- Nazwa przedmiotu:
- Materiałoznawstwo
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż Jarosław Korzeb, prof. nzw., Wydział Transportu Politechniki Warszawskiej, Zakład Budowy i Eksploatacji Środków Transportu
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Transport
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
-
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 86 godz., w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., praca własna z literaturą fachową, poszerzanie wiedzy 33 godz. (w tym z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych 10 godz.), konsultacje 3 godz. (w tym konsultacje w zakresie ćwiczeń laboratoryjnych 2 godz.), przygotowanie się do kolokwiów zaliczających wykład 11 godz., przygotowanie się do kolokwiów zaliczających ćwiczenia laboratoryjne 10 godz., wykonanie sprawozdań z przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych 11 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,0 pkt ECTS (21 godz., w tym: praca na wykładach 9 godz., praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., konsultacje 3 godz.)
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1,5 pkt. ECTS (42 godz., w tym: praca na ćwiczeniach laboratoryjnych 9 godz., wykonanie sprawozdań z przebiegu ćwiczeń laboratoryjnych 11 godz., praca własna z literaturą fachową, poszerzanie wiedzy z zakresu ćwiczeń laboratoryjnych 10 godz., konsultacje w zakresie ćwiczeń laboratoryjnych 2 godz., przygotowanie się do kolokwiów zaliczających ćwiczenia laboratoryjne 10 godz.)
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- brak
- Limit liczby studentów:
- Wykład: 100 osób, zajęcia laboratoryjne: 12 osób.
- Cel przedmiotu:
- Poznanie podstawowych zagadnień związanych z materiałami wykorzystywanymi w procesie produkcji elementów infrastruktury transportowej i środków transportu. Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami dotyczącymi budowy materii, sposobami badania i rozpoznawania własności mechanicznych materiałów o strukturze krystalicznej oraz budowie amorficznej. Poznanie metod badania metali i ich stopów, budowy tworzyw metalicznych, układów równowagi fazowej metali oraz podstaw obróbki plastycznej metali. Omówienie struktur, własności, klasyfikacji i zastosowania stali węglowych i stopowych, staliw, żeliw oraz stopów miedzi i aluminium. Wprowadzenie podstaw teorii obróbki cieplnej stopów żelaza i metali kolorowych oraz podstaw korozji elektrochemicznej. Poznanie budowy własności tworzyw sztucznych, kompozