Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Inżynieria powierzchni i metody analizy
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NMTN-2-308-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Materiały i Technologie Metali Nieżelaznych
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Jaworska Lucyna (ljaw@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Omówione zostaną zagadnienia związane z budową warstwy wierzchniej i jej modyfikacją różnymi metodami bez zmiany składu chemicznego, metodami dyfuzyjnymi oraz metodami nanoszenia powłok.

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 Posiada wiedzę w zakresie modelowania warstwy wierzchniej z wykorzystaniem zaawansowanych technologii i technik produkcyjnych oraz urządzeń i narzędzi. MTN2A_W02 Projekt
M_W002 Posiada wszechstronną wiedzę w zakresie zaawansowanych technik i technologii modyfikacji warstwy wierzchniej i nakładania powłok na wyroby z materiałów metalicznych wytwarzanych w procesach odlewania, przeróbki plastycznej, obróbki cieplnej oraz innych procesów MTN2A_W03 Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Zdobytą wiedzę potrafi wykorzystać do rozwiązywania problemów inżynierskich związanych z inżynierią powierzchni oraz technologiami wytwarzania wyrobów z metali nieżelaznych dla elektroenergetyki, transportu, budownictwa i medycyny. MTN2A_U02 Kolokwium
M_U002 Potrafi korzystać ze specjalistycznych źródeł informacji naukowej, posiada umiejętność wykorzystania zdobytej wiedzy i informacji, w tym zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych do rozwiązywania złożonych problemów wytwarzania powłok i modyfikacji warstwy wierzchniej stosowanych w branży metali nieżelaznych i pokrewnych MTN2A_U04 Projekt
M_U003 Posiada umiejętność samodzielnego planowania, samokształcenia i podnoszenia własnych kwalifikacji przy wykorzystaniu nowoczesnych form kształcenia MTN2A_U07 Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Potrafi dokonać krytycznej samooceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści, a także ocenić znacznie nabytej wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz zasięgania opinii ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu MTN2A_K01 Aktywność na zajęciach
M_K002 Potrafi myśleć w sposób przedsiębiorczy, inicjuje działania na rzecz gospodarki i środowiska społecznego, wykazuje dbałość o środowisko naturalne MTN2A_K02 Aktywność na zajęciach
M_K003 Rozumie potrzebę przestrzegania zasad etyki zawodowej, podtrzymuje i przekazuje tradycje Akademii Górniczo-Hutniczej i Wydziału Metali Nieżelaznych w kraju i na świecie MTN2A_K03 Aktywność na zajęciach
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
30 15 0 0 15 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 Posiada wiedzę w zakresie modelowania warstwy wierzchniej z wykorzystaniem zaawansowanych technologii i technik produkcyjnych oraz urządzeń i narzędzi. - - - + - - - - - - -
M_W002 Posiada wszechstronną wiedzę w zakresie zaawansowanych technik i technologii modyfikacji warstwy wierzchniej i nakładania powłok na wyroby z materiałów metalicznych wytwarzanych w procesach odlewania, przeróbki plastycznej, obróbki cieplnej oraz innych procesów + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Zdobytą wiedzę potrafi wykorzystać do rozwiązywania problemów inżynierskich związanych z inżynierią powierzchni oraz technologiami wytwarzania wyrobów z metali nieżelaznych dla elektroenergetyki, transportu, budownictwa i medycyny. - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi korzystać ze specjalistycznych źródeł informacji naukowej, posiada umiejętność wykorzystania zdobytej wiedzy i informacji, w tym zaawansowanych technik informacyjno-komunikacyjnych do rozwiązywania złożonych problemów wytwarzania powłok i modyfikacji warstwy wierzchniej stosowanych w branży metali nieżelaznych i pokrewnych + - - - - - - - - - -
M_U003 Posiada umiejętność samodzielnego planowania, samokształcenia i podnoszenia własnych kwalifikacji przy wykorzystaniu nowoczesnych form kształcenia - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi dokonać krytycznej samooceny posiadanej wiedzy i odbieranych treści, a także ocenić znacznie nabytej wiedzy w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych oraz zasięgania opinii ekspertów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu + - - - - - - - - - -
M_K002 Potrafi myśleć w sposób przedsiębiorczy, inicjuje działania na rzecz gospodarki i środowiska społecznego, wykazuje dbałość o środowisko naturalne + - - - - - - - - - -
M_K003 Rozumie potrzebę przestrzegania zasad etyki zawodowej, podtrzymuje i przekazuje tradycje Akademii Górniczo-Hutniczej i Wydziału Metali Nieżelaznych w kraju i na świecie + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 52 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

Studenci zapoznają się z różnymi technologiami inżynierii powierzchni, właściwości i metod badań właściwości warstwy wierzchniej i powłok. Omówione zostaną zagadnienia nowoczesnych zastosowań technologii inżynierii powierzchni oraz jej ekonomiczny aspekt. Wykład będzie zawierał następujące treści. Pojęcie warstwy wierzchniej modyfikowanej i niemodyfikowanej. Podział powłok, pojęcie warstwy i powłoki. Opis zjawisk towarzyszących wytwarzaniu powłok. Charakterystyka budowy strukturalnej powłok wytwarzanych różnymi metodami, porównanie właściwości powłok w odniesieniu do struktury, różnice i podobieństwa struktury powłok, wpływ parametrów osadzania na strukturę i właściwości powłok
Metody badania warstw i powłok – Urządzenia do obserwacji struktury warstw i powłok, mikroskopia optyczna (MO), mikroskopia skaningowa (SEM), transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM), mikroskopia konfokalna, analiza strukturalna jakościowa i ilościowa, spektrometria Ramana, nanoidentacja, kulotest, scratch test
Analiza składu chemicznego i fazowego powłok – Analiza składu chemicznego i fazowego powłok
Metody badań zużycia powłok. Analiza pojęcia powłoka i warstwa, podział powłok ze względu na sposób osadzania, podział powłok ze względu na zastosowanie, Pojęcia adhezji.
Technologie osadzania powłok – podczas wykładu zostaną omówione technologie starej generacji, takie jak emalierstwo, galwanotechnika, lakiernictwo, metalizacja zanurzeniowa i natryskowa oraz nowoczesne technologie takie jak natrysk termiczny, technologie chemicznego i fizycznego osadzania w próżni CVD i PVD, obróbka jarzeniowa i implantacyjna. Metody natrysku termicznego. Natryskiwanie metodą łukową. Natryskiwanie metodą plazmową
Metody obróbki cieplnej i plastycznej powierzchni – Podczas wykładu omówione zostaną takie technologie jak: obróbka nagniataniem, obróbka cieplna – nawęglanie, azotowanie, cyjanowanie, obróbka detonacyjna, obróbka laserowa
Struktura powłok wytwarzanych w metodach z wykorzystaniem plazmy –
Badania tribologiczne powłok – Pojęcie tarcia, ścieralności, wpływ twardości i gładkości powierzchni na ścieralność, metody badania ścieralności, pomiary twardości powłok, badania odporności na przyczepność powłoki do podłoża, wpływ struktury i zwartości powłok na ich cechy tribologiczne.

Ćwiczenia projektowe (15h):

W ramach ćwiczeń projektowych zostanie podana tematyka projektów do wykonania. Przygotowanie projektów, analiza zostanie przeprowdzona przez studentów samodzielnie a wyniki zostaną przedstawione podczas zajęć.

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 projektowe: W trakcie zajęć 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:

Zaliczenie na podstawie kolokwium kontrolnego z treści wykładu oraz oceny z projektu i jego prezentacji .
Premiowana obecność na wykładach. Wymagana obecność na ćwiczeniach.

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 projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia projektowe, samodzielnie poszukując rozwiązań I prezentując projekt na zajęciach.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia ocen z kolokwium z treści wykładu i ćwiczeń.

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

W przypadku usprawiedliwionej nieobecności, ustalenie terminu z prowadzącym i przygotowanie projektu. W przypadku niepisania kolokwium z treści wykładowych, z usprawiedliwionej przyczyny, zaliczenie kolokwium w innym terminie ustalonym z wykładowcą.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Marek Blicharski, Inżynieria powierzchni, Wydawnictwa WNT, 2009
Burakowski, Wierzchoń, “Inżynieria powierzchni metali”, Wyd. Naukowo Techniczne, 1995

Z.Nitkiewicz, “Wykorzystanie łukowych źródeł plazmy w inżynierii powierzchni”, Wyd. Wydz. Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2001

M.Blicharski, Inżynieria powierzchni, Wyd. Naukowo Techniczne, 2009

W.Serbiński, “Warstwy powierzchniowe (Mn-N-S) i (Mn-N-O) wytwarzane na aluminium i jego stopach”, Wyd. Politechniki Gdańskiej, 2003

M.Kupczyk, “Inżynieria powierzchni. Powłoki przeciwzużyciowe na ostrza skrawające” Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2008

A.Posmyk, “Warstwy powierzchniowe aluminiowych tworzyw konstrukcyjnych.” Wyd. Politechniki Śląskiej, 2010

A.Klimpel, “Napawanie i natryskiwanie”, Wyd. Naukowo Techniczne, 2010

A.Klimpel, “Napawanie i natryskiwanie cieplne”, Wyd. Naukowo Techniczne, 2010

S.Adamczak, “Pomiary geometryczne powierzchni – zarysy kształtu, falistośc i chroppowatość”, Wyd.Naukowo Techniczne, 2009

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Núria Cinca, Slawomir Cygan , Cezary Senderowski, Lucyna Jaworska, Sergi Dosta,
Irene G. Cano and Josep M. Guilemany : Sliding Wear Behavior of Fe-Al Coatings at High Temperatures, Coatings 2018, 8, 268; doi:10.3390/coatings8080268.
2. Twardowska A., Jaworska L., Mędala M. Rajchel B. Functional coatings on Ti-Si-C and Ti-B systems deposited by PLD, Rudy i Metale Niezelazne, 2015, vol 60, s. 275-281 ISSN 0075-9696 Doi 10.15199/67.2015.6.4.
3. Patent nr 230657 – Tarcza do nanoszenia powłok węglowych domieszkowanych metalami aktywnymi biologicznie i sposób jej wytwarzania. Zgłoszenie patentowe w bazach EPO nr PL20130404207 20130604 – Shield for coating the carbon-doped bioactive metal and a method for its preparation. Twórcy: Putyra P., Rajchel B., Jaworska L., Kwiatkowska J., Podsiadło M., Stobierski L., opubl. WUP nr 11/2018 r
4. Zgłoszenie patentowe P.410047 A.Twardowska, B.Rajchel, L.Jaworska , Sposób nakładania powłoki Ti-B na podłoże ceramiczne Al2O3, powłoka Ti-B naniesiona na podłóżeceramiczne Al2O3 tym sposobem oraz wyrobyceramiczne, zwłaszcza narzędzia skrawające na bazie Al2O3 pokryte powłoką Ti-B , 2014.

Informacje dodatkowe:

Brak