Detail předmětu

Technologické vlastnosti materiálů

FSI-WTVAk. rok: 2026/2027

Technologické vlastnosti strojírenských materiálů, vysvětlené zejména na základě materiálové problematiky. Diskutovány jsou technologické vlastnosti kovových materiálů (slévatelnost, tvařitelnost, svařitelnost, obrobitelnost). Dáke také důležité technologické vlastnosti při zpracování polymerů a keramik.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Příslušnost k typu studijního programu

magisterský navazující

Garant předmětu

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Vstupní znalosti

Základní znalosti technologií obrábění, tváření, slévárenství a svařování.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Semestrální zkouška (písemka, pokrývající celou šíři uvedené problematiky). 
Kontrola nabytých znalostí, dovedností a schopností po ukončení jednotlivých tématických oblastí (kontrola protokolů, písemný test)

Učební cíle

Seznámit studenty s poznatky z oblasti slévatelnosti, tvařitelnosti, svařitelnosti a obrobitelnosti zejména kovových materiálů, s přednostním respektováním materiálových aspektů a interakcí.
Znalosti a dovednosti v oblasti posuzování, ovlivňování a aplikace základních technologických vlastností kovů a slitin, zejména při volbě materiálů a následných výrobních technologií. Schopnost tvůrčí práce nebo spolupráce v oblasti konkrétní výrobní technologie.

Základní literatura

ASM Handbook, Vol. 6A: Welding Fundamentals and Processes, ASM International, Ohio,2011, 920 s.
ASM International. ASM Handbook : Metalworking: Bulk Forming. S.L. Semiatin. 1st edition. Materials Park Ohio : ASM, 2005. ISBN 0-87170-708-X.
MIELNIK, Edw.M.: Metalworking Science and Engineering. 1st.ed. New York, London, Mc Graw-Hill, 1991, 976p. ISBN 0-07-041904-3.

Doporučená literatura

FOREJT, M., PÍŠKA, M. Teorie obrábění, tváření a nástrojů. VŠ skriptum. Brno: CERM, 2006. s. 230. 1. vyd.. ISBN 80-214-2374-9.
HRIVŇÁK, I.: Zváranie a zvaritelnosť materiálov, STU Bratislava, 2009, 486 s.
PETRŽELKA,J., SONENEK, P.: Tvařitelnost kovových materiálů (upravená verze III). Učební texty, VŠB-TU Ostrava, 2007
VETIŠKA, A., Teoretické základy slévárenské technologie. SNTL Praha / Alfa Bratislava 1972, 388 str., 04-221-72

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-MTI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
  • Program N-SLE-P magisterský navazující 1 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Osnova

Přednášky

Obrobitelnost 

1. Definice obrobitelnosti, ovlivňující faktory, kriteria a normativy
2. Skupiny a třídy obrobitelnosti strojírenských materiálů
3. Řezání jako dynamický proces plastické deformace a lomu, plastický tok materiálu při vysoké deformační rychlosti, účinky na opotřebení řezného nástroje a integritu obrobeného povrchu.

Slévatelnost 

4. Fyzikální vlastnosti roztavených kovů a slitin, povrchové napětí kapalin, měření povrchového napětí, vliv chemického složení kovu a teploty na povrchová napětí tavenin.
5. Ideální a reálná kapalina, proudění kapalin, turbulence při proudění kapalin, viskozita roztavených kovů a slitin, ztráty při proudění kapalin.
6. Smáčivost forem, tepelná akumulace forem, penetrace kovů a slitin, zabíhavost, zkoušky zabíhavosti, objemové změny kovů a slitin v průběhu tuhnutí.

Tvařitelnost 
7. Fyzikální podstata plastické deformace. Tvářitelnost kovů a slitin– definice, základní kriteria, proměnné (chemické složení, struktura, napěťový stav, teplota a rychlost deformace)
8. Teorie plastických deformací, podmínky vzniku plastické deformace.
9. Rozbor procesů deformace-mezní diagramy tvářitelnosti.

Svařitelnost 

10. Definice svařitelnosti. Teplotní a deformační cyklus při svařování. Klasifikace trhlin při svařování.
11. Struktura a vlastnosti svarových spojů a jejich tepelné zpracování
12. Svařitelnost vybraných skupin ocelí a litin
13. Svařování vybraných slitin neželezných kovů (slitiny hliníku, mědi, niklu, titanu)

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.

Osnova

1. Obrábění – učení kinetické obrobitelnosti materiálu pomocí dlouhodobých a krátkodobých zkoušek.
2. Slévárenství – technologické zkoušky zabíhavosti, stanovení hustoty kovů a slitin, ověření vlivu rychlosti ochlazování a atmosférického tlaku na hustotu hliníkových slitin.
3. Tváření 1
4. Tváření 2
5. Vyhodnocení konkrétního svarového spoje (integrita, struktura, tvrdost)
6. Zkoušky svařitelnosti – přehled