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

Toplotna obdelava in inženiring površin kovinskih materialov

Programi:

Nanoznanosti in nanotehnologije, 3. stopnja

Sodelavci:

prof. dr. Vojteh Leskovšek
prof. dr. Bojan Podgornik

Cilji:

Podiplomski študij tega predmeta bo organiziran za znanstveno izpopolnjevanje iz področja tehnologij toplotne obdelave in inženiringa površin kovinskih materialov, modeliranja procesov in proizvodnega managementa. Pridobljeno znanje bo omogočilo uporabo znanstvenih metod za reševanje kompleksnih znanstveno-raziskovalnih nalog, vodenja razvojnih in raziskovalnih programov, kot tudi za razvoj in uporabo novih tehnologija s ciljem revitalizacije in modernizacije proizvodnje.

Usposobiti študente za razumevanje, načrtovanje in izvedbo postopkov toplotne obdelave pri katerih kovinske dele namerno izpostavimo temperaturno-časovnem ciklusu, da dosežemo želeno mikrostrukturo in s tem želene mehanske, fizikalne in kemijske lastnosti.

Usposobiti študente za razumevanje in načrtovanje ter izvajanje postopkov inženiringa površin, ki temeljijo na novih spoznanjih v okviru fizike trdne snovi in termodinamike procesov, na razvoju senzorjev in na razvoju in uporabi matematičnih modelov in programske opreme za vodenje procesov.

Namreč, veliko število obstoječih postopkov toplotne obdelave, modificiranja in prekrivanja površin, ki jih koristimo s ciljem povečati odpornost proti obrabi in trajni dinamični trdnosti strojnih elementov in orodij, se vse bolj uveljavljajo v industrijski praksi, pojavljajo pa se tudi novih postopki. Vsak od postopkov je specifičen tako z vidika podobnosti mehanizmov in pogojev obrabe, kot tudi z vidika uporabnosti obdelovanih materialov in tehnoloških posebnosti uporabe. Zato je pravilni izbor postopka vedno povezan s celovito analizo vseh vplivnih dejavnikov.

Doktor te smeri bo usposobljen za delo: v raziskovalnih laboratorijih za materiale, na inštitutih in centrih za razvoj proizvodov in tehnologije v industriji, kot predavatelj na fakultetah in srednjih šolah, v proizvodnji, v oddelkih za karakterizacijo materialov v kontroli kakovosti v industriji, kot podjetnik v ustanavljanju in vodenju podjetja temelječega na znanju.

Vsebina:

1 Faze in strukture
Perlit, ferit in cementit
Martenzit in bainit

2 Pretvorbe pri segrevanju
3 Premena γ → α
4 Toplotna obdelava na ferit in perlit
5 Trdota in kaljivost
6 Avstenit v jeklih
7 Popuščanje jekel

8 Posebne toplotne obdelave
Nerjavna jekla
Orodna in hitrorezna jekla
Jeklene litine
Toplotna obdelava neželeznih zlitin Al, Cu, Mg, Ni in Ti

9 Postopki modificiranja površin
Mehansko modificiranje:
Toplotno modificiranje
Toplotno-kemijsko modificiranje

10 Postopki za prekrivanje površin:
Toplotno prekrivanje
Mehansko prekrivanje
Toplotno-mehansko prekrivanje
Kemično prekrivanje
Elektrokemično prekrivanje
Prekrivanje v parni fazi

11 Mejni postopki:
Ionska implantacija
Anodna oksidacija
Toplotno-kemično difuzijsko prekrivanje

12 Izbrana poglavja iz tribologije

Temeljna literatura in viri:

[1] George Krauss, Steels: Heat treatment and processing principles, ASM International,Materials park,Ohio,1997
[2] A.Constant,G.Henry,J.-C. Charbonnier, Priciples de base des tratements thermiques thermomechaniques et thermochimiques des aciers, PYC Edition, Verdun 1992
[3] Heat treating, Metals handbook, Ninth edition, Volume 4, ASM International, Materials park, Ohio, 1997
[4] K.E. Thelning, Steel and its Heat treatment, Bofors Handbook, Bofors 1974
[5] Roger Fabian, Vacuum Technology (Practical Heat treating and Brazing), ASM International Materials Park,OH 44073-0002, 1993
[6] Ray W. Reynoldson, Heat treatment in Fluidzed Bed Furnaces, ASM International Materials Park,OH 44073-0002, 1993
[7] S.Grainger, Engineering coatings – design and application, Ablington Publishing, Chambrige, 1989
[8] S. L. Semiatin and D.E. Stutz, Induction Heat Treatment of Steel,ASM American Society for Metals, Metals Park, Ohio 44073, 1986
[9] L.J. Durney, Electroplating engineering handbook, Fourth ed.,Chapman&Hall, London, 1996
[10] R.F. Bunshah, Handbook of hard coatings, Deposition technologies, properties and applications, Noyes Publications, Park Ridge, 2001
[11] Izbrana poglavja iz tribologije, sodelovanje s CTD FS UL (Horst Czichos, Trybology, Elsevier scientific publishing company, Amsterdam-Oxford-New York, 1978
[12] H.K.D.H. Bhaeshia, Steels, Microstructure and Properties, Third edition 2006 Butterworth-Heinemann, Oxford OX2 8DP, UK

Izbrane reference nosilca:

1.Kalin M, Leskovsek V, Vizintin J: Wear behavior of deep-cryogenic treated high-speed steels at different loads MATERIALS AND MANUFACTURING PROCESSES 21 (8): 741-746 NOV-DEC 2006
2. Leskovsek V, Sustarsic B: Optimizing the vacuum heat-treatment of hot-work tool steels by linear elastic fracture mechanics MATERIALS AND MANUFACTURING PROCESSES 21 (8): 819-823 NOV-DEC 2006
3. Nolan D, Leskovsek V, Jenko M: Estimation of fracture toughness of nitride compound layers on tool steel by application of the Vickers indentation method SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY 201 (1-2): 182-188 SEP 12 2006
4. Leskovsek V, Sustarsic B, Jutrisa G: The influence of austenitizing and tempering temperature on the hardness and fracture toughness of hot-worked H11 tool steel JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY 178 (1-3): 328-334 SEP 14 2006
5. Nolan D, Huang SW, Leskovsek V, et al.: Sliding wear of titanium nitride thin films deposited on Ti-6Al-4V alloy by PVD and plasma nitriding processes SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY 200 (20-21): 5698-5705 MAY 22 2006
6. Leskovsek V, Sustarsic B, Baksa D: An assessment of vacuum-heat-treated H11 hot-work tool steel using the Klc/HRc ratio
STEEL RESEARCH INTERNATIONAL 77 (3): 218-223 MAR 2006
7. Leskovsek V, Kalin M, Vizintin J: Influence of deep-cryogenic treatment on wear resistance of vacuum heat-treated HSS
VACUUM 80 (6): 507-518 MAR 10 2006
8. Podgornik B, Hogmark S, Sandberg O, et al.: Wear resistance and anti-sticking properties of duplex treated forming tool steel WEAR 254 (11): 1113-1121 OCT 2003
9. Leskovsek V, Ule B: Influence of deep cryogenic treatment on microstructure, mechanical properties and dimensional changes of vacuum heat-treated high-speed steel HEAT TREATMENT OF METALS 29 (3): 72-76 2002
10. Leskovsek V, Ule B: Fracture toughness as a criterion for optimising the heat treatment of high-speed steel HEAT TREATMENT OF METALS 28 (2): 39-45 2001
11. Leskovsek V, Ule B, Liscic B: The influence of microstructure on the fracture toughness of AISI M2 high-speed steel STEEL RESEARCH 71 (8): 310-315 AUG 2000
12. Ule B, Leskovsek V, Tuma B: Estimation of plain strain fracture toughness of AISI M2 steel from precracked round-bar specimens ENGINEERING FRACTURE MECHANICS 65 (5): 559-572 MAR 2000
13. Podgornik B, Vizintin J, Leskovsek V: Wear properties of induction hardened, conventional plasma nitrided and pulse plasma nitrided AISI 4140 steel in dry sliding conditions WEAR 232 (2): 231-242 OCT 1999
14. Podgornik B, Vizintin J, Leskovsek V: Tribological properties of plasma and pulse plasma nitrided AISI 4140 steel SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY 108 (1-3): 454-460 OCT 10 1998

Načini preverjanja znanja:

• seminar in ustni izpit

Obveznosti študentov:

• seminar in ustni izpit

Zunanje povezave: