Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Teoria procesów metalurgicznych w odlewnictwie
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
OM-2-105-OD-s
Wydział:
Odlewnictwa
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Odlewnictwo
Kierunek:
Inżynieria Procesów Odlewniczych
Semestr:
1
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Holtzer Mariusz (holtzer@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Bobrowski Artur (arturb@agh.edu.pl)
dr hab, prof. AGH Grabowska Beata (beata.grabowska@agh.edu.pl)
prof. dr hab. Holtzer Mariusz (holtzer@agh.edu.pl)
dr inż. Żymankowska-Kumon Sylwia (szk@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

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 Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z teorii procesów metalurgicznych odlewniczych oraz z zakresu metalurgii wysokojakościowych stopów odlewniczych, technologii ich wytwarzania i uszlachetniania oraz wiedzę o możliwościach zastosowania poszczególnych stopów. M2A_W14 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_W002 Ma szczegółową, podbudowaną teoretycznie i uporządkowaną wiedzę z zakresu termodynamiki i zna zasady opisu zjawisk fizycznych i modelowania matematycznego procesów cieplnych; dyfuzji, stosowania zasad techniki cieplnej, ; projektowania i eksploatacji urządzeń energetycznych. M2A_W13 Egzamin,
Wynik testu zaliczeniowego
M_W003 Zna elementy fizykochemii, w tym przede wszystkim: • Charakterystykę i opis stanów materii • Teorii roztworów elektrolitów i nieelektrolitów • Prawa kinetyki chemicznej i katalizy • Równowagi w roztworach elektrolitów; aktywność, elementy elektrochemii M2A_W08 Egzamin,
Kolokwium
M_W004 Zna elementy fizykochemii, w tym przede wszystkim: • Charakterystykę i opis stanów materii • Teorii roztworów elektrolitów i nieelektrolitów • Prawa kinetyki chemicznej i katalizy • Równowagi w roztworach elektrolitów; aktywność, elementy elektrochemii M2A_W10 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Potrafi wyznaczyć i zinterpretować podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów inżynierskich stosowanych we współczesnej technice, w tym w obszarze metalurgii i odlewnictwa M2A_U21 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 Potrafi wskazywać najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi w procesach metalurgicznych i odlewniczych M2A_U27 Egzamin,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej, również w kontekście wpływu przemysłu metalurgiczno – odlewniczego na mikro i makro środowisko. M2A_K03 Egzamin,
Zaangażowanie w pracę zespołu
M_K002 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej, również w kontekście wpływu przemysłu metalurgiczno – odlewniczego na mikro i makro środowisko. Ma podstawową wiedzę o trwałosci urządzeń i systemów. M2A_K04 Egzamin,
Zaangażowanie w pracę zespołu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę z teorii procesów metalurgicznych odlewniczych oraz z zakresu metalurgii wysokojakościowych stopów odlewniczych, technologii ich wytwarzania i uszlachetniania oraz wiedzę o możliwościach zastosowania poszczególnych stopów. + - + - - - - - - - -
M_W002 Ma szczegółową, podbudowaną teoretycznie i uporządkowaną wiedzę z zakresu termodynamiki i zna zasady opisu zjawisk fizycznych i modelowania matematycznego procesów cieplnych; dyfuzji, stosowania zasad techniki cieplnej, ; projektowania i eksploatacji urządzeń energetycznych. + - + - - + - - - - -
M_W003 Zna elementy fizykochemii, w tym przede wszystkim: • Charakterystykę i opis stanów materii • Teorii roztworów elektrolitów i nieelektrolitów • Prawa kinetyki chemicznej i katalizy • Równowagi w roztworach elektrolitów; aktywność, elementy elektrochemii + - + - - + - - - - -
M_W004 Zna elementy fizykochemii, w tym przede wszystkim: • Charakterystykę i opis stanów materii • Teorii roztworów elektrolitów i nieelektrolitów • Prawa kinetyki chemicznej i katalizy • Równowagi w roztworach elektrolitów; aktywność, elementy elektrochemii + - + - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi wyznaczyć i zinterpretować podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne materiałów inżynierskich stosowanych we współczesnej technice, w tym w obszarze metalurgii i odlewnictwa + - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi wskazywać najbardziej prawdopodobne drogi zachodzenia reakcji pomiędzy związkami chemicznymi w procesach metalurgicznych i odlewniczych + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej, również w kontekście wpływu przemysłu metalurgiczno – odlewniczego na mikro i makro środowisko. + - - - - - - - - - -
M_K002 Ma poczucie odpowiedzialności za wyniki i skutki swojej aktywności zawodowej, również w kontekście wpływu przemysłu metalurgiczno – odlewniczego na mikro i makro środowisko. Ma podstawową wiedzę o trwałosci urządzeń i systemów. - - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Program wykładów

Równowaga procesów metalurgicznych i odlewniczych. Podstawy teorii stanu ciekłego. Teoria roztworów metali. Równanie Wagnera – Chipmana. Stopione sole i żużle metalurgiczne. Zjawiska powierzchniowe w procesach metalurgicznych i odlewniczych (napięcie powierzchniowe i międzyfazowe, lepkość, zwilżalność, adhezja, kohezja). Zarodkowanie nowej faz (homo- i heterogeniczne). Kinetyka reakcji metalurgicznych i odlewniczych oraz procesy dyfuzji. Utlenianie i redukcja metali. Procesy próżniowe w metalurgii i odlewnictwie. Modyfikacja stopów metali. Procesy zachodzące w poszczególnych technologiach otrzymywania surówki, stali, żeliwa, metali nieżelaznych. Technologie otrzymywania surówki, stali, żeliwa. Redukcja bezpośrednia rud żelaza. Procesy otrzymywania metali nieżelaznych (Cu, Al, Zn). Oddziaływanie między materiałem ceramicznym a ciekłym metalem.

Ćwiczenia laboratoryjne:
Program laboratoriów

Ćwiczenie 1: Wydzielalność gazów z materiałów stosowanych w odlewnictwie.
Ćwiczenie 2. Oznaczanie zawartości krzemionki w piaskach chromitowych metodą FTIR.
Ćwiczenie 3. Oznaczanie metali ciężkich metodą woltamperometrii inwersyjnej .
Ćwiczenie 4: Zastosowanie spektrometrii mas w odlewnictwie

Zajęcia seminaryjne:
Program seminariów

1. Obliczanie funkcji termodynamicznych dla procesów metalurgicznych i odlewniczych.
2. Obliczanie zasadowości żużli metalurgicznych i równanie Wagnera-Chipmanna.
3. Izobara i izoterma van’t Hoffa.
4. Wykresy Ellinghama – Richardsona.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 110 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = (1 x ocena z kolokwium zaliczeniowego z laboratorium + 1x ocena z kolokwium zaliczeniowego z seminariów + 1,25 x ocena z kolokwium zaliczeniowego z wykładów) : 3
Aktywna obecność na co najmniej 50% wykładów podnosi ocenę końcowa o 0,5 stopnia.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Wykłady prof. M. Holtzera.
2. Konspekt do ćwiczenia ze spektrometrii masowej (opracowanie: prof. dr hab. Mariusz Holtzer, dr inż. Angelika Kmita – GC/MS
3. M. Holtzer: Procesy metalurgiczne i odlewnicze stopów żelaza. Podstawy fizykochemiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2013.
4. A.Staronka: Chemia fizyczna dla metalurgów. Wyd. PWN Warszawa 1980.
5. A. Staronka, M. Holtzer, M. Piekarska: Podstawy fizykochemiczne procesów metalurgicznych i odlewniczych. Ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe. Skrypt Uczelniany AGH nr 1221. Kraków 1991.
6. A. Staronka, M. Holtzer: Podstawy fizykochemiczne procesów metalurgicznych i odlewniczych. Skrypt Uczelniany AGH nr 1251. Kraków 1991.
7. A. Staronka, M. Holtzer, M. Piekarska: Podstawy fizykochemii procesów metalurgicznych i odlewniczych. Cz.1 i Cz. 2. Wydawnictwo AGH. Kraków 1997.
8. M. Holtzer, A. Staronka: Chemia fizyczna. Wprowadzenie. Wydawnictwo Naukowo Dydaktyczne AGH. Kraków 2000.
9. R. Benesch, J. Janowski, K. Mamro: Metalurgia żelaza. Podstawy fizykochemiczne procesów. Wyd. Śląsk, Katowice 1979.
10. L. Blacha: Metalurgia próżniowa. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
11. J. Botor: Podstawy metalurgicznej inżynierii procesowej. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
12. T. Lis: Współczesne metody otrzymywania stali. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
13. M. Cholewa, J. Gawroński, M. Przybył: Podstawy procesów metalurgicznych. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
14. M. Holtzer, M. Górny, R. Dańko: Microstructure and Properties of Ductile Iron and Compacted Graphite Iron Castings. The Effects of Mold Sand/Metal Interface Phenomena. Springer Briefs in Materials, London 2015.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. M. Holtzer, M. Górny, R. Dańko: Microstructure and Properties of Ductile Iron and Compacted Graphite Iron Castings. Springer Briefs in Materials, London 2015.
2. M. Holtzer: Procesy metalurgiczne i odlewnicze stopów żelaza. Podstawy fizykochemiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2013.
3. A.Staronka: Chemia fizyczna dla metalurgów. Wyd. PWN Warszawa 1980.
4. A. Staronka, M. Holtzer, M. Piekarska: Podstawy fizykochemiczne procesów metalurgicznych i odlewniczych. Ćwiczenia laboratoryjne i rachunkowe. Skrypt Uczelniany AGH nr 1221. Kraków 1991.
5. A. Staronka, M. Holtzer: Podstawy fizykochemiczne procesów metalurgicznych i odlewniczych. Skrypt Uczelniany AGH nr 1251. Kraków 1991.
6. A. Staronka, M. Holtzer, M. Piekarska: Podstawy fizykochemii procesów metalurgicznych i odlewniczych. Cz.1 i Cz. 2. Wydawnictwo AGH. Kraków 1997.
7. M. Holtzer, A. Staronka: Chemia fizyczna. Wprowadzenie. Wydawnictwo Naukowo Dydaktyczne AGH. Kraków 2000.
8. M. Górny, R. Dańko, M. Holtzer: The Effects of the Metal Temperature and Wall Thickness on Flake Graphite Layer in Ductile Iron. METALURGIJA 54 (2015) 1, 11-14.
9. . M. Holtzer, Dańko R., Górny M.: Influence of the furan moulding sand on the flake graphite formation in the surface layer of the ductile iron casting. 10th International Symposium on the Science and Processing of Cast Iron. Mar del Plata Argentina 2014.
10. R. Dańko, M. Holtzer, M. Górny, and S. _Żymankowska-Kumon: Effect of Reclamation on the Skin Layer of Ductile Iron Cast in Furan Molds. Journal of Materials Engineering and Performance V. 22(11) November 2013, 3592-3600.
11. R. Dańko, M. Górny, M. Holtzer: Effect of the Quality of Furan Moulding Sand on the Skin Layer of Ductile Iron Castings. ISIJ International, Vol. 54,(2014), No 6, pp. 1288-1293.

Informacje dodatkowe:

brak