Náuka o materialoch

1. Úvod. Stavba atómu, druh väzieb medzi atómami, atomárna stavba kovov. Kryštalické a amorfné látky, polykryštál, monokryštál. Kryštálová mriežka, elementárna bunka, mriežkové parametre. Rovina a smery v kryštáloch, medzirovinná vzdialenosť. Kovové sústavy- zložka, zliatina, fáza, štruktúrna zložka. Fázy kovových sústav - tuhé roztoky, intermediálne fázy. Podmienky vzniku chemickej, elektrónovej a intersticialnej sústavy.

2. Poruchy stavby kovových kryštálov, bodové, čiarové, plošné, priestorové. Pružná a trvalá deformácia, trvalá deformácia monokryštálu sklzom a dvojčatením, deformácia polykryštalického materialu. Deformačné spevnenie materialu. Žíhanie deformovaného materialu - zotavovanie a rekryštalizácia.

3. Porušovanie materialov, krehký a húževnatý lom, transkryštalické a interkryštalické porušovanie. Difúzia. Podmienky difúzie, 1. a 2. Fickov zákon, difúzny koeficient, mechanizmy difúzie.

4. Kryštalizácia čistých kovov. Gibsonov zákon fáz, gibsonov potencial - voľná entelpia. Krivka tuhnutia čistého kovu, mechanizmus a kinetika kryštalitácie, homogénna a heterogénna nukleácia, konštitučné podchladenie. Primárna štruktúra ingotu.

5. Rovnovážne diagramy a kryštalizácia zliatin. Konštrukcia rovnovážnych diagramov, čiary solidu a likvidu. Základné typy rovnovážnych binárnych diagramov podľa vzájomnej rozpustnosti zložiek. Pákové pravidlo, vývoj štruktúry zliatin, dendritická segregácia. Eutektická, eutektoidná, peritektická a monotektická premena. Diagramy intermedialnymi fázami.

6. Fázové premeny v tuhom stave. Rovnovážny stav stabilný, nestabilný a metastabilný stav.Difúzne a bez difúzne (strihové) premeny. Rozpad presýteného tuhého roztoku - precipitácia, segregácia, windmanstättenova štruktúra. Alotropia a polymorfizmus. Krivky ohrevu a ochladzovania kovov s alotropickými premenami.

7. Technické zliatiny Fe. Alotropické formy Fe, krivka ohrevu a vychladzovania Fe. RBD (rovnovážny binárny diagram)nestabilnej sústavy Fe - C. Ocele a biele liatiny, vývoj štruktúry. RBD stabilnej sústavy Fe - C. Grafitické liatiny, ich štruktúra.

8. Štruktúra stuhnutých zliatin. Primárna a sekundárna štruktúra, technologické chyby materialu. Vplyv prvkov na vlastnosti Fe a jeho zliatin. Sprievodné prvky prospešné a škodlivé. Legujúce prvky austenitotvorné, feritotvorné, karbidotvorné a nekarbidotvorné. Vtrúseniny v oceliach - endogénne a exogénne.

9. Teória tepelného spracovania. Rozpad austenitu (perlitická, bainitická a martenzitická premena). Vplyv obsahu uhlíka na vznik a vlastnosti martenzitu. Transformačné diagrami IRA,ARA

10.Kalenie ocelí, kaliteľnosť a prekaliteľnosť, druhy kalenia. Povrchové kalenie, popúšťanie, zušľachtovanie, žíhanie. Žíhanie ocelí s prekryštalizáciou a bez prekryštalizácie. Chemicko tepelné spracovanie (cementovanie. nitridovanie).

11.Rozdelenie ocelí. Ocele triedy 10 a 11, ocele triedy 12 až 16, ocele triedy 17. Nástrojové materialy, plasty. Základné druhy a vlastnosti.

12.Mechanické skúšky materialu statické a dynamické. Statická skúška ťahom, skúška rázom v ohybe - húževnatosť a vrubová húževnatosť. Skúšky tvrdosti. Defektoskopické skúšky. Technologické skúšky.

13.Skúmanie a hodnotenie štruktúry materialou. Makroskopická analýzy (zisťovanie odmiešania síra Baumanovým odtlačkom, zisťovanie odmiešania fosforu Heyneho leptadlom, analýza povrchovej chemickotepelnej spracovanej vrstvy). Mikroskopická analýza ocelí a liatin.