Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metaloznawstwo
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NRCM-1-508-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Recykling i Metalurgia
Semestr:
5
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

Omówione zostaną podstawowe zagadnienia z zakresu krystalografii i budowy kryształów, rzeczywista budowa ciał krystalicznych, defekty sieci, metale i stopy metali, układy równowagi fazowej. Na przykładzie układu Fe-Fe3C omówione zostaną podstawowe przemiany zachodzące w stopach metali. Omówiona zostanie krystalizacja wlewka, procesy zdrowienia i rekrystalizacji oraz podstawowe właściwości metali i stopów metali.

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 pojęcia z zakresu krystalografii i budowy krystalicznej materiałów, ma wiedzę dotyczącą struktury materiałów metalicznych RCM1A_W01 Wykonanie ćwiczeń,
Kolokwium
M_W002 Ma wiedzę na temat przemian zachodzących w wybranych materiałach metalicznych pod wpływem zabiegów obróbki cieplnej RCM1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium
M_W003 Zna powiązanie pomiędzy mikrostrukturą, a właściwościami materiałów metalicznych RCM1A_W01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Potrafi zinterpretować podwójne układy równowagi RCM1A_U02 Kolokwium
M_U002 Potrafi dobrać materiał do podstawowych zastosowań inżynierskich RCM1A_U02 Kolokwium
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
45 30 0 15 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 pojęcia z zakresu krystalografii i budowy krystalicznej materiałów, ma wiedzę dotyczącą struktury materiałów metalicznych + - - - - - - - - - -
M_W002 Ma wiedzę na temat przemian zachodzących w wybranych materiałach metalicznych pod wpływem zabiegów obróbki cieplnej + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna powiązanie pomiędzy mikrostrukturą, a właściwościami materiałów metalicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi zinterpretować podwójne układy równowagi + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi dobrać materiał do podstawowych zastosowań inżynierskich + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 102 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 6 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 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):

1. Wstęp – przedmiot wykładu, organizacja przedmiotu (wykłady, ćwiczenia lab.), wymagana wiedza podstawowa, zasady zaliczania, literatura.
2. Oddziaływania międzyatomowe – energia kinetyczna i potencjalna atomów, temperatura ciała, stany skupienia materii, podział oddziaływań (energia wiązania, wiązania mocne, słabe, pierwotne, wtórne), wiązania międzyatomowe i międzycząsteczkowe (wiązanie jonowe, kowalencyjne, metaliczne, wodorowe, Van der Waalsa), cechy wiązania metalicznego, upakowanie atomów, promień jonowy atomów. Równowaga sił oddziaływania, położenia atomów, porządek bliskiego i dalekiego zasięgu, struktura cieczy i struktura ciała stałego, struktura krystaliczna, gęstość obsadzenia kierunków i płaszczyzn, moduły sprężystości.
3. Elementy krystalografii– struktura i sieć krystaliczna, węzeł, prosta sieciowa, kierunek krystalograficzny, płaszczyzna sieciowa, pas krystalograficzny, komórka elementarna, symetria sieci, elementy symetrii, układy krystalograficzne, typy sieci Bravais’go, charakterystyka komórek elementarnych.
4. Struktura rzeczywista – defekty punktowe, liniowe, powierzchniowe, objętościowe, definicje geometryczne defektów, parametry defektów, oddziaływania defektów, ruchliwość defektów, skutki przemieszczania się defektów, powstawanie i zanikanie defektów.
5. Metale, Stopy metali – interakcje atomów różnych pierwiastków z metalami, fazy, równowaga fazowa, reguła faz, układy podwójne (roztwory ciągłe, alotropia – polimorfizm, układ eutektyczny, perytektyczny, monotektyczny, przemiany w stanie stałym), układy potrójne, układ Fe-Fe3C.
6. Krystalizacja wlewka.
7. Procesy zdrowienia i rekrystalizacji oraz podstawowe właściwości metali i stopów metali.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

1. Elementy krystalografii:
- Układy krystalograficzne i sieci przestrzenne Bravais’go; podstawowe parametry i zależności
- Rysowanie kierunków i płaszczyzn krystalograficznych w układzie regularnym, zasady wskaźnikowania.
- Wyznaczanie stopnia wypełnienia podstawowych sieci krystalograficznych (RPC, RSC, HZ) i wybranych płaszczyzn krystalograficznych
- Wyznaczanie promieni atomowych w danych sieciach, wyznaczanie liczby koordynacyjnej.
- Iloczyn skalarny i wektorowy, wyznaczanie odległości pomiędzy płaszczyznami krystalograficznymi, wyznaczanie kątów pomiędzy płaszczyznami i kierunkami krystalograficznymi.
- Prawo przynależności pasowej; wyznaczanie osi pasa krystalograficznego, określanie symboli płaszczyzn przynależących do dwóch pasów
- Sekwencje ułożenia płaszczyzn, systemy poślizgu w poszczególnych sieciach krystalograficznych
2.Układy równowagi fazowej. Analiza termiczna.
3.Badania makro i mikroskopowe.
4.Statyczna próba rozciągania i próba ściskania.
5.Pomiary twardości i mikrotwardości.

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.
Z treści prezentowanych w ramach wykładu na koniec semestru przeprowadzane jest kolokwium.

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.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Zaliczenie na podstawie kolokwiów z zakresu materiału objętego ćwiczeniami laboratoryjnymi oraz materiału omawianego w ramach wykładu.
ocena końcowa = 0.5(OL)+0.5(W)
OL – ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych
W – ocena z zaliczenia wykładu
Każde ćwiczenie musi być zakończone przyjęciem sprawozdania i zaliczone na ocenę przynajmniej dostateczną.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

T. Penkala „Zarys krystalografii”, PWN, Warszawa.
2. J. Chojnacki „Krystalografia chemiczna i fizyczna”, PWN, Warszawa.
3. A. Kelly, G.W. Groves „Krystalografia i defekty kryształów”, PWN, Warszawa.
4. Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska “Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej”, PWN,
Warszawa, 1994.
5. Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stroż, M. Surowiec “Krystalografia – podręcznik wspomagany komputerowo”,
PWN, Warszawa, 1996, 2001.
6. Dobrzański L. A.,: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. WNT Warszawa 2006.
7. Przybyłowicz K.: Metaloznawstwo. WNT Warszawa 2003.
8. Prowans S.: Struktura stopów. Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2000.
9. Pacyna J.: Ćwiczenia z materiałów metalicznych. Wyd. WMiIM AGH Kraków 2003.
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 ; ISSN 0023-432X. — 2013 vol. 51 iss. 2, s. 101–110
2. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, M. RICHERT, The effect of dynamic compression on the evolution of microstructure in aluminium and its alloys, Archives of Metallurgy and Materials, ISSN 1733-3490. — 2013 vol. 58 iss. 4, s. 1097–1103.
3. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, The effect of sintering temperature on microstructure and properties of Al – SiC composites — Wpływ temperatury spiekania na mikrostrukturę i własności kompozytów Al – SiC, ISSN 1733-3490. — 2013 vol. 58 iss. 1, s. 43–48.
4. B. LESZCZYŃSKA-MADEJ, P. PAŁKA, M. RICHERT, Effect of severe plastic deformation on microstructure and properties of polycrystalline aluminium Al99.5, Archives of Metallurgy and Materials, ISSN 1733-3490. — 2014 vol. 59 iss. 1, s. 313–316
5. Maria RICHERT, Paulina ZAWADZKA, Adam Mazurkiewicz, Jerzy Smolik, Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ, Ilona NEJMAN, Paweł PAŁKA, Stanisław PIETRZYK, Deposition of W/a−C:H:Zr and
W/a−C:H:W multilayer coatings on substrate made of porous graphite by arc – electron beam hybrid method, Surface and Coatings Technology ; ISSN 0257-8972. — 2016 vol. 300, s. 19–24.
6. 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, ISSN 1733-3490. — 2016 vol. 61 no. 4, s. 1861–1867. — Bibliogr. s. 1867
7. Beata LESZCZYŃSKA-MADEJ, Maria RICHERT, Anna WĄSIK, Adam Szafron, Analysis of the microstructure and selected properties of the aluminium alloys used in automotive air-conditioning systems, Metals ; ISSN 2075-4701. — 2018 vol. 8 iss. 1 art. no. 10, s. 1–15.

Informacje dodatkowe:

Brak