Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Transkrypt

1 Nazwa modułu: Podstawy obróbki cieplnej Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MIM s Punkty ECTS: 4 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 5 Strona www: Osoba odpowiedzialna: prof. dr hab. inż. Zielińska-Lipiec Anna (alipiec@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: prof. dr hab. inż. Zielińska-Lipiec Anna (alipiec@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W001 Student ma uporządkowaną wiedzę na temat podstaw teoretycznych i technologii obróbek cieplnych stosowanych dla materiałów metalicznych. IM1A_W26, IM1A_W10, IM1A_W28 M_W002 Student zna metody ochrony powierzchni przed utlenianiem i odwęglaniem. IM1A_W26 M_W003 Student zna nowoczesne urządzenia i technologie obróbki cieplnej. IM1A_W14 Umiejętności M_U001 Student potrafi zaprojektować obróbkę cieplną w celu otrzymania określonych właściwości mechanicznych materiału IM1A_U03, IM1A_U07 M_U002 Student potrafi ocenić przydatność danej technologii lub urządzenia do realizacji prostego zadania inżynierskiego IM1A_U03, IM1A_U07, IM1A_U06 1 / 5

2 Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład audytoryjne laboratoryjne projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne Inne terenowe E-learning Wiedza M_W001 M_W002 M_W003 Umiejętności M_U001 M_U002 Student ma uporządkowaną wiedzę na temat podstaw teoretycznych i technologii obróbek cieplnych stosowanych dla materiałów metalicznych. Student zna metody ochrony powierzchni przed utlenianiem i odwęglaniem. Student zna nowoczesne urządzenia i technologie obróbki cieplnej. Student potrafi zaprojektować obróbkę cieplną w celu otrzymania określonych właściwości mechanicznych materiału Student potrafi ocenić przydatność danej technologii lub urządzenia do realizacji prostego zadania inżynierskiego Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład Metaloznawcze podstawy obróbki cieplnej stopów żelaza. Przemiany fazowe w stopach żelaza i ich wykorzystanie do kształtowania struktury i własności mechanicznych. Temperatury równowagi. Wykresy CTP. Grzanie materiałów. Podstawy teoretyczne procesu. Obliczanie czasu grzania. Wpływ geometrii i rozmieszczenia przedmiotów na czas grzania. Rodzaje pieców grzewczych. Ciekłe ośrodki grzejne. Chłodzenie materiałów. Mechanizm chłodzenia w cieczach. Obliczanie czasu chłodzenia. Rodzaje i własności ośrodków chłodzących (stałe ciekłe, gazowe). Zastosowanie ośrodków chłodzących w aspekcie ochrony środowiska. Atmosfery ochronne. Rodzaje oddziaływania gazów na powierzchnie obrabianych metali. Metody zabezpieczające materiał przed utlenianiem. Zasady i metody wytwarzania atmosfer. 2 / 5

3 Urządzenia do wytwarzania atmosfer. Wyżarzania. Ogólne zasady doboru parametrów procesów wyżarzania. Technologiczne i strukturalne aspekty różnych procesów wyżarzania dla stali. Hartowanie objętościowe. Pojęcie hartowności i metody jej określania. Czynniki wpływające na hartowność. Metody hartowania objętościowego. Naprężenia powstające podczas hartowania. Hartowanie powierzchniowe. Ogólna charakterystyka. Podział hartowania powierzchniowego ze względu na sposób nagrzewania. Hartowanie indukcyjne, płomieniowe wiadomości podstawowe dotyczące zjawiska fizycznego i technologii. Odpuszczanie i utwardzanie wydzieleniowe. Odpuszczalność stali węglowych i stopowych. Technologie odpuszczania (niskie, średnie wysokie) i ich wpływ na własności materiałów. Odpuszczanie stali węglowych i stopowych. Kruchości odpuszczania. Parametr Hollomona-Jaffe. Ulepszanie cieplne. Omówienie stopów utwardzanych wydzieleniowo. Technologiczne aspekty procesu utwardzanie dyspersyjnego. Wpływ parametrów procesu starzenia na własności mechaniczne. Technologie obróbki cieplnej części maszyn. Przykładowe obróbki cieple dla stali do ulepszania cieplnego, stali sprężynowych. Dobór obróbki dla określonych części maszyn kół zębatych, łożysk, odkuwek. Technologiczność części maszyn z punktu widzenia obróbki cieplnej. Technologie obróbki cieplnej narzędzi. Ogólne zasady obróbki cieplnej narzędzi. Technologie obróbki cieplnej narzędzi w zależności od pracy narzędzia i wybranego gatunku stali. Obróbka cieplna stali szybkotnących. Technologie obróbki stosowane dla stali. Wybrane technologie obróbek cieplnych stosowanych dla stali o specjalnych własnościach np.; transformatorowych, stali nierdzewnych austenitycznych, martenzytycznych utwardzanych wydzieleniowo. Obróbka cieplna złączy spawanych. Obróbka cieplno-mechaniczna. Omówienie technologii nisko i wysokotemperaturowa. Walcowanie regulowane, Walcowanie normalizujące. Rola obróbki cieplnej przy produkcji blach i taśm ze stali IF, BH, Dual phase, TRIP. Obróbka cieplno-chemiczna. Ogólne zasady obróbki cieplno-chemicznej. Prawa Ficka. Typy ośrodków przeznaczonych do obróbki cieplno-chemicznej. Dyfuzyjne nasycanie pierwiastkami niemetalicznymi (nawęglanie, azotowanie, borowanie) Dyfuzyjne nasycanie pierwiastkami metalicznymi (tytanowanie, chromowanie, aluminiowanie). Obróbka cieplna w kształtowaniu własności stopów metali nieżelaznych i nadstopów. Wybrane technologie obróbki cieplnej stopów aluminium, miedzi, niklu, tytanu. Wady i kontrola jakości obróbki cieplnej. Kontrola jakości półfabrykatów hutniczych w stanie dostawy. Wady hartowania i odpuszczania. Wady obróbki cieplno-chemicznej. laboratoryjne 3 / 5

4 Atmosfery ochronne. Metody ochrony powierzchni przed utlenianiem i odwęglaniem. Rodzaje atmosfer ochronnych. Określanie wpływu ciśnienia cząstkowego tlenu, dwutlenku węgla, tlenku węgla, pary wodnej na kierunek przebiegu reakcji chemicznych. Analiza wpływu pierwiastków stopowych na reakcję pomiędzy stopem a atmosferą. Metody wyżarzania stali. Omówienie podstawowych technologii wyżarzania i ich wpływu na właściwości stali. Przeprowadzenie wyżarzania zmiękczającego i badanie jego wpływu na właściwości (twardość) stali narzędziowych. Obróbka cieplno chemiczna. Przeprowadzenie nawęglania w proszkach. Pomiar grubości warstwy nawęglanej. Określenie współczynnika dyfuzji węgla i energii aktywacji. Omówienie obróbki cieplnej po nawęglaniu. Proces azotowania i jego wpływ na właściwości i mikrostrukturę. Ulepszanie cieplne stali i określanie jej hartowności. Przeprowadzenie ulepszania cieplnego stali konstrukcyjnej i określenie jego wpływu na własności stali. Wykonanie próby Jominy ego i pełna analiza uzyskanych wyników. (określenie średnicy krytycznej, idealnej średnicy krytycznej, rozkładu twardości na przekroju pręta hartowanego w danym ośrodku) Umocnienie wydzieleniowe stopów. Omówienie technologicznych aspektów procesu umocnienia wydzieleniowego. Przeprowadzenie procesu starzenia w duralach i stali maraging określenie czasu potrzebnego do uzyskania maksimum twardości. Sposób obliczania oceny końcowej Ocena z laboratorium Wymagania wstępne i dodatkowe Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Poradnik inżyniera- obróbka cieplna pod red W. Lutego, WNT Warszawa Dobrzański L., Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT Warszawa Pacyna J., (Red.), z materiałów metalicznych, Wyd. WMiIM, Kraków Strony www Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu Informacje dodatkowe Brak 4 / 5

5 Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 14 godz 20 godz 15 godz 20 godz 6 godz 2 godz 105 godz 4 ECTS 5 / 5