Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Stale i stopy specjalne
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-108-IM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria materiałów konstrukcyjnych
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż, prof. AGH Bała Piotr (pbala@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Wykłady obejmują stale nierdzewiejące, żaroodporne i żarowytrzymałe, stopy specjalne, stopy z pamięcią kształtu i szkła metaliczne.

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 ugruntowaną wiedzę o wpływie pierwiastków stopowych na własności chemiczne i fizyczne stali i stopów specjalnych MBM2A_W09, MBM2A_W17 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Zna główne rodzaje korozji, mechanizmy ich powstawania i sposoby zapobiegania. Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W003 Zna podstawowe gatunki stali nierdzewiejących, żarowytrzymałych i żaroodpornych oraz ich zastosowania. MBM2A_W09, MBM2A_W17 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W004 Ma wiedzę o współczesnych materiałach funkcjonalnych. Zna ich podstawowe charakterystyki i własności. MBM2A_W09, MBM2A_W17 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Na podstawie składu chemicznego lub oznaczenia potrafi zidentyfikować stal lub stop specjalny oraz podać jego najważniejsze charakterystyki. MBM2A_U05, MBM2A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
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
40 14 0 20 0 0 6 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 ugruntowaną wiedzę o wpływie pierwiastków stopowych na własności chemiczne i fizyczne stali i stopów specjalnych + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna główne rodzaje korozji, mechanizmy ich powstawania i sposoby zapobiegania. + - - - - + - - - - -
M_W003 Zna podstawowe gatunki stali nierdzewiejących, żarowytrzymałych i żaroodpornych oraz ich zastosowania. + - - - - + - - - - -
M_W004 Ma wiedzę o współczesnych materiałach funkcjonalnych. Zna ich podstawowe charakterystyki i własności. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Na podstawie składu chemicznego lub oznaczenia potrafi zidentyfikować stal lub stop specjalny oraz podać jego najważniejsze charakterystyki. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 86 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 40 godz
Przygotowanie do zajęć 21 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):

1. Wprowadzenie. Przedmiot wykładów w świetle klasyfikacji stali wg klas jakościowych oraz klasyfikacji stopów specjalnych.
2. Korozja i jej zapobieganie, pasywacja, szereg napięciowy metali, standardowy potencjał elektrodowy, rodzaje korozji.
3. Stale nierdzewiejące ferrytyczne, stale nierdzewiejące martenzytyczne.
4. Stale nierdzewiejące martenzytyczne utwardzane wydzieleniowo (stale PH), stale typu „maraging”, stale nierdzewiejące ferrytyczno-austenityczne (stale DP).
5. Stale nierdzewiejące austenityczne, zjawisko korozji międzykrystalicznej.
6. Stale nierdzewiejące austenityczne: zapobieganie korozji międzykrystalicznej.
7. Stale żaroodporne, próba żaroodporności. Wytrzymałość czasowa.
8. Stale zaworowe martenzytyczne i austenityczne, stale i stopy oporowe ferrytyczne i austenityczne.
9. Stopy żarowytrzymałe i nadstopy
10. Stopy o szczególnych własnościach magnetycznych – wprowadzenie.
11. Stopy magnetycznie miękkie stosowane w technice prądów słabych i silnych.
12.Stopy magnetycznie twarde wielodomenowe i jednodomenowe, materiały nanokrystaliczne, stopy niemagnetyczne.
13. Stopy o szczególnych współczynnikach rozszerzalności. Biomaterialy metaliczne.
14. Szkła metaliczne. Metale szlachetne i ich stopy.
15. Stopy z pamięcią kształtu. Jednokierunkowy efekt pamięci kształtu. Dwukierunkowy efekt pamięci kształtu.

Zajęcia seminaryjne (6h):

1. Korozja i jej zapobieganie, pasywacja, szereg napięciowy metali, standardowy potencjał elektrodowy, rodzaje korozji.
2. Stale nierdzewiejące ferrytyczne i martenzytyczne
3. Stale nierdzewiejące austenityczne

Ćwiczenia laboratoryjne (20h):

1. Wpływ pierwiastków stopowych na zakres istnienia i stabilność chemiczną austenitu.
2. Procesy wydzielania w stalach i stopach specjalnych.
3. Wpływ węglików, azotków, wtrąceń niemetalicznych i austenitu szczątkowego na własności mechaniczne stali.
4. Pomiar współczynnika rozszerzalności wybranych materiałów.
5. Stale i stopy żaroodporne i żarowytrzymałe.
6. Stopy z pamięcią kształtu.

