FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO


Učna enota
 MATERIALI I 
https://aips.um.si/PredmetiBP5/UcnaEnotaInfo.asp?Zavod=14&Jezik=&Leto=2018&Nacin=&Predmet=56U003

Šifra učne enote    56U003 2018

Nivo Študijkski program ali njegov del Letnik Semester
2 B141 GOSPODARSKO INŽENIRSTVO - SMER STROJNIŠTVO 1 Zimski

ECTS točke 4

Ure - Predavanja 25
Ure - Seminarske vaje 9
Ure - Laboratorijske vaje 6
Ure - Samostojno delo študenta 80

Nosilci
red. prof. dr. ZUPANIČ FRANC

Jeziki predavanj slovenski
Jeziki vaj slovenski

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti
Ni posebnih pogojev. 
Vsebina
Osnovne vrste in lastnosti materialov. Zgradba materialov: Zgradba atoma; kemijske vezi; kristalna zgradba; kristalni sistemi; indeksiranje ravnin in smeri; kristalna orientacija – teksture; kristalna zgradba kovin, keramike; Realna zgradba kristalnih materialov; faze v materialih; mikrostruktura; amorfna in druge metastabilne zgradbe; stekla; zgradba polimernih materialov; sinteza polimerov. Zgradba kompozitov Termodinamika materialov: Definicija TD veličin; potek faznih transformacij v materialih; konstitucija faznih diagramov; binarni in ternarni diagrami; termodinamika trdnih raztopin. Difuzija v materialih: Makroskopska in mikroskopska teorija difuzije; difuzijski mehanizmi; vrste difuzij; uporaba difuzije pri tehnologiji materialov. Fazne premene v materialih: Strjevanje kovin in zlitin; strjevanje amorfnih materialov; nastanek tankih plasti iz parne faze; sintranje kovinskih materialov in keramike; zakonitosti faznih transformacij v trdnem; razpad prenasičene trdne raztopine; evtektoidna transformacija; martenzitna transformacija. Prikaz faznih premen v digramih čas – temperatura – premena.  
Temeljni literatura in viri
• 1. Zupanič F., Anžel I.: Gradiva, Fakulteta za strojništvo, UM, 2007. • 2. ZUPANIČ, Franc, LOJEN, Gorazd. Materiali I. 1. izd. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2010. VI, 138 str., ilustr. ISBN 978-961-248-235-0. [COBISS.SI-ID 65175041] • 3. ZUPANIČ, Franc, LOJEN, Gorazd. Toplotna obdelava kovinskih materialov : [skripta]. 1. izd. Maribor: Fakulteta za strojništvo, 2011. IV, 226 str., ilustr. ISBN 978-961-248-307-4. [COBISS.SI-ID 67806721] • 4. William D. Callister, Jr., David G. Rethwisch. Materials science and engineering : SI version. Hoboken : J. Wiley & Sons, 2011 • 5. Rolando M. A. Roque-Malherbe. The physical chemistry of materials : energy and environmental applications. Boca Raton : CRC Press, 2010.  
Cilji
Cilji • Predstaviti zgradbo vseh osnovnih skupin materialov, ki jih inženirji uporabljajo v praksi. • Pojasniti povezavo med zgradbo, mikrostrukturo in lastnosti materialov. • Prikazati uporabo faznih in premenskih diagramov za načrtovanje mikrostrukture in lastnosti materiala. • Pojasniti mehanizme v materialih na atomskem, mikroskopskem in makroskopskem nivoju. Splošne kompetence: Po uspešno opravljenem izpitu bo študent sposoben prepoznavati različne materiale in predvidevati njihove lastnosti ter uporabo. To je prispevek k splošnim kompetencam študijskega programa, saj bo s tem študent pridobil osnovno podlago za snovanje, oblikovanje in izdelovanje produktov, strojev in naprav, predvsem na področju izbire sodobnih materialov. Študent bo pridobil sposobnosti pisnega in ustnega komuniciranja, kritičnega razmišljanja ter spretnosti pri računanju. Predmetnospecifične kompetence: Na temelju poznavanja lastnosti materialov ter procesov, ki potekajo v njih v tekočem in trdnem stanju bo sposoben prispevati k boljšemu oblikovanju in konstruiranju mehanskih elementov, sklopov in naprav, prispeval bo k snovanju, razvijanju in uporabi sodobnih proizvodnih tehnologij.  
Predvideni študijski rezultati - znanje in razumevanje
• Primerjaj lastnosti različnih vrst materialov; podobnosti in razlike pojasni z njihovo zgradbo. • Opredeli kristalografske značilnosti podane kristalne zgradbe. • Analiziraj kompleksni binarni fazni diagram; ugotovi število in značilnosti vmesnih spojin ter mono- in invariantnih reakcij; pojasni procese pri ohlajanju poljubne zlitine iz tekočega stanja do sobne temperature. • Opredeli vpliv napak v kristalih in steklih na njihove mehanske lastnosti. • Prepoznaj osnovne vrste tehničnih materialov in predvidi njihove lastnosti. • Primerjaj značilnosti difuzijskih in brezdifuzijskih faznih premen v trdnem. • V podanem faznem diagramu prepoznaj možnosti različnih faznih premen. • Pojasni procese, ki potekajo pri strjevanju in sintranju materialov ter pri premenah v trdnem stanju. • Uporabi premenski diagram ter napovej mikrostrukturo in lastnosti po izotermnem žarjenju ali neprekinjenem ohlajanju. • Analiziraj konkreten material: zgradba atomov; kristalna ali amorfna zgradba; možne napake v materialu; kako lahko napake ustvarimo ali odstranimo; termodinamske lastnosti materiala; kateri procesi lahko potekajo pri segrevanju in ohlajanju materiala v trdne, tekočem in plinastem stanju.  
Predvideni študijski rezultati - Prenesljive/ključne spretnosti in drugi atributi
 
Metode poučevanja in učenja
• Predavanja • Domače naloge • E-učenje • Avditorne in laboratorijske vaje Avditorne vaje so predvsem namenjene analizi in uporabi faznih diagramov. Laboratorijske vaje so namenjene praktičnemu spoznavanju in prepoznavanju vseh vrst tehničnih materialov, spoznavanju in uporabi svetlobnega mikroskopa ter postopkov metalografske priprave materialov.  

Načini ocenjevanja Delež (%)
Domače naloge 15  
Pisni izpit 35  
Ustni izpit 50  
Opombe
Način (pisni izpit, ustno spraševanje, naloge, projekt): • Ocena domačih nalog 15% • Pisni del izpita 35% • Ustni del izpita 50% Pisni del izpita se lahko nadomesti s testom s teoretičnih vaj . Ustni del izpita se lahko delno nadomesti: - z elektronskimi testi (10 %) - s pisnim testom s predavanj (40%) Kriteriji za pozitivno oceno: 1) najmanj 24 % od 35 % na pisnem delu izpita in nadomestnem testu s teoretičnih vaj 2) najmanj 25% od 50% točk na ustnem izpitu (najmanj 30% od možnih 40% na nadomestnem testu s predavanj).  
[EOP]