Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Krystalizacja stopów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-202-OD-n
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. Kopyciński Dariusz (djk@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Na zajęciach zostaną scharakteryzowane podstawy dotyczące świadomego sterowania strukturą stopów odlewniczych, a tym samym właściwościami mechanicznymi.

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 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z krystalizacją metali i stopów. Student potrafi prawidłowo zidentyfikować problemy związane ze sterowaniem strukturą stopu i jej wpływem na właściwości użytkowe. IPO2A_W02 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi: •przygotować wsad metalowy do otrzymania próbki badawczej, •przygotować zgład metalograficzny, •rozróżnić mikrostruktury i skład fazowy podstawowych stopów odlewniczych oraz na ich podstawie podać metody krystalizacji jakimi one zostały wykonane, •wyznaczyć lub obliczyć: średni stopień przechłodzenia, średnią odległość międzyfazową, średni promień ziarna eutektycznego , średnią prędkość wzrostu ziaren, liczbę ziaren, •zweryfikować doświadczalnie prawo wzrostu eutektyki. IPO2A_U05, IPO2A_U02, IPO2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Student potrafi: •odróżnić krystalizację objętościową od kierunkowej i izotermicznej •porównać efekty modyfikowania żeliwa i siluminu, •opisać podstawowe technologie związane z otrzymywaniem monokryształów i kompozytów odlewanych. IPO2A_U05, IPO2A_U02, IPO2A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej. IPO2A_K02, IPO2A_K04, IPO2A_K01 Zaangażowanie w pracę zespołu
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
15 5 0 10 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 Student zna i rozumie podstawowe pojęcia związane z krystalizacją metali i stopów. Student potrafi prawidłowo zidentyfikować problemy związane ze sterowaniem strukturą stopu i jej wpływem na właściwości użytkowe. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi: •przygotować wsad metalowy do otrzymania próbki badawczej, •przygotować zgład metalograficzny, •rozróżnić mikrostruktury i skład fazowy podstawowych stopów odlewniczych oraz na ich podstawie podać metody krystalizacji jakimi one zostały wykonane, •wyznaczyć lub obliczyć: średni stopień przechłodzenia, średnią odległość międzyfazową, średni promień ziarna eutektycznego , średnią prędkość wzrostu ziaren, liczbę ziaren, •zweryfikować doświadczalnie prawo wzrostu eutektyki. - - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi: •odróżnić krystalizację objętościową od kierunkowej i izotermicznej •porównać efekty modyfikowania żeliwa i siluminu, •opisać podstawowe technologie związane z otrzymywaniem monokryształów i kompozytów odlewanych. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 30 godz
Punkty ECTS za moduł 1 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 15 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 3 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (5h):
  1. Rola krystalizacji w obszarach działalności ludzkiej.

    Pojęcia: krzepnięcia i krystalizacji. Rodzaje krystalizacji.

  2. Energia pędna krystalizacji.

    Równowagowa temperatura krystalizacji. Entropia krystalizacji. Stopień przechłodzenia.

  3. tyka procesów zarodkowania heterogenicznego. Prawo zarodkowania i teoria wzrostu kryształów.
  4. Krystalizacja eutektyki.

    Budowa ziaren eutektycznych, modelowanie wzrostu eutektyki, strefy sprzężonego wzrostu faz eutektycznych, czynniki wpływające na rodzaj eutektyki.

Ćwiczenia laboratoryjne (10h):
  1. Krystalizacja eutektyki w żeliwie i siluminie.

    Analiza metalograficzna eutektyki występującej w żeliwie i siluminie. Analiza wzrostu eutektyki w żeliwie oraz w siluminie.

  2. Krystalizacja objętościowa.

    Ocena kinetyki krystalizacji żeliwa. Weryfikacja doświadczalna prawa wzrostu eutekyki grafitowej.

  3. Krystalizacja kierunkowa.

    Ocena wpływu parametrów kierunkowej krystalizacji na właściwości mechaniczne stopów odlewniczych.

  4. Technologia otrzymywania monokryształów i eutektycznych kompozytów odlewanych (in situ).

    Ocena podstawowych technologii do otrzymywania monokryształów i kompozytów metalowych. Zaprojektowanie i otrzymanie kompozytu in-situ w warunkach półprzemysłowych.

  5. Modyfikacja stopów odlewniczych.

    Ocena wpływu zabiegu modyfikowania na gęstość ziaren i maksymalny stopień przechłodzenia w żeliwie i siluminie.
    Przeprowadzenie wytopu doświadczalnego.

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 laboratoryjne: 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:

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 laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa z modułu jest obliczana na podstawie ocen z kolokwium zaliczeniowego (lub egzaminu ustnego na życzenie studentów) oraz ćwiczeń audytoryjnych z wagą 60:40

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych jest obowiązkowa. W przypadku nieobecności na ćwiczeniach laboratoryjnych student jest zobowiązany do usprawiedliwienia swojej nieobecności. Dopuszczalna jest jedna nieobecność na ćwiczeniach laboratoryjnych. Prowadzący zajęcia laboratoryjne ustala wówczas formę zaliczenia. Student ma prawo do dwóch terminów poprawkowych zaliczenia zajęć laboratoryjnych.
Zaliczenie każdego ćwiczenia laboratoryjnego odbywa się poprzez pisemne sprawdzenie wiadomości lub ustne (na życzenie studenta). Na wybranych zajęciach laboratoryjnych będzie wymagane pisemne sprawozdanie (wtedy ocena z zajęć jest średnią arytmetyczną z kolokwium oraz sprawozdania).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Fraś E: Krystalizacja Metali , WNT, Warszawa, (2003).
2. Fraś E.: Teoretyczne podstawy krystalizacji. Cz. I. Metale i stopy jednofazowe. Skrypt AGH nr 930, Kraków (1984)
3. Fraś E.: Teoretyczne podstawy krystalizacji. Cz. II. Stopy jednofazowe, Skrypt AGH nr 1020, Kraków (1986).

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Kopyciński D.: Żeliwo z eutektyką węglikową oraz o specjalnych właściwościach użytkowych. PORADNIK ODLEWNIKA. Odlewnictwo współczesne. Materiały – Tom 1. Wydawnictwo STOP, grudzień 2013, rozdział I.11, s. 266-290

2. Kopyciński D.: Kształtowanie struktury oraz właściwości mechanicznych żeliwa przeznaczonego do pracy w trudnych warunkach użytkowania (wybrane zagadnienia). Wydawnictwo Archives of Foundry Engineering, Katowice-Gliwice 2015, s.1-183

3. Guzik E., Kopyciński D.: Modeling structure parameters of irregular eutectic growth: modification of Magnin-Kurtz theory. Metallurgical and Materials Transactions A. 2006, nr. 37A, s. 3057-3068

4. Fraś E., Kopyciński D.: Mikrostruktura i właściwości wysokoaluminiowych stopów Fe-C-Al z dodatkami tytanu, niobu, chromu, i boru. PL ISSN 0208-6247 Inżynieria Materiałowa. 2007, nr 5, s. 835-839

5. Kopyciński D., Guzik E.: Effective inoculation of low-sulphur cast iron. Archives of Foundry Engineering 2008, v. 8, s.78-81

6. Kopyciński D.: Inoculation of chromium white cast iron. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2009, v. 9, s.191-194

7. Kopyciński D.: Analysis of the structure of castings made from chromium white cast iron resistant to abrasive wear. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2009, v. 9, issue 4, s.109-112

8. Kopyciński D., Dorula J.: The influence of iron powder and disintegrated steel scrap additives on the solidification of cast iron. Metallurgy and Foundry Engineering, v. 36, 2010, nr 2, s. 97-104

9. Kopyciński D., Guzik E., Dorula J.: Forming of primary austenite in low-sulphur cast iron. Arch. Foundry Engineering 2011, v. 11, s. 57–60

10. Kopyciński D., Guzik E., Szczęsny A., Gilewski R: The structure of high-quality aluminium cast iron. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2012, v. 12, issue 1, s. 53–56

11. Kopyciński D., Piasny S.: Influence of tungsten and titanium on the structure of chromium cast iron. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2012, v. 12, issue 1, s. 57–60

12. Kopyciński D.: Effect of Ti, Nb, Cr and B on structure and mechanical properties of high aluminium cast iron. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2013, v. 12, issue 1, s. 77–81

13. Kopyciński D., Gilewski R., Szczęsny A., Dorula J. Analysis of structure and abrasion resistance of the metal composite based on an intermetallic FeAl phase with VC and TiC precipitates. ISSN 1897-3310. Archives of Foundry Engineering 2013, v. 13, issue 3, s. 51–54

14. Kopyciński D., Guzik E., Szczęsny A.: Equiaxed and oriented microstructure in high chromium cast iron. ISSN 1733-3490. Archives of Metallurgy and Materials 2014, v. 59, s. 723-727

Informacje dodatkowe:

Brak