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.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
  • 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:

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

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.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
  • 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 równa ocenie końcowej z egzaminu.

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

Podaje Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Brak

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Blicharski M.: Inżynieria materiałowa. Stal. WNT Warszawa 2010
2. Adamczyk J.: Inżynieria wyrobów stalowych. Gliwice, Wyd. Pol. Śląskiej 2000
3. Pacyna J.: Projektowanie składów chemicznych stali. Wyd. Wydz. Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków 1997r.
4. Przybyłowicz K.: Inżynieria stopów żelaza, Kielce, Wyd. Pol. Świętokrzyskiej 2008r.
5. Majta J.: Stale mikrostopowe – wybrane zagadnienia. Kraków, Wyd. AGH 2008r.
6. Krauss G.: Steels: Heat Treatment And Processing Principles, ASM International, Second Edition 1990r.
7. Bhadeshia H.K.D.H.: Bainite in steels, University press, Cambridge 2001r.
8. Malkiewicz T.: Metaloznawstwo stopów żelaza. Wyd. PWN. Warszawa – Kraków 1976r.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1.1. Pawłowski B., BAŁA P., Tokarski T., Krawczyk J.: Premature cracking of dies for aluminium alloy die-casting. Archives of Metallurgy and Materials, 2013 vol. 58 iss. 4, s. 1275–1279.
1.2. Pawłowski B., BAŁA P., Dziurka R.: Improper interpretation of dilatometric data for cooling transformation in steels, Archives of Metallurgy and Materials, 2014 vol. 59 iss. 3, s. 1159÷1161.
1.3. Łętkowska B., Dziurka R., BAŁA P.: The analysis of phase transformation of undercooled austenite and selected mechanical properties of low-alloy steel with boron addition, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2015 vol. 15 iss. 2, s. 308–316.
1.4. Krawczyk J., Pacyna J. , BAŁA P.: Fracture toughness of steels with nickel content in respect of carbide morphology. Materials Science and Technology, 2015 vol. 31 no. 7, s. 795–801.
1.5. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G.: Microstructural and microchemical characterization of Ni-Ta-Al-Cr-C coating layer on austenitic stainless steel AISI 310. Surface and Coatings Technology, 2015 vol. 280, s. 110–121.
1.6. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G., Kozieł T.: The characterization of cast Fe-Cr-C alloy. Archives of Metallurgy and Materials, 2015 vol. 60 iss. 2A, s. 779–782.
1.7. Wieczerzak K., BAŁA P., Stępień M., Cios G., Kozieł T.: Formation of eutectic carbides in Fe–Cr–Mo–C alloy during non-equilibrium crystallization. Materials & Design Volume 94, 15 March 2016, s. 61–68.
1.8. Cios G., Tokarski T., Żywczak A., Dziurka R., Stępień M., Marciszko M., Pawłowski B., Wieczerzak K., BAŁA P.: The investigation of strain-induced martensite reverse transformation in AlSl 304 austenitic stainless steel. Metallurgical and Materials Transactions A vol. 48A, 2017, s. 4999-5008.
1.9. Pawłowski B., BAŁA P., Krawczyk J., Stępień M., Śleboda T.: Failure analysis of shock absorber tubes. Engineering Failure Analysis, vol. 82, 2017, s. 533–539.
1.10. Białobrzeska B., Dziurka R., Żak A., BAŁA P.: The influence of austenitization temperature on phase transformations of supercooled austenite in low-alloy steels with high resistance to abrasion. Archives of Civil and Mechanical Engineering vol. 18, 2018, s. 413-429.
1.11. Cios G., Tokarski T., BAŁA P.: Strain-induced martensite reversion in 18Cr-8Ni steel – transmission Kikuchi diffraction study. Materials Science and Technology vol. 34, 2018, s. 580-583.
1.12. DĄBROWSKI R, Pacyna J., DZIURKA R.: Kinetyka przemian fazowych przechłodzonego austenitu stali 56NiCrMo7 w warunkach izotermicznych. Hutnik Wiadomości Hutnicze : 2011 R. 78 nr 3, s. 248–253
1.13. DZIURKA R., Pacyna J.: Influence of the carbon content on the kinetics of phase transformations during continuous heating from as-quenched state in a Cr-Mn-Mo model alloys. Archives of Metallurgy and Materials, 2012 vol. 57 iss. 4, s. 943–950.
1.14. http://www.bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Egzamin w formie ustnej.