Nazwa modułu: Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim Rok akademicki: 2015/2016 Kod: MIC-2-207-PW-s Punkty ECTS: 6 Wydział: Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej Kierunek: Inżynieria Ciepła Specjalność: Powłoki i warstwy ochronne w energetyce Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: Osoba odpowiedzialna: WRóbel Mirosław (mwrobel@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: 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 Zna podstawowe materiały inżynierskie oraz metody kształtowania ich struktury w procesie kształtowania wyrobów IC2A_W13, IC2A_W01, IC2A_W12 M_W002 Zna i rozumie zależności pomiędzy składem chemicznym, procesem wytwarzania (przetwarzania) materiałów, ich strukturą i wynikającymi z nich właściwościami IC2A_W13, IC2A_W01, IC2A_W12 Umiejętności M_U001 Posiada umiejętność posługiwania się wykresami własności materiałów i charakterystyk technologii opracowanymi przez Ashby'ego IC2A_U12, IC2A_U03, IC2A_U13 M_U002 Posiada umiejętność wyszukiwania i analizy informacji dotyczących materiałów konstrukcyjnych, technologii kształtowania konstrukcji oraz doboru materiałów i technologii do zastosowań w technice IC2A_U07, IC2A_U12, IC2A_U03, IC2A_U13 Kompetencje społeczne 1 / 5
M_K001 Potrafi przekazać informacje i opinie dotyczące doboru materiałów inżynierskich do konkretnych zastosowań IC2A_K06, IC2A_K07, IC2A_K02, IC2A_K05 Odpowiedź 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 terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W001 M_W002 Umiejętności M_U001 M_U002 Zna podstawowe materiały inżynierskie oraz metody kształtowania ich struktury w procesie kształtowania wyrobów Zna i rozumie zależności pomiędzy składem chemicznym, procesem wytwarzania (przetwarzania) materiałów, ich strukturą i wynikającymi z nich właściwościami Posiada umiejętność posługiwania się wykresami własności materiałów i charakterystyk technologii opracowanymi przez Ashby'ego Posiada umiejętność wyszukiwania i analizy informacji dotyczących materiałów konstrukcyjnych, technologii kształtowania konstrukcji oraz doboru materiałów i technologii do zastosowań w technice + - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - Kompetencje społeczne M_K001 Potrafi przekazać informacje i opinie dotyczące doboru materiałów inżynierskich do konkretnych zastosowań Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Wykład 1. Wstęp: materiały historia i charakter; przegląd właściwości materiałów 2 / 5
inżynieryjnych 2. Klasyfikacja materiałów i procesów technologicznych; zależność: skład chemiczny proces struktura właściwości; 3. Wykresy Ashby ego 4. Charakterystyka technologii wytwarzania wyrobów 5. Etapy projektowania: dobór materiału i procesu jego kształtowania 6. Kształtowanie struktury w procesach technologicznych 7. Sztywność i ciężar konstrukcji: gęstość i moduły sprężystości; projektowanie ze względu na sztywność 8. Wytrzymałość materiałów; mechanizmy umocnienia 9. Umocnienie odkształcenowe; kształtowanie mikrostruktury w procesach odkształcenia na zimno i na gorąco; wpływ temperatury na mikrostrukturę materiału odkształconego 10. Pękanie i odporność na pękanie; relacja między wytrzymałością a odpornością na pękanie; 11. Zmęczenie materiałów; drgania i rezonans, współczynnik pochłaniania drgań; projektowanie ze względu na zmęczenie; wykresy wytrzymałości na zmęczenie 12. Projektowanie ze wzgledu na odporność na pękanie; stałe materiałowe określające odporność na pękanie; 13. Zużycie materiałów; właściwości trybologiczne materiałów 14. Materiały i ich zastosowanie w podwyższonej temperaturze; mechanizmy umocnienia skuteczne w podwyższonej temperaturze; pełzanie 15. Praktyczne przykłady doboru materiału i technologii wytwarzania dla wybranych konstrukcji projektowe A. Dobór materiałów praktyczne wykorzystanie wykresów Ashby ego przy projektowaniu konkretnych konstrukcji inżynierskich (m.in. zbiorniki ciśnieniowe, zawory, izolacja cieplna, ściany akumulujące ciepło, wirniki wentylatorów, uszczelki, membrany manometrów, belki stropowe). 1. Dobór optymalnego materiału 1.1 Dobór materiału bez uwzględnienia kształtu przekroju konstruowanego elementu 1.2 Dobór materiału z uwzględnieniem kształtu przekroju konstruowanego elementu 2. Posługiwanie się wykresami Ashby ego dot. własności materiałów 3. Systemy oznaczania materiałów wg norm europejskich i amerykańskich B. Dobór optymalnego procesu technologicznego wytwarzania wybranych elementów konstrukcyjnych praktyczne wykorzystanie wykresów Ashby ego 1. Wyszukiwanie i analiza informacji dotyczących własności i procesów kształtowania materiałów pod kątem ich zastosowania w wybranych konstrukcjach 2. Posługiwanie się zestawieniami Ashby ego dot. technologii kształtowania wyrobów inżynierskich Sposób obliczania oceny końcowej Ocena końcowa = suma (0,49 x ocena ćwiczeń) + (0,51 x ocena z egzaminu) Poprawa pozytywnej oceny uzyskanej z egzaminu nie jest możliwa (&16 p. 10 regulaminu). Wymagania wstępne i dodatkowe Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów 3 / 5
niekończących się egzaminem). Student ma prawo do wglądu do swoich ocenionych prac w terminie do 7 dni od daty uzyskania oceny. Preferowanymi są tu terminy konsultacji oraz okres do 15 min przed zajęciami lub po zajęciach. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. M.F. Ashby, D.R.H. Jones Materiały inżynierskie, t. 1 i 2, WNT 1995 2. M.F. Ashby Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim, WNT 1998 3. M. Blicharski Inżynieria materiałowa: stal, WNT 2004 4. M. Blicharski Wstęp do inżynierii materiałowej, WNT 2005 5. M.F. Ashby- Materials Selection in Mechanical Design, Butterworth-Heinemann 2011 6. M.F. Ashby, H. Shercliff, D. Cebon Materials: engineering science, processing and design, Butterworth-Heinemann 2007 7. M.F. Ashby, D.R.H. Jones Engineering Materials 1 and 2, Butterworth-Heinemann Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1.S. Dymek, M. Dollar, M. Wróbel, M. Blicharski Microstructure and Mechanical Properties of the Ni- 25Mo-8Cr Alloy Subjected to Long Term Exposure at 650oC, Archives of Metallurgy, vol. 44 (1999) 279 2.S. Dymek, M. Dollar, M. Wróbel, Environmentally Assisted Dynamic Embrittlement in a Long Range Ordered Ni-Mo-Cr Alloy, Scripta Materialia, 43 (2000) 343 3.S. Dymek, A. Lorent, M. Wróbel, A. Dollar, Mechanical Alloying and Microstructure of a Nb-20V-15Al Alloy, Materials Characterization, 47 (2001) 375 4.I. Kalemba, S. Dymek, C. Hamilton, M. Wróbel, M. Blicharski, Exfoliation corrosion behaviour of friction stir welded AA7136-T76 extrusions, Kovové Materiály Metallic Materials ; 47 (2009) 107 5.S. Nowak, T. Knych, M. Wróbel, M. Blicharski, A. Marszewska, Korozyjne awarie rur ze stali austenitycznej 1H18N10T, Rudy i Metale, vol. 43, no. 10 (1998) 514 6.S. Dymek, M. Dollar, M. Wróbel, Synteza stopu Nb-18%Al metodą mechanicznego stopowania, Inżynieria Materiałowa, nr 1 (108), rok XX (1999) 12 7.M. Wróbel, S. Nowak, M. Blicharski, Stale ferrytyczne odporne na korozję, Inżynieria Materiałowa, vol. 24, no3 (2003) 101 8.S. Nowak, K. Żaba, M. Wróbel, M. Kmiecik [et al.], Wymagania i wady rur zgrzewanych, przeznaczonych na elementy układów wydechowych, Rudy i Metale Nieżelazne ; 51 (2006) nr 11 s. 663 9.M. Wróbel, S. Dymek, Wpływ długotrwałego wyżarzania na własności mechaniczne stopu Haynes 242, Rudy i Metale Nieżelazne ; ISSN 0035-9696. 54 (2009) 409 10.K. Żaba, S. Nowak, M. Wróbel, Analiza przyczyn powstawania przebarwień na powierzchni elementów układów wydechowych wykonanych z aluminiowanych rur ze stali chromowej Analysis of causes of defects occurrence in a form of a tarnish on surfaces of exhaust system elements made of aluminized steel tubes, Rudy i Metale Nieżelazne ; ISSN 0035-9696., 56( 2011) nr 4 s. 187 195 11.A. Uniwersał, M. Wróbel, S. Wroński, Jan Bonarski, Adam Tchórz, Bogusz Kania Porównanie wybranych metod badania porowatości odlewów ciśnieniowych ze stopu magnezu AZ9- Comparison of selected methods of the porosity testing in pressure die-castings of the AZ91 alloy, Hutnik Wiadomości Hutnicze, ISSN 1230-3534 80 nr 4, (2013), s. 235 241 12.B. Dubiel, M. Wróbel, W. Osuch, A. Zielińska-Lipiec, P.J. Ennis, D. Schwarze, A. Czyrska-Filemonowicz, Struktura i własności mechaniczne stopu Incoloy MA956 wywołane długoterminowym wyżarzaniem, Proc. of VIII Conference of Electron Microscopy of Solid State, Wrocław- Szklarska Poręba, Poland 1993, str. 255 Lista nowszych publikacji jest dostepna pod adresem: http://www.bpp.agh.edu.pl/ Informacje dodatkowe brak 4 / 5
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w wykładach Udział w ćwiczeniach projektowych Wykonanie projektu Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 28 godz 49 godz 30 godz 15 godz 150 godz 6 ECTS 5 / 5