Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metaloznawstwo metali nieżelaznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NIMN-2-104-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Metali Nieżelaznych
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Leszczyńska-Madej Beata (bleszcz@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W ramach przedmiotu studenci zapoznają się z głównymi zagadnieniami dotyczącymi związków pomiędzy strukturą i mikrostrukturą metali i stopów metali, a ich właściwościami. Omówione zostaną zagadnienia dotyczące defektów strukturalnych, mechanizmów umocnienia, procesów odnowy mikrostruktury, wpływu deformacji plastycznej na mikrostrukturę, przemiany wywołane nagrzewaniem po odkształceniu plastycznym.

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 Ma wiedzę o defektach struktury krystalicznej oraz procesach odnowy mikrostruktury IMN2A_W01 Udział w dyskusji,
Egzamin
M_W002 Ma wiedzę o procesach wpływających na zmiany mikrostruktury w odkształconych metalach i stopach metali poddanych procesowi nagrzewania IMN2A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Udział w dyskusji,
Egzamin
M_W003 Ma wiedzę na temat przemian i procesów zachodzących w wybranych metalach i stopach metali nieżelaznych pod wpływem zabiegów obróbki cieplnej i odkształcenia plastycznego IMN2A_W01 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi określić warunki prowadzenia obróbki cieplnej wybranych stopów aluminium IMN2A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium,
Egzamin
M_U002 Potrafi scharakteryzować defekty sieci krystalicznej IMN2A_U01 Udział w dyskusji,
Kolokwium,
Egzamin
M_U003 W zależności od składu chemicznego materiału i metody wytwarzania, potrafi określić podstawowy mechanizm umocnienia IMN2A_U01 Udział w dyskusji,
Egzamin
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
90 30 0 60 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 Ma wiedzę o defektach struktury krystalicznej oraz procesach odnowy mikrostruktury + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę o procesach wpływających na zmiany mikrostruktury w odkształconych metalach i stopach metali poddanych procesowi nagrzewania + - - - - - - - - - -
M_W003 Ma wiedzę na temat przemian i procesów zachodzących w wybranych metalach i stopach metali nieżelaznych pod wpływem zabiegów obróbki cieplnej i odkształcenia plastycznego + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi określić warunki prowadzenia obróbki cieplnej wybranych stopów aluminium + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi scharakteryzować defekty sieci krystalicznej + - - - - - - - - - -
M_U003 W zależności od składu chemicznego materiału i metody wytwarzania, potrafi określić podstawowy mechanizm umocnienia + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 166 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 90 godz
Przygotowanie do zajęć 25 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 35 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 4 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

W ramach wykładu omawiane będą następujące zagadnienia:
1. Podstawowe wiadomości z krystalografii i krystalizacji (struktura krystaliczna metali, proste i płaszczyzny sieciowe, symetria, polimorfizm, anizotropia, defekty sieci krystalicznej i ich wpływ na właściwości fizyczne i mechaniczne). Wpływ warunków krystalizacji na strukturę i własności mechaniczne tworzyw metalicznych (zarodkowanie, wzrost kryształów, krystalizacja wlewka).
2. Układy równowagi fazowej. Reguła faz i energia swobodna układu.
3. Segregacja domieszek w stopach, budowa roztworów stałych, mieszanin oraz rola procesów dyfuzji w obróbce cieplnej.
4. Sposoby i mechanizmy umocnienia metali i stopów metali.
5. Statyczne i dynamiczne procesy strukturalne.
6. Struktura po odkształceniu plastycznym na zimno i procesy odnowy struktury (zdrowienie, tworzenie się nowych ziarn podczas rekrystalizacji pierwotnej (zarodkowanie), siły działające na granicę ziarn, migracja granic ziarn, oddziaływanie granic ziarn z cząstkami drugiej fazy, wpływ cząstek drugiej fazy istniejących przed odkształceniem na rekrystalizację, rekrystalizacja przesyconych i odkształconych roztworów stałych, rozrost ziarn).
7. Obróbka cieplna wybranych stopów metali nieżelaznych. Zmiany mikrostruktury i własności mechanicznych tworzyw metalicznych poddanych podstawowym rodzajom obróbki cieplnej (wyżarzanie, homogenizacja, utwardzanie wydzieleniowe i ulepszanie cieplne).

