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

Napredni kovinski materiali

Programi:

Nanoznanosti in nanotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Monika Jenko
doc. dr. Borivoj Šuštaršič
prof. dr. Vojteh Leskovšek

Cilji:

Študentje pridobijo teoretično in praktično znanje o naprednih kovinskih materialih, osnove znanosti o kovinskih inženirskih materialih; lastnostih kovinskih materialov, struktura. V okviru predmeta si bodo študentje pridobili osnovno znanje oz razumevanje procesov na atomski ravni, interakcija atom/površina med dinamičnim procesom rasti tanke plasti iz parne faze ali adsorbirane, segregirane tanke plasti, zato da bi kontrolirano vodili mikrokemijo, mikrostrukturo in od tod fizikalne lastnosti kovinskih materialov. Sledi klasifikacija materialov, termodinamika in kinetika razvoja mikrostrukture, konstitucijie faznih diagramov ter temperaturno odvisne lastnosti in premene v kovinskih materialih. Osnove biokorozije, karakterizacija korozijskih produktov z različnimi preiskovalnimi metodami za analizo površin.

Vsebina:

1) Znanost o kovinskih materialih in inženiring, struktura-kovinskih materialov, lastnosti, procesiranje, napredni kovinski materiali, “hi-tech” metalurgija

2) Atomska struktura in vezava: osnove elektronske teorije kovin, vezavne sile in energije s poudarkom na kovinah in zlitinah

3) Kristalna struktura:osnovna znanja kristalografije, osnovna celica, kristalne strukture kovin, kristalinični in amorfni materiali, monokristali, polikristalni materiali

4) Napake v kristalih, točkaste, linearne in volumske napake v kristalih, vakance, intersticije, substitucije; nečistoče v trdnih snoveh, relaksacija in rekonstrukcija površin pri kovinskih materialih

5) Difuziski procesi s poudarkom na kovinah in zlitinah

6) Mehanske lastnosti kovinskih materialov: elastična deformacija, plastična deformacija, neelastičnost, natezne lastnosti, elastična poprava med plastično defromacijo, trdota, zlom; utrujanje, lezenje

7) Dislokacije in utrjevalni mehanizmi, mehanizmi utrjevanja v kovinah, poprava, rekristalizacija, rast zrn

8) Fazni diagramiv metalurgiji, konstitucija ravnotežnih kovinskih faznih diagramov, binarni, ternerni in večkomponentni kovinski sistemi, Gibbsovo ravnotežno pravilo, faze, topnost v osnovnih kristalnih rešetkah (substitucija, intersticija) implementacija sistemov diagram, Al -X, Mg-X, Cu-X itd za razumevanje proizvodnih procesov v slovenski industriji izdelave kovinskih polproizvodov in kovinsko predelovalne industrije

9) Fazne spremembe v kovinah, kinetika reakcij v trdnem (nukleacija in rast); večfazne transformacije, mikrostruktura in fizikalno-kemijske spremembe lastnosti v zlitinah kovin, izotermne in politermne transformacije (TTT diagrami)

10) Toplotna obdelava kovin in zlitin

11) Električne lastnosti kovin

12) Mikrostruktura kovinskih materialov: definicija in splošen pregled, strjevalna mikrostruktura, procesi strjevanja, elementi mikrostrukture (faze, kristalne meje), termodinamika in fazni diagrami

13) Razvoj kovinske mikrostrukture: osnovni vidik, mikrostrukturne spremembe nastale zaradi zmanjšane energije med dvema ploskvama, deformacija, večfazna mikrostruktura –zaradi premikanja napak v kristalni rešetki, mikrostruktura nastala zaradi migracije mej

14) Nanostrukturirani kovinski materiali

15) Degradacija kovinskih materialov,
visokotemperaturna oksidacija, korozija

Temeljna literatura in viri:

1. Materials Science and Engineering: Introduction; 6th edition, W.D: Callister, (John Willey, 2003)
2. Engineering Materials Science M Ohring(elsevier 1995)
3. Phase transformation in Metals and alloys 2nd edition, D.a.Porter, K.E. Eastrling (CRC Press, Taylor Francis group,2004)
4. Physical Metallurgy; 4th edition, R.W.Chan, P.Haasen editors (North Holland 1996)
5. Structure of Metals, 3rd edition C.S: Barret, T.B.Massalski, (Pergamon Press, 1993)
6. Microstructure, H. Gleiter in Physical Metallurgy; 4th edition, R.W.Chan, P.Haasen editors; p 844-942 (North Holland 1996)
7. Interfaces in Crystalline materials, A.P.Sputton and R.W. Ballufi (Oxford University Press1995)
8. Structure of Metals, 3rd edition C.S: Barret, T.B.Massalski, (Pergamon Press, 1993)
9. Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, J.Goldstein, D. Newbury, D.Joy, C.Lyman, P.Echlin, E.Lifshin, L Sawyer and J. Michael, 3rd edition (Cluwer Academic Plenum Publishers, 2003)
10. Surface analysis by AES and XPS, Edts. D.Briggs and J.T.Grant (surface Spectra and IMPublications, 2003)
11. Materials Science and Engineering; 6th edition, W.D: Callister, (John Willey, 2003)
12. F. N. Rhines: Phase Diagrams in Metallurgy
13. R. A. Alberty & R. J. Silbey: Physical Chemistry
14. D. H. Andrews: Introductory Physical Chemistry
15. O. Kubaschewski & C. B. Alcock: Metallurgical Thermochemistry
16. W. J. Moore: Physical Chemistry
17. G.F: Balandin: Kristallisation und Kristallstructure in Gusstucken
18. W. Pollack: Materials Science and Metallurgy
19. Robert DeHoff: Thermodynamics in Materials Science, Taylor & Francis, Boca Raton, 2006
20. E. Machlin: An Introduction to aspects of Thermodynamics and Kinetics to Materials Science, Elsevier, 2000
21. David V. Ragone: Thermodynamics of Materials, Volume 1, John Wiley & Sons Canada, Ltd., 1994
22. David Gaskell; Introduction To The Thermodynamics Of Materials, Taylor & Francis, 1995

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 sizeand 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: