Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Inżynieria materiałów o specjalnych własnościach
Course of study:
2017/2018
Code:
MME-2-107-MO-s
Faculty of:
Metals Engineering and Industrial Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Physical Metallurgy and Heat Treatment
Field of study:
Metallurgy
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Majta Janusz (majta@metal.agh.edu.pl)
Academic teachers:
Majta Janusz (majta@metal.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Muszka Krzysztof (muszka@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills
M_U001 student swobodnie porusza się w interdyscyplinarnych problemach związanych z projektowaniem procesów wytwarzania materiałów o specjalnych własnościach ME2A_U09 Completion of laboratory classes
M_U002 słuchacz wykładów potrafi dokonać wyboru techniki wytwarzania oraz materiału w celu uzyskania określonych własności fizycznych i mechanicznych. ME2A_U20, ME2A_U21, ME2A_U09, ME2A_U01, ME2A_U06, ME2A_U10, ME2A_U11, ME2A_U15, ME2A_U18 Examination
Knowledge
M_W001 student ma wiedzę na temat różnych technik wytwarzania oraz oceny jakości materiałów specjalnych ME2A_W01, ME2A_W06 Examination
M_W002 student posiada wiedzę na temat podstaw fizycznych plastycznego płynięcia i rozwoju mikrostruktury w projektowaniu własności materiałów ME2A_W06, ME2A_W10 Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Skills
M_U001 student swobodnie porusza się w interdyscyplinarnych problemach związanych z projektowaniem procesów wytwarzania materiałów o specjalnych własnościach - - + - - - - - - - -
M_U002 słuchacz wykładów potrafi dokonać wyboru techniki wytwarzania oraz materiału w celu uzyskania określonych własności fizycznych i mechanicznych. + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 student ma wiedzę na temat różnych technik wytwarzania oraz oceny jakości materiałów specjalnych + - - - - - - - - - -
M_W002 student posiada wiedzę na temat podstaw fizycznych plastycznego płynięcia i rozwoju mikrostruktury w projektowaniu własności materiałów + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Materiały o specjalnych własnościach. Definicja materiałów specjalnych, podstawowy podział materiałów i obszary ich zastosowań (metale i stopy, intermetaliki, materiały ceramiczne i kompozytowe, biomateriały..)
2. Podział własności i ich podstawowe definicje. Próby wytrzymałościowe i testy plastometryczne zorientowane na: -materiał, -proces wytwarzania, -produkt gotowy. Podstawowe metody wyznaczania własności mechanicznych w warunkach quasi-statycznych i dynamicznych.
3. Wpływ techniki wytwarzania na własności materiałów specjalnych. Ocena plastyczności.
4. Ekstremalne warunki odkształcania. Podstawowe mechanizmy odkształcania i umocnienia materiałów o specjalnych własnościach. Niejednorodność odkształcenia i struktury, anizotropia własności.
5. Opis matematyczny oraz interpretacja fizyczna własności materiałów specjalnych. Niestateczność plastyczna.
6. Technologie wytwarzania materiałów ultradrobnoziarnistych i nanostrukturalnych: akumulacja odkształcenia plastycznego w złożonym stanie naprężenia i odkształcenia, wykorzystanie wielokrotnej rekrystalizacji, indukowane odkształceniem przemiany fazowe.
7. Odkształcanie układów niestabilnych strukturalnie oraz z akumulacją odkształcenia niejednorodnego. Dynamiczne starzenie odkształceniowe, inercja cieplna (adiabatyczne pasma ścinania).
8. Podstawy projektowania wybranych technologii wytwarzania materiałów o specjalnych własnościach z zastosowaniem CAMD.
9. Zachowanie się materiałów specjalnych w różnych warunkach obciążenia i eksploatacji – analiza wieloskalowa
10. Wpływ schematu stanu naprężenia, wielkości, prędkości oraz temperatury odkształcenia na własności materiałów specjalnych. Wrażliwość na prędkość odkształcenia.
11. Reologia oraz własności wybranych materiałów specjalnych (cechy charakterystyczne, podstawy fizyczne, związki konstytutywne, modelowanie komputerowe).
12. Materiały dla motoryzacji i specjalnych zastosowań
13. Przeróbka cieplno-plastyczna w kształtowaniu składu strukturalnego i własności. Procesy wydzieleniowe i przemiany fazowe indukowane odkształceniem.
14. Podstawy modelowania mechanizmów umocnienia. Specjalne procesy przeróbki cieplno plastycznej.
15. Aktualne problemy z zakresu tematów objętych wykładem (nowe techniki wytwarzania, materiały i techniki badawcze).

Laboratory classes:

1. Ocena mechanizmów umocnienia wybranych materiałów o specjalnych własnościach.
2. Wykorzystanie niejednorodności plastycznego płynięcia dla kształtowania mikrostruktury.
3. Testy plastometryczne oraz niekonwencjonalne procesy technologiczne.
4. Projektowanie związków pomiędzy parametrami odkształcania a wynikowymi własnościami materiałów specjalnych.
5. Wykorzystanie wybranych procesów przeróbki plastycznej dla analizy plastycznego płynięcia materiałów specjalnych.
6. Opracowanie podstawowych założeń projektowych dla wybranego materiału i procesu.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 120 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in laboratory classes 28 h
Preparation for classes 24 h
Contact hours 5 h
Examination or Final test 5 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 30 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Średnia ważona: 0.4*ocena z ćwiczeń + 0.6*ocena z egzaminu

Prerequisites and additional requirements:

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 niekończących się egzaminem).

Recommended literature and teaching resources:

1. J. Majta Odkształcanie i własności. Stale mikrostopowe. Wybrane zagadnienia. Wyd. AGH. 2008
1. M.F. Ashby, D.R.H. Jones, Materiały Inżynierskie, WNT, Warszawa 1993.
2. M. Jurczyk, Nanomateriały, wybrane zagadnienia; WPP, Poznań 2001.
3. K. Przybyłowicz, Strukturalne aspekty odkształcania metali, WNT, Warszawa 2002
4. L.A. Dobrzański, Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, NT, Warszawa 1996
5. M.A. Mayers, Dynamic Behavior of Materials, John Wiley & Sons, New York, 1994
6. D. Hull, Dyslokacje, PWN, Warszawa 1982.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

http://www.bpp.agh.edu.pl/
Janusz MAJTA, Krzysztof MUSZKA, Łukasz MADEJ, Marcin KWIECIEŃ, Paulina GRACA Study of the effects of micro- and nanolayered structures on mechanical response of microalloyed steels, Manufacturing Science and Technology ; ISSN 2333-2735. — 2015 vol. 3 no. 4, s. 134–140.

Dmytro S. SVYETLICHNYY, Krzysztof MUSZKA, Janusz MAJTA Three-dimensional frontal cellular automata modeling of the grain refinement during severe plastic deformation of microalloyed steel, Computational Materials Science ; ISSN 0927-0256. — 2015 vol. 102, s. 159–166.

Paulina GRACA, Krzysztof MUSZKA, Janusz MAJTA, Łukasz MADEJ Multiscale modelling of precipitation strenghtening effects in microalloyed steel subjected to cyclic deformation , MS&T15: Materials Science & Technology : October 4–8, 2015, Columbus, USA -ISBN: 978-0-87339-764-3. — S. 579–586.

Janusz MAJTA, Krzysztof MUSZKA, Łukasz MADEJ, Konrad PERZYŃSKI Modeling the influence of deformation-induced microstructural inhomogeneity on the mechanical response of precipitation strengthened multilayered materials : STEELSIM 2015 International conference on Modelling and simulation of metallurgical processes in steelmaking : Bardolino, Garda Lake, Italy, 23-25 September 2015. Associazione Italiana di Metallurgia, 2015. — Dysk Flash. — ISBN: 97888898990054. 1-10

Krzysztof MUSZKA, Marcin KWIECIEŃ, Janusz MAJTA, Eric J. Palmiere, Comparative analysis of precipitation effects in microalloyed austenite ferrite under hot and cold forming conditions : HSLA steels 2015, Microalloying 2015 & Offshore engineering steels 2015 Hangzhou, Zheijang Province, China, November 11-13th, 2015 -ISBN: 978-1-119-22330-6. — s. 253–259

Additional information:

None