Ćwiczenia laboratoryjne (60h):

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych przeprowadzona będzie kompleksowa analiza mikrostruktury i właściwości fizycznych i mechanicznych technicznie czystego metalu oraz stopu umacnianego wydzieleniowo i roztworowo na poszczególnych etapach wytwarzania i obróbki.
Badania obejmą materiał po procesie odlewania, odkształcenia plastycznego, po obróbce cieplnej.
Studenci w ramach zajęć laboratoryjnych odleją materiał do badań, kolejno odkształcą go plastycznie, a także przeprowadzą proces obróbki cieplnej.
Badania mikrostrukturalne obejmą przygotowanie zgładów metalograficznych, badania mikrostruktury z zastosowaniem technik mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej wraz z analizą składu chemicznego w mikroobszarach. Dla wybranych wariantów próbek przeprowadzone zostaną badania z zastosowaniem techniki transmisyjnej mikroskopii elektronowej.
W ramach zajęć laboratoryjnych studenci wyznaczą również przewodność elektryczną, mikrotwardość, twardość oraz wykonają statyczną próbę rozciągania wytworzonego materiału.

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:

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie poszczególnych kolokwiów oraz sprawozdań na ocenę pozytywną oraz obecność na zajęciach.
Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń laboratoryjnych.
Zgodnie z regulaminem studiów Student ma prawo do trzykrotnego przystąpienia do egzaminu w
zaplanowanych terminach, w tym jeden raz w terminie podstawowym i dwa razy w terminie poprawkowym. Nieusprawiedliwiona nieobecność na egzaminie w danym terminie powoduje utratę tego
terminu.

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

Ocena końcowa=0,4OL+0,6OE
gdzie:
OL – ocena z zajęć laboratoryjnych
OE – ocena z egzaminu obejmującego treści przedstawiane w ramach wykładu

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

Preferowaną metodą wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach jest odrobienie zajęć z inną grupą. W przypadku braku takiej możliwości zadawana będzie praca indywidualna zależna od powstałych zaległości.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Kornel Wesołowski, Metaloznawstwo i obróbka cieplna, Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-
Techniczne.
2. Zofia Wendorff, Metaloznawstwo z obróbką cieplną, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
3. Stanisław Prowans, Stefan Okoniewski, Obróbka cieplna metali, Warszawa: Państwowe Wydawnictwa
Szkolnictwa Zawodowego.
4. Edward Fraś, Krystalizacja metali i stopów, Wydawnictwo Naukowe PWN.
5. Karol Przybyłowicz, Metaloznawstwo, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
6. Marek Blicharski, Inżynieria Materiałowa, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne.
7. Andrzej Łatkowski, Jan Jarominek, Borys Mikułowski, Ćwiczenia laboratoryjne z metaloznawstwa
metali nieżelaznych, Skrypty uczelniane, Kraków.
8. A. Kelly, G. W. Groves, Krystalografia i defekty kryształów /tł. Stanisław Gorczyca, Andrzej Korbel/
Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1980.
I inne dostępne

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, M. MADEJ, Effect of the heat treatment on the microstructure and properties
of tin babbitt, Kovové Materiály = Metallic Materials (2013) vol. 51 iss. 2, s. 101–110.
2. A. WOŹNICKI, D. LEŚNIAK, G. WŁOCH, B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, A. WOJTYNA, The effect of
homogenization conditions on the structure and properties of 6082 alloy billets, Archives of Metallurgy
and Materials (2015) vol. 60 iss. 3A, s. 1763–1771.
3. A. WOŹNICKI, D. LEŚNIAK, G. WŁOCH, P. PAŁKA, B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, A. WOJTYNA, The effect of
cooling rate after homogenization on the microstructure and properties of 2017A alloy billets for
extrusion with solution heat treatment on the press, Archives of Metallurgy and Materials (2016) vol. 61
5 / 6 no. 3, s. 1317–1324.
4. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, M. MADEJ, The tribological properties and the microstructure investigations
of tin babbit with Pb addition after heat treatment, Archives of Metallurgy and Materials (2016) vol. 61
no. 4, s. 1861–1867.
5. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, M. RICHERT, A. WĄSIK, A. Szafron, Analysis of the microstructure and
selected properties of the aluminium alloys used in automotive air-conditioning systems, Metals (2018)
vol. 8 iss. 1 art. no. 10, s. 1–15.
6. Leszczyńska-Madej, B., Madej, M., Hrabia-Wiśnios, J., Effect of Chemical Composition on the Microstructure and Tribological Properties of Sn-Based Alloys, (2019) Journal of Materials Engineering and Performance
7. Leszczyńska-Madej, B., Garbiec, D., Madej, M., Effect of sintering temperature on microstructure and selected properties of spark plasma sintered Al-SiC composites, (2019) Vacuum

Informacje dodatkowe:

Brak