, plastic deformation, and mechanical properties of metals and alloys.

5. Nanomaterials. Dislocations in nanomaterials.

6. Grain boundaries. Grains in alloys and nanomaterials. Generalized Hall-Petch equation.

7. Elastic, anelastic and plastic deformation. Stress-strain behavior.
Modulii of elasticity. Young’s modulus and dissipation of mechanical energy.
Mechanisms of strengthening in crystalline solids. Recrystallization.

8. Selected topics on mechanical properties of materials.

9. Microscopic examination. LM, SEM, TEM, SPM, AFM, STM.
Microstructure and properties of materials.

10. Glossary: Materials science and physical metallurgy.

Ćwiczenia audytoryjne (28h):

English-English dictionary and glossary.
Metallic crystal structures. Crystalline and noncrystalline materials (animation).
Imperfections in solids (animations). Diffusion in crystalline materials. Dislocations and dislocation movement.
Dislocation movement in single and polycrystalline crystals. Dislocation motion in random stress field. Anisotropy. Stress-strain-time relationship.
Dislocations and plastic deformation.
Project: Glossary. Materials science and physical metallurgy.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final Score = 0.5 Exam (written and/or oral) + 0.2 tutorials + 0.2 project + 0.1 attendence.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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. Rolf E. Hummel, Understanding Materials Science. History. Properties. Applications, Springer-Verlag, 1998.
5. Notes provided by the lecturer.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

References (Additional):

Data base on dictionaries in various languages. Materials Science. Physical Metallurgy.