Sadržaj predmeta

Materijali I

Šifra:

238259

Kratica:

PD-1334

Visoko učilište:

Fakultet strojarstva i brodogradnje

ECTS bodovi:

6.0

Opterećenje:

30(V) + 45(P)

Nositelji:

prof. dr. sc. Zdravko Schauperl

prof. dr. sc. Željko Alar

prof. dr. sc. Lidija Ćurković

prof. dr. sc. Božidar Matijević

Izvođači:

Tomislav Rodinger, mag. ing. mech. (V)

dr. sc. Milan Vukšić (V)

prof. dr. sc. Željko Alar (P)

Helena Lukšić, mag. ing. mech. (V)

Jurica Jačan, mag. ing. mech. (V)

prof. dr. sc. Zdravko Schauperl (P)

prof. dr. sc. Lidija Ćurković (P)

Tajana Horvat, mag.ing.cheming. (V)

Filip Žanetić, mag. ing. mech. (V)

prof. dr. sc. Božidar Matijević (P)

Daniel Pustički, mag. ing. mech. (V)

dr. sc. Dalibor Viderščak (V)

Izabela Martinez, mag. ing. mech. (V)

dr. sc. Daniel Pugar (V)

Martina Kocijan, mag.ing.cheming. (V)

Tihomir Polanović, mag. ing. mech. (V)

Opis predmeta:

Ciljevi predmeta: Upoznavanje s građom, strukturom i svojstvima osnovnih grupa tehničkih materijala. Pružiti uvid u proces difuzije, Fickov zakon i njegovu primjenu. Omogućiti razumijevanje procesa kristalizacije, kristalnih sustava, strukture i nesavršenosti kristala. Predstaviti studentima proces legiranja i vrste dobivenih kristala s fokusom na FeC legure. Upoznati studente s dijagramima stanja, ravnotežnim i neravnotežnim promjenama stanja, te vezom između toplinske obrade i postignutih struktura FeC legura. Razumijevanje mehaničkih svojstava materijala. Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Jednaki uvjetima za pristupanje stjecanju kvalifikacije. Obaveze studenata: Prisustvovanje predavanjima i vježbama. Rješavanje zadataka na vježbama. Polaganje kolokvija ili pismenog dijela ispita, te polaganje usmenog dijela ispita. Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Aktivnost u nastavi 20 % + ispit 80 % Predavanja 1. Uvod. Povijesna persp ektiva i značaj materijala. Klasifikacija. Atomska struktura. Međuatomske i međumolekularne veze. Kristalizacija. 2. Struktura metala (krist alne strukture, jedinične ćelije, kristalni sustav, Millerovi indeksi, klizni sustavi, polimorfija, alotropija, amorfne krutine). Struktura polimera (makromolekule, meri, stupanj polimerizacije, veze između mera, veze između makromolekula), struktura keramike, struktura kompozita. 3. Kristalne nesavršenosti. Difuzija. Legure. Vrste kristala legura. 4. Mehanička svojstva materijala općenito o značenju mehaničkih svojstava; koncept naprezanje i istezanja, elastične i plastične deformacije. 5. Statičko vlačno ispitivanje određivanje značajki materijala koje definiraju otpornost i deformabilnost. Utjecaj temperature na mehanička svojstva materijala dobivenih statičkim vlačnim ispitivanjem. 6. Tvrdoća materijala metode po Brinellu, Vickersu, Rockwellu. Udarni rad loma. 7. Puzanje materijala statička izdržljivost i granica puzanja. Umor materijala dinamička izdržljivost. 8. Dijagrami stanja. Faze i konstituenti. Krivulje hlađenja. 9. Ravnotežni dijagrami stanja. Binarni dijagrami stanja. Izomorfni, eutektički i eutektoidni. Ternarni dijagrami. Gibbsov zakon. 10. Dijagram stanja željezougljik (metastabilni, stabilni). Utjecaj legirnih elemenata. 11. Neravnotežne pretvorbe i fazne transformacije FeC legura. Martenzit. Kaljenje. OTA. 12. TTT dijagrami. 13. Postupci toplinske obrade metala žarenja, kaljenja, poboljšavanje. 14. Postupci modificiranja površina toplinsko kemijski. 15. Proizvodnja sirovog željeza, čelika, mehanizmi očvrsnuća. Vježbe 1. Kristalografija 1. 2. Kristalografija 2. 3. Strukturne karakteristike polimera. 4. Statičko vlačno ispitivanje. 5. Određivanje konvencionalne granice razvlačenja. 6. Ispitivanje tvrdoće. 7. Udarni rad loma, puzanje, dinamička izdržljivost. Kolokvij. 8. Dijagrami stanja 1. 9. Dijagrami stanja 2. 10. FeC dijagram za metastabilnu kristalizaciju. 11. Metalografija FeC legura. 12. TTT dijagrami. 13. Niz kaljenja, utjecaj ugljika na tvrdoću kaljenog čelika. 14. Ispitivanje prokaljivosti. 15. Popuštanje čelika, metalografija toplinski obrađenih čelika. Kolokvij.

Jezici izvođenja nastave:

Hrvatski

Obavezna literatura:

V. Ivušić, M Franz, Đ. Španiček, L. Ćurković (2011): Materijali I

V. Ivušić (2003): Dijagrami stanja metala i legura

M. Franz (1998): Mehanička svojstva materijala

M. Stupnišek, F. Cajner (2001): Osnove toplinske obradbe metala

Preporučena literatura:

W.D. Callister, D.G.Rethwisch: Fundamentals of Materials Science and Engineering. An Integrated Approach

W.Smith, J.Hashemi: Foundations of Materials Science and Engineering

Ishodi učenja:

1. Identificirati različite tehničke materijale te prema strukturi i svojstvima procijeniti ponašanje u primjeni.

2. Objasniti difuziju (Fickov zakon) i razliku između polimorfije i alotropije.

3. Opisati proces kristalizacije metala, kristalne sustave, kristale i kristalne nesavršenosti te objasniti strukture metala, polimera, keramike i kompozita.

4. Objasniti i primijeniti metode ispitivanja mehaničkih svojstava materijala.

5. Prepoznati i objasniti oznake mehaničkih veličina.

6. Definirati legure, kristale legure te dijagrame stanja i njihovu primjenu.

7. Objasniti ravnotežne i neravnotežne pretvorbe legura željezo-ugljik.

8. Objasniti strukturne transformacije pri toplinskoj obradi čelika.

9. Poznavati povezanost procesa toplinske obrade čelika i postupaka inženjerstva površine s postignutim strukturama Fe-C legura.

Predmet u nastavnom programu:

Šifra studija	Naziv studija	Razina studija	Semestar izvođenja	Obavezni/Izborni
1144	Strojarstvo	prijediplomski	1	obavezni
1145	Brodogradnja	prijediplomski	1	obavezni
1146	Zrakoplovno inženjerstvo i svemirska tehnika	prijediplomski	1	obavezni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

P - Predavanja

V - Vježbe