Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Przemiany fazowe i obliczanie diagramów fazowych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
NRCM-1-602-s
Wydział:
Metali Nieżelaznych
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Recykling i Metalurgia
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab, prof. AGH Onderka Bogusław (onderka@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Podstawowa wiedza teoretyczną z zakresu stabilności faz, klasyfikacji przemian fazowych i metod modelowania energii Gibbsa faz. Metody obliczeń wykresów fazowych za pomocą formalizmu Calphad.

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 sposoby opisu właściwości termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze eksperymentu. RCM1A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Zna i rozumie sposoby modelowania faz układów metalicznch RCM1A_W01 Kolokwium,
Egzamin
M_W003 Zna i rozumie klasyfikację przemian fazowych i sposoby ich badań eksperymentalnych RCM1A_W07, RCM1A_W01 Kolokwium,
Egzamin
M_W004 Zna sposoby opisu właściwości termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze eksperymentu. RCM1A_W01, RCM1A_W03 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W005 Umie wyznaczać wykresy fazowe stabilności faz dla układów jedno- i dwuskładnikowych i zna ich zastosowanie praktyczne. RCM1A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie przewidzieć ewolucję temperaturową prostego układu trójskładnikowego z zaznaczeniem reakcji niezmienniczych metodą równowagową i Scheila. RCM1A_U01 Kolokwium,
Egzamin
M_U002 Potrafi obliczyć prosty układ jedno i dwu składnikowy i zastosować diagram fazowy w rozwiązywaniu problemów technologicznych RCM1A_U08, RCM1A_U01, RCM1A_U05 Kolokwium,
Egzamin
M_U003 Zna i rozumie podstawowe klasyfikacje przemian fazowych RCM1A_U01, RCM1A_U05 Egzamin
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Jest świadomy konieczności i potrzeby ciągłego poszerzania swej wiedzy RCM1A_K03, RCM1A_K01, RCM1A_K02 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
60 30 0 30 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 sposoby opisu właściwości termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze eksperymentu. + - + - - - - - - - -
M_W002 Zna i rozumie sposoby modelowania faz układów metalicznch + - + - - - - - - - -
M_W003 Zna i rozumie klasyfikację przemian fazowych i sposoby ich badań eksperymentalnych + - + - - - - - - - -
M_W004 Zna sposoby opisu właściwości termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze eksperymentu. + - - - - - - - - - -
M_W005 Umie wyznaczać wykresy fazowe stabilności faz dla układów jedno- i dwuskładnikowych i zna ich zastosowanie praktyczne. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie przewidzieć ewolucję temperaturową prostego układu trójskładnikowego z zaznaczeniem reakcji niezmienniczych metodą równowagową i Scheila. + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi obliczyć prosty układ jedno i dwu składnikowy i zastosować diagram fazowy w rozwiązywaniu problemów technologicznych + - + - - - - - - - -
M_U003 Zna i rozumie podstawowe klasyfikacje przemian fazowych + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Jest świadomy konieczności i potrzeby ciągłego poszerzania swej wiedzy + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 146 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 50 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 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):

Równowaga faz: reguła faz Gibbsa, zmodyfikowana postać reguły faz, przykłady zastosowań;
Układy jednoskładnikowe: graficzna reprezentacja równowagi faz, diagram fazowy, układy podwójne, reakcje niezmiennicze;
Klasyfikacja przemian fazowych wg Ehrenfesta i Landaua, równanie Avramiego.
Roztwory: funkcje termodynamiczne roztworów, opis i sposoby wyznaczania właściwości termodynamicznych, równanie Gibbsa-Duhema, modele opisu;
Interpretacja geometryczna równowagi faz: Metody obliczania układu dwuskładnikowego; metody podsieciowe.
Roztwory trójskładnikowe: Równowaga faz w układzie trójskładnikowym, przypadki inwariantów, metody opisu faz stałych, model podsieci;
Ewolucja temperaturowa prostego układu trójskładnikowego z zaznaczeniem reakcji niezmienniczych metodą równowagową i Scheila.
Metoda Calphad; Nowoczesne oprogramowanie do obliczania wykresów fazowych;

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

Obliczenie diagramu fazowego czystej substancji,
Zastosowanie oprogramowania Pandat do obliczenia równowag fazowych w układach dwuskładnikowych i trójskładnikowwych: wykresy równowagi T-x i T-x-x, wykresy potencjałowe, cięcia układu 3-składnikowego – izoplety,
Obliczanie funkcji temodynamicznych, składu fazowego, rzutu likwidusu. Obliczenia ścieżki krystalizacji na metoda Scheila.

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:

Warunki podstawowe:
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych (2 kolokwia).
Zaliczenie egzaminu.

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: Udział w ćwiczeniach z oprogramowaniem dedykowanym do obliczeń termodynamicznych i oceny krytycznej wykresów fazowych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena jest obliczana wg. wzoru:
ocena końcowa = 50%(2 kolokwia) + 50%(ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych)

Przy zaliczeniach poszczególnych zajęć stosuje się następujące oceny:
91 – 100%: bardzo dobry (5.0)
81 – 90%: plus dobry (4.5)
71 – 80%: dobry (4.0)
61 – 70%: plus dostateczny (3.5)
50 – 60%: dostateczny (3.0)

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

Konsultacje i samodzielne studiowanie zadanej literatury.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wymagane znajomość podstaw fizykochemii. Wymagana bierna znajomość języka angielskiego w celu czytania literatury fachowej.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

F. Rhines: Phase diagrams in metallurgy, Mc Graw Hill, 1956
A. Prince: Alloy phase equilibria, Elsevier, 1966
D.R.E. West: Ternary equilibrum diagrams, Chapman and Hall, 1982
N.Saunders, A.P.Miodownik, CALPHAD, Calculation of Phase Diagrams, A Comprehensive
Guide, Pergamon, 1998
D.A. Porter, K.E. Easterling, M.Y. Sherif, Phase Transformations in Metals and Alloys, wyd.III, CRC press, Taylor&Francis Group, London, 2009
Dodatkowo:
H.L. Lukas, S.G. Fries, B. Sundman, Computational thermodynamics:
the CALPHAD method, Cambridge University Press, 2007

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak