MPŠ
MPŠ MP&Scaron MP&Scaron MP&Scaron Avtorji

Mednarodna
podiplomska šola
Jožefa Stefana

Jamova 39
SI-1000 Ljubljana
Slovenija

Tel: (01) 477 31 00
Faks: (01) 477 31 10
E-pošta: info@mps.si

Išči

Opis predmeta

Karakterizacija kovinskih materialov

Programi:

Nanoznanosti in nanotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Monika Jenko
doc. dr. Borivoj Šuštaršič
dr. Drago Torkar
prof. dr. Jelena Vojvodič - Tuma

Cilji:

Študentje pridobijo teoretično in praktično znanje s področja metalurške mehanike in preizkušanja kovinskih materialov; spoznajo teoretične in praktične osnove določevanja mehanskih lastnosti kovinskih materialov in specifičnosti nekaterih numeričnih metod in modeliranja.

Študentje pridobijo osnovno znanje rasti ultra tankih in tankih plasti z vsemi oblikami naprševanja na kovine in zlitine, ter pomočjo plazemskih tehnologij in inženiring materialov s pomočjo obvladovanja mikrokemije kovinskih materialov, razvoja mikro-strukture in posredno lastnosti kovinskih materialov. Pridobijo teoretično in praktično znanje o metodah za karakterizacijo tankih in ultra tankih plasti ter nano in mikrostrukture ter mikro teksture ter analitskih metod za določanje kemijske sestave kovinskih materialov.

Vsebina:

1.Uvod značilnosti kristalne zgradbe kovin in zlitin, napake v kristalni mreži, vrste in vpliv napak na lastnosti kovin in zlitin
2. Elastična in plastična deformacija: mehanizem elastične deformacije, mehanizmi plastične deformacije, mehanizmi utrjevanja kovin in zlitin,vpliv hitrosti deformacije, temperature in atmosfere (okolje, korozija)
3. Mehanske lastnosti in mehanski preizkusi kovin in zlitin: kvazi statični in dinamični mehanski preizkusi, diagram prava napetost – prava deformacija, meja tečenja, duktilnost (raztezek in kontrakcija), krivulje preoblikovalnosti Kf, upogibni in tlačni preizkus, vzvoj in strig, merjenje trdote, udarna žilavost, vrste preizkušancev, vpliv velikosti in oblike, standardizirani in tehnološki mehanski preizkusi kovinskih materialov
4. Lomno-mehanski koncept in preizkusi: statična in dinamična lomna mehanika, linearna elastična mehanika loma (LEFM), elasto-plastična mehanika loma (EPFM), odpiranje razpoke (COD), merjenje lomne žilavosti KIC, (standardizirane metode in nestandardizirane metode), J integral in R krivulja, ocena strukturne integritete kovinskih konstrukcij (FAD in CDF diagram)
5. Utrujanje: izmenično obremenjevanje ali utrujanje kovinskih materialov, visoko ciklično utrujanje, S-N krivulja, malociklično ali deformacijsko utrujanje, rast razpoke zaradi utrujanja, hitrost rasti utrujenostne razpoke (da/dN=f(ΔK)), določevanje preostale življenjske dobe konstrukcijskih elementov, plastičnost in učinki zapiranja razpoke, vpliv spreminjajoče se obremenitve, vpliv okolja (temperatura, korozija), vpliv velikosti napak (razpoke, vključki in nehomogenosti) v kovinskem materialu, modeliranje poškodb, loma in napovedi dobe trajanja
6. Lezenje: mehanizmi lezenja, deformacija pri lezenju, trajni mirujoči preizkusi, stalna napetost, stalna deformacija, vpliv temperature in okolice, določevanje trajanja lezenja s para-metričnimi metodami, Evansova Θ (teta) projekcija, kombinirane poškodbe (utrujanje in lezenje), akumuliranje poškodb in doba trajanja strojnih elementov in kovinskih konstrukcij
7. Fraktografija - študij prelomnih površin kovin: značilnosti, vrste oz. načini loma kovinskih materialov, drsenje, plastična deformacija in dislokacije, mehanizmi nastanka loma (duktilni lom, krhki cepilni lom, lom zaradi utrujanja, lom po mejah zrn, lom zaradi lezenja, lom zaradi prisotnosti agresivnih medijev)

8. Karakterizacija mikrostrukture kovin in zlitin: metalografija, svetlobna in elektronska mikroskopija, ter elektronske spektroskopije kovinskih materialov

9. Karakterizacija teksture kovin in zlitin: rentgenski uklon in uklon odbitih elektronov (EBSD)

10. Karakterizacija površin kovinskih materialov, tankih in ultra tankih plasti: elektronska spektroskopija, presevna elektronska mikroskopija kovin in zlitin

Temeljna literatura in viri:

G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, Mc Graw-Hill Book Co, London, 1998. V. Tuma: Mehanske lastnosti kovin, Fakulteta za gradbeništvo, Univerza v Ljubljani, 2002
M. Janssen, J. Zuidema, R.J.H. Wanhill: Fracture Mechanics, DUP Blue Print, Delft University Press, Second Edition, Delft, Netherlands, 2002.
J. Zuidema, M. Janssen: Exercises on Fracture Mechanics, TU Delft University of Technology, Delft, Netherlands, 2002.
Grahame Lawes, Editor: Arthur M. James, Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis
P.J.Goodhew, Editors. Profesor Sir Nevill Mott, F.R.S. and G.R.Noakes
V.D.Scott, G.Love, S.J.B.Reed, Editors: Profesor Malcolm J. Cooper, John W. Mason, Quantitative electron-
Probe Microanalysis
V.Randle, Microtexture Determination and its applications Edited by Adam J. Schwartz, Mukul Kumar and Brent L. Adams, Electron Backscatter Diffraction in Materials Science
E.D.Hondros, M.P.Seah, S.Hoffman, P.Lejček: Interfacial and Surface Microchemistry in Physical Metallurgy –
R.W.Chan and Peter Haasen Eds, North Holland, Amsterdam 1996
E.D.Hondros, M.P.Seah, Int.Met.Rev.22,262(1977)D. Briggs M.P.Seah (Eds), Practical Surface Analysis,
Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, John Wiley , Chichester 1994
J.du Plessis, Surface Segregation, Solid State Phenomena, Vol 11(1990), Sci-Tech Publications,
Liechtenstein
J.Nowotny, (Ed.), Interface Segregation and Related Process in Materials, Solid State Phenomena, Vol
15&16 (1991), Sci-Tech Publications, Liechtenstein
P.A.Dowben, A.Miller(Eds), Surface Segregation Phenomena, CRC Press 1990 NY
M.Wutz, H.Adam, W.Walcher, Theory and Practice of Vacuum Technology, Viewig, Braunschweig 1989
V. Marinković Mejne površine. Univerza v Ljubljani, 1999
D.Briggs, J.T.Grant (Edts), Surface Analysis by Auger and X.ray Photoelectron Spectroscopy, IMP and
Surface Spectra, West Sussex 2003
J.M.LAFFERTY, Foundations of Vacuum Science and Technology, Wiley Interscience, 1998
P.A.REDHEAD, J.P.Hobson and E.V.Kornelsen: The Physical Basis of Ultrahigh Vacuum, American Vacuum
Society, 1993
A.ROTH: Vacuum Sealing Technique, American Vacuum Society, 1994
T.A.GIORGI and P. della PORTA: Residual Gases in Electron Tubes, Academic Press (London and New York),
1972
A.H.SOMMER, Photoemissive Materials, John Wiley&Sons, Inc., (1987)
C.BOFFITO, Basic Properties and Metallurgy of Non-Evaporable getter Materials, 23rd
IUVSTA Workshop on
GETTERING MATERIALS, 1999
K.CHUNTONOV, New Material for Vapor Sources of Alkaline and Alkaline Earth Metals and a Method of its
Production, WO 2005/119725 A1, 2005
K.CHUNTONOV, New Gas Sorbents on the Basis of Intermetallic Compounds and a Method for Producing the
Same, EP 1 600 232 A1, 2005
Bray, D. E. and R. K. Stanley, 1997, Nondestructive Evaluation : A Tool for Design, Manufacturing and Service;
CRC Press, 1996
ASTM International, Annual Book of ASTM Standards Volume 03.03 Nondestructive Testing
ASTN, Nondestructive Testing Handbook
Chuck Hellier, Handbook of Nondestructive Evaluation, McGraw-Hill Professional; 2001
Peter J. Shull, Nondestructive Evaluation: Theory, Techniques, and Applications, Marcel Dekker Inc., 2002

Izbrane reference nosilca:

1(195)JENKO, Monika, KVEDER, Aleksander, TAVZES, Radovan, KANSKY, Evgen. Diffusion chromium coating of iron magnetic circuit parts for relays. J. vac. sci. technol., A, Vac. surf. films, 1990, vol. A3, no. 6, str. 2657-2660, ilustr. [COBISS.SI-ID73642]

2(198)JENKO, Monika, ERJAVEC, Bojan, PRAČEK, Borut. AES studies of surface phenomena on liquid indium solder. Vacuum. [Print ed.], 1990, vol. 40, no. 1/2, str. 77-80. [COBISS.SI-ID 18671877]

3(208).JENKO M., Vodopivec F., Grabke H.J. Viefhaus H., Lucas M., Godec M., Orientation dependent surface segregation of antimony on non-oriented electrical steel,Steel research 65, 11 ( 1994) 500-504

4(226) BATISTA, Jurka, PINTAR, Albin, MANDRINO, Djordje, JENKO, Monika, MARTIN, Vincent. XPS and TPR examinations of [gamma]-alumina-supported Pd-Cu catalysts. Appl. catal., A Gen.. [Print ed.], 2001, vol. 206, no. 2, str. 113-124. [COBISS.SI-ID 2246938]

5(220) ROZMAN, Janez, MILOŠEV, Ingrid, JENKO, Monika. Platinum stimulating electrodes in physiological media. J. med. eng. technol., May/June 2000, vol. 24, no. 3, str. 123-128, ilustr. [COBISS.SI-ID 232874]

6(221) JENKO, Monika, FINE, J., MANDRINO, Djordje. Effects of selenium surface segregation on the texture of a selenium-doped FeSi alloy. Surf. interface anal., 2000, vol. 30, no. 1, str. 350-353, ilustr., graf. prikazi. [COBISS.SI-ID 232362]

7(222) JENKO, Monika, KOROUŠIĆ, Blaženko, Djordje Mandrino, Vasilij Prešern, HRAES study of oxide scale formation by decarburisation of non-oriented electrical steel sheets. Vacuum57 (2000) 295

8(231)GODEC, Matjaž, MANDRINO, Djordje, ŠUŠTARŠIČ, Borivoj, JENKO, Monika. Surface and electrical studies of Fe-Si-B powders for soft magnetic applications. Surf. interface anal., 2002, vol. 34, no. 1, str. 346-351. [COBISS.SI-ID 382815]

9(232) KRALJ, Marko, PERVAN, Petar, MILUN, Milorad, WANDELT, Klaus, MANDRINO, Djordje, JENKO, Monika. HRAES, STM and ARUPS study of (5 x 1) reconstructed V(1 0 0). Surf. sci.. [Print ed.], 2003, vol. 526, str. 166-176. [COBISS.SI-ID 263338]

10(233) JENKO, Monika, ERJAVEC, Bojan, MILUN, Milorad. High-resolution AES analysis and imaging of In-80Sn oxidized surface using field emission auger microprobe. Vacuum. [Print ed.], 2003, vol. 71, št. 1-2, str. 19-25. [COBISS.SI-ID 273322]

11(234) STEINER PETROVIČ, Darja, JENKO, Monika. A HRAES study of the morphology of non-metallic inclusions in non-oriented electrical steel containing Cu and Se. Vacuum. [Print ed.], 2003, vol. 71, št. 1-2, str. 33-40. [COBISS.SI-ID 273578]

12(238) SKOBIR, Danijela Anica, VODOPIVEC, Franc, KOSEC, Ladislav, et al. Influence of precipitates size and distribution on room temperature mechanical properties and accelerated creep of X20CrMoV 121; STEEL RES INT 75 (3): 196-203 MAR 2004

13(249) Janovec J, Pokluda J, JENKO M, et al., Influence of phosphorus enrichment at grain boundaries on energy of intergranular fracture in Fe-Si-P alloys, SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS 38 (4): 401-405 APR 2006

Načini preverjanja znanja:

• seminar in ustni izpit

Obveznosti študentov:

• seminar in ustni izpit

Zunanje povezave: