Předmět: Materiály pro energetiku

« Zpět
Název předmětu Materiály pro energetiku
Kód předmětu KMM/MPE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 6
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Špindler Jiří, Ing. Ph.D., IWE
  • Rajčániová Bohumila, prof. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Struktura a mikrostruktura materiálu a jejich souvislost s odezvou materiálu na mechanické, tepelné, (elektro)chemické a radiační vlivy jeho prostředí; a jak lze změnou mikrostruktury materiálu následně jeho vlastnosti zlepšit nebo naopak zhoršit. Přehled témat: 1. Krystalová struktura kovů, význam vad krystalových mříží. Difuse v pevných látkách, Fickovy zákony a jejich využití. Fázové přeměny v tuhém stavu, precipitační procesy. 2. Dislokace a jejich pohyb, plastická deformace. Zotavení a rekrystalizace. 3. Mechanické vlastnosti pevných látek, napěťové a deformační charakteristiky, kritická délka trhliny, lomová houževnatost. Zkoušky umožňující hodnocení lokálních mechanických vlastností provozovaných konstrukčních částí 4. Základní mechanismy degradace materiálů za podmínek jejich provozování v energetických zdrojích I: tečení materiálu, nízkocyklová únava, tepelné zkřehnutí, radiační poškození. 5. Základní mechanismy degradace materiálů za podmínek jejich provozování v energetických zdrojích II: koroze, vysokoteplotní oxidace v prostředí páry, vodíkové zkřehnutí, korozní praskání pod napětím, kavitace, eroze. 6. Nelegované uhlíkové a nízkolegované oceli: chemické složení nejdůležitějších ocelí, tepelné zpracování, mechanické vlastnosti, mechanismy degradace. 7. Moderní typy modifikovaných 2,25CrMo(W) ocelí. P/T 23 a P/T 24, charakterizace, vlastnosti, provozní expozice při teplotě cca 550 °C. 8. Martenzitické modifikované (9-12)% Cr ocel, oceli P/T 91 a P/T 92, dlouhodobá provozní expozice při teplotě cca 600°C, vlastnosti, tepelné zpracování, základní mechanismy degradace. 9. Moderní žáropevné a žáruvzdorné materiály pro energetiku (např. austenitické CrNi(Mo)). Materiály pro kryogenní aplikace. 10. Materiály pro parogenerátory PWR, VVER. Homogenní a heterogenní svarové spoje a návary. 11. Materiály pro palivové články jaderných reaktorů PWR, VVER, materiály pro hl. cirkulační potrubí a kontejnery VJP. 12. Niklové slitiny pro energetické zdroje: chemické složení, vliv chemického složení na vývoj struktury a mechanických vlastností během tepelného zpracování. Slitiny se zvýšenou entropií (HEA/MEA) pro aplikace v energetice. 13. Aditivní výroba v energetice - současný stav vývoje, používané materiály a jejich následné tepelné zpracování, vlastnosti.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška, Cvičení
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 45 hodin za semestr
  • Příprava na souhrnný test [6-30] - 30 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 15 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
Absolutorium přednášek: KMM/NM, KMM/SMA
Výsledky učení
Získané vědomosti umožní studentům orientovat se v materiálové problematice na úrovni nezbytné pro úspěšné působení ve strojírenství, zejména v (jaderné) energetice.
Vyučovací metody
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Výuka podporovaná multimédii,
Odborné dovednosti
Výuka podporovaná multimédii,
Obecné způsobilosti
Výuka podporovaná multimédii,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Kombinovaná zkouška,
Doporučená literatura
  • Fiala, Jaroslav; Mentl, Václav,; Šutta, Pavol. Struktura a vlastnosti materiálů. Praha : Academia, 2003. ISBN 80-200-1223-0.
  • Pilous, Václav. Spolehlivost svarových spojů nových žáropevných ocelí v energetickém strojírenství. 2008.
  • Pluhař, Jaroslav. Fyzikální metalurgie a mezní stavy materiálu. Vyd. 1. Praha : SNTL, 1987.
  • Ptáček, Luděk. Nauka o materiálu II. Brno. 2002.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr