Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Krzepniecie i zasilanie odlewów
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
OIPO-2-303-OD-n
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Niestacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Lelito Janusz (lelito@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł pozwala nabyć umiejętności w zakresie opisu procesów termokinetycznych w krzepnącym odlewie oraz budowania modeli matematycznych.

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 Zna podstawowe modele matematyczne do obliczeń procesów stygnięcia i krzepnięcia metalu. Potrafi konstruować bilans cieplny dla różnych układów odlew-forma. IPO2A_W01 Egzamin
M_W002 Zna zasady obliczeń parametrów procesu krzepnięcia odlew. Potrafi analizować pole prędkości krzepnięcia i jego wpływ na strukturę wybranych stopów. Potrafi obliczać czas krzepnięcia odlewu. IPO2A_W01, IPO2A_W06 Aktywność na zajęciach
M_W003 Potrafi analizować proces krzepnięcia węzłów cieplnych odlewu. Umie optymalizować kształt i wielkość nadlewów. IPO2A_W02, IPO2A_W06 Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi dobierać parametry termofizyczne dla projektowania pola prędkości krzepnięcia odlewu. Potrafi analizować wpływ prędkości krzepnięcia na poprawę rozkładu struktur wybranych odlewów. IPO2A_U02, IPO2A_U07 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi analizować proces krzepnięcia węzłów cieplnych odlewu. Umie optymalizować kształt i wielkość nadlewów, potrafi projektować ochładzalniki wewnętrzne i zewnętrzne oraz układ wlewowy. IPO2A_U06, IPO2A_U02, IPO2A_U07 Sprawozdanie
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
20 10 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 Zna podstawowe modele matematyczne do obliczeń procesów stygnięcia i krzepnięcia metalu. Potrafi konstruować bilans cieplny dla różnych układów odlew-forma. + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna zasady obliczeń parametrów procesu krzepnięcia odlew. Potrafi analizować pole prędkości krzepnięcia i jego wpływ na strukturę wybranych stopów. Potrafi obliczać czas krzepnięcia odlewu. + - + - - - - - - - -
M_W003 Potrafi analizować proces krzepnięcia węzłów cieplnych odlewu. Umie optymalizować kształt i wielkość nadlewów. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi dobierać parametry termofizyczne dla projektowania pola prędkości krzepnięcia odlewu. Potrafi analizować wpływ prędkości krzepnięcia na poprawę rozkładu struktur wybranych odlewów. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi analizować proces krzepnięcia węzłów cieplnych odlewu. Umie optymalizować kształt i wielkość nadlewów, potrafi projektować ochładzalniki wewnętrzne i zewnętrzne oraz układ wlewowy. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 77 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 20 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 15 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (10h):
Krzepnięcie i zasilanie odlewów

Prezentacja modeli matematycznych opisujących procesy wymiany ciepła i masy w niestacjonarnym układzie termodynamicznym z ruchomymi granicami z odniesieniem do układu odlew – forma – otoczenie.
Omówienie metod rozwiązywania zadań brzegowo – początkowych wynikających z modeli wymiany ciepła i masy.
Przedstawienie metod obliczeń elementów układu zasilania krzepnącego odlewu.
Omówienie zasad wykorzystania opisu matematycznego do projektowania procesów technologicznych.

Ćwiczenia laboratoryjne (10h):
Krzepnięcie odlewu

Badanie czasu krzepnięcia i parametrów termofizycznych formy piaskowej i/lub formy metalowej.
Analiza krzepnięcia odlewu za pomocą programów symulacyjnych

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:

Ćwiczenia laboratoryjne są obowiązkowe. Nieobecność na laboratoriach musi być usprawiedliwiona a ćwiczenie odrobione po ówczesnej konsultacji z prowadzącym. Każde sprawozdanie musi być zaliczone na ocenę pozytywną. Sprawozdanie ocenione na ocenę negatywną musi być poprawione. Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych jest średnią arytmetyczną ocen ze sprawozdań. Pozytywna ocena z ćwiczeń laboratoryjnych dopuszcza Studenta do egzaminu. Egzamin posiada formę ustną.

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 jest średnią arytmetyczną z oceny z laboratorium i oceny z egzaminu.

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

Nieobecność na zajęciach laboratoryjnych musi być usprawiedliwiona a ćwiczenie laboratoryjne odrobione po ówczesnej konsultacji z prowadzącym.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Obecność na zajęciach laboratoryjnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. W. Longa, Krzepnięcie odlewów, Wyd. Śląsk 1985
2. B. Mochnacki, J.S. Suchy, Modelowanie i symulacja krzepnięcia odlewów, PWN W-wa 1993

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

R. Hawranek, J. LELITO, J. S. Suchy, P. Żak: The simulation of a liquid cast iron flow through the gating system with filter — Symulacja przepływu ciekłego żeliwa w układzie wlewowym z filtrem. Archives of Metallurgy and Materials, 2009 vol. 54 iss. 2, s. 351–358.
J. Fourie, J. LELITO, P. L. ŻAK, P. K. KRAJEWSKI, W. Wołczyński: Numerical optimization of the gating system for an inlet valve casting made of titanium alloy — Numeryczna optymalizacja układu wlewowego dla odlewu zaworu dolotowego ze stopu tytanu. Archives of Metallurgy and Materials, 2015 vol. 60 iss. 3B, s. 2437–2446.
A. MACIOŁ, P. MACIOŁ, St. JĘDRUSIK, J. LELITO: The new hybrid rule-based tool to evaluate processes in manufacturing. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2015 vol. 79 iss. 9–12, s. 1733–1745.
J. LELITO, P. L. ŻAK, A. L. Greer, J. S. SUCHY, W. K. KRAJEWSKI, B. GRACZ, M. SZUCKI, A. A. Shirzadi: Crystallization model of magnesium primary phase in the AZ91/SiC composite. Composites. Part B, Engineering, 2012 vol. 43 iss. 8, s. 3306–3309.
J. LELITO, P. L. ŻAK, B. GRACZ, M. SZUCKI, D. KALISZ, P. MALINOWSKI, J. S. SUCHY, W. K. KRAJEWSKI: Determination of substrate log-normal distribution in the AZ91/SiCp composite. Metalurgija = Metallurgy, 2015 vol. 54 no. 1, s. 204–206.
Janusz LELITO, Paweł L. ŻAK, Amir A. Shirzadi, A. Lindsay Greer, Witold K. KRAJEWSKI, Józef S. SUCHY, Katharina Haberl, Peter Schumacher: Effect of SiC reinforcement particles on the grain density in a magnesium-based metal-matrix composite: modelling and experiment. Acta Materialia, 2012 vol. 60 iss. 6–7, s. 2950–2958.
J. LELITO, P. ŻAK, J. S. SUCHY, W. KRAJEWSKI, A. L. Greer, P. Darlak: Experimental determination of grain density function of AZ91/SiC composite with different mass fractions of SiC and undercoolings using heterogeneous nucleation model. China Foundry, 2011 vol. 8 no. 1, s. 101–106.
Józef Szczepan SUCHY, Janusz LELITO, Beata GRACZ, Paweł Leszek ŻAK, Halina KRAWIEC: Modelling of composite crystallization. China Foundry, 2012 vol. 9 no. 2, s. 184–188.
M. SZUCKI, D. KALISZ, J. LELITO, P. L. ŻAK, J. S. SUCHY, K. W. KRAJEWSKI: Modelling of the crystallization front – particles interactions in ZnAl/(SiC)p composites. Metalurgija = Metallurgy, 2015 vol. 54 no. 2, s. 375–378.
J. LELITO, P. ŻAK, J. Sz. SUCHY: The grain nucleation rate of the AZ91/SiC composite based on Maxwell-Hellawell model — Szybkość zarodkowania ziaren dla kompozytu AZ91/SiC w oparciu o model Maxwella-Hellawella. Archives of Metallurgy and Materials, 2009 vol. 54 iss. 2, s. 347–350.

www.bg.agh.edu.pl

Informacje dodatkowe:

Obecność na zajęciach laboratoryjnych jest obowiązkowa. Obecność na wykładach ma wpływ na oceną końcową (podnosi ocenę końcową o 0,5 stopnia).