Машински материјали 1

ID: 0883
врста предмета: академско-општеобразовни
носилац предмета: Радаковић Ј. Зоран
извођачи: Бакић М. Гордана, Ђукић З. Милош, Поповић Д. Оливера, Прокић-Цветковић М. Радица, Радаковић Ј. Зоран
контакт особа: Радаковић Ј. Зоран
ниво студија: основне академске студије
ЕСПБ: 2
облик завршног испита: писмени+усмени
катедра: катедра за технологију материјала

извођења

  • 2. семестар, позиција 4

циљ

Циљеви предмета су да студенти, после одслушане теоријске наставе из Машинских материјала 1, као и максималним ангажовањем у практичној настави (кроз лабораторијске и аудиторне вежбе), постану компетентни у фундаменталним областима машинских материјала и стекну одговарајуће академске вештине, а такође развију и креативне способности и овладају специфичним вештинама потребним за обављање професије. Студенти се упознају са основним врстама материјала који се користе у машинском инжењерству, њиховом структуром, својствима, примени и могућностима прераде и промене њихових хемијских, физичких и технолошких својстава.

исход

По успешном завршетку овог курса, студенти би требало да буду оспособљени да: • За дати тип материјала (метал, керамика, полимер) идентификују тип хемијске везе, кристалне структуре, особине • Примене информације о еластичним и пластичним деформацијама ради предвиђања оптерећења или деформације, који доводе до течења, чврстоће, или лома. Разликују карактеристике напон–деформација код метала, керамике, кристала, аморфних материјала, полимера • Идентификују честе грешке у материјалима, када се могу појавити, и како утичу на механичке особине материјала • Препознају механизме којима се мењају механичке особине материјала (деформационог ојачавања, растварања, дисперзионог ојачавања, …) • Идентификују фазе и концентрације, еутектичке, еутектоидне смеше и реакције у дијаграмима стања компонената које се растварају у чврстом стању – у потпуности, делимично, и које се не растварају у потпуности у чврстом стању, као и препознавање простих микроструктура, и њихове утицаје на механичке особине материјала • Изведу експерименте (стандардне методе испитивања разарањем), из којих ће да анализирају и интерпретирају добијене резултате испитивања механичких особина (тврдоће, пластичности, жилавости, својства отпорности и деформације) на стандардним апаратима и уређајима (апарати за мерење тврдоће статичким и динамичким дејством оптерећења, кидалице, Шарпи клатно, екстензометри, …) • Изаберу врсту материјала за дати систем, компоненту или процес, како би се задовољили услови оптерећења и функционалности, са аспекта конструкције, особина, технологије, процеса • Препознају врсте оштећења инжењерских материјала, њихову примену и понашање у експлоатацији (замор и пузање), класификацију и специфичност појединих група и врста савремених материјала, који налазе примену у машинству • Примене концепте простирања прслине и кртог лома, као и ефеката прелаза дуктилно-кртог лома са циљем предвиђања лома кртих материјала

садржај теоријске наставе

Увод. Инжењерски материјали, подела, метали, керамика, стакла, полимери, композити. Особине материјала: механичке, електричне, магнетне, оптичке. Добијање материјала – општи појмови. Врсте веза. Кристална и аморфна структура. Температура топљења. Омекшавање. Кристална структура метала, типови кристалних решетки. Грешке кристалне структуре, тачкасте, линијске, површинске, запреминске грешке и њихов значај. Пластична деформација. Дифузија. Основни појмови о лому. Теоријска кохезиона чврстоћа. Основни елементи механике лома. Жилавост лома. Прелазна температура. Врсте ломова, крти, дуктилни лом. Основни појмови из теорије легура. Чисти метали. Чврсти раствори. Интерстицијски чврсти раствори. Супституцијски чврсти раствори. Интермедијатна једињења. Еутектичка реакција. Криве хлађења. Особине. Основни типови дијаграма стања.

садржај практичне наставе

Јединична ћелија. Милерови индекси равни и праваца. Структура керамика, полимера. Понашање материјала у условима деловања механичког оптерећења. Напон – деформација: метали, керамика, полимери. Еластична деформација. Пластична деформација. Испитивање затезањем. Испитивање притиском. Модул еластичности. Тврдоћа, методе, са статичким и динамичким дејством силе, испитивања у лабораторијским условима. Жилавост, испитивање ударом. Замор материјала. Технолошка испитивања. Пузање. Испитивања без разарања материјала. Дијаграм стања легура са потпуном растворљивошћу компонената у чврстом стању. Дијаграм стања легура са потпуном нерастворљивошћу компонената у чврстом стању. Дијаграм стања легура са делимичном растворљивошћу компонената у чврстом стању. Особине и примена.

услов похађања

Основна знања из математике, физике и хемије.

ресурси

1. Прокић-Цветковић, Р., Поповић, О.: Машински материјали 1, издање Машинског факултета Универзитета у Београду, 2012. 2. белешке са предавања, handouts, документи са web стране http://afrodita.rcub.bg.ac.rs/~rzoran 3. Прокић-Цветковић, Р., Смиљанић, П., Радаковић, З., Бакић, Г., Поповић, О., Ђукић, М.: Машински материјали, приручник за лабораторијске вежбе, Први део, издање Машинског факулктета Универзитета у Београду, 2004. (радна свеска)

фонд часова

укупан фонд часова: 30

активна настава (теоријска)

ново градиво: 13
разрада и примери (рекапитулација): 2

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 4
лабораторијске вежбе: 4
рачунски задаци: 1
семинарски рад: 0
пројекат: 0
консултације: 1
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 1
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 2
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 2

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 15
лабораторијска вежбања: 10
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 70
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

Прокић-Цветковић, Р., Поповић, О.: Машински материјали 1, издање Машинског факултета Универзитета у Београду, 2012.; Ђорђевић, В.: Машински материјали – први део, издање Машинског факулктета Универзитета у Београду, 1999.; Ђорђевић, В., Вукићевић, М.: Машински материјали, практикум за вежбе – први део, издање Машинског факулктета Универзитета у Београду, 1998.; Шиђанин, Л.: Машински материјали 2, ФТН, Нови Сад, 1996.; Callister, W.D., Rethwisch, D.G.: Materials Science and Engineering: An Introduction, 8th Ed., Wiley and Sons, 2010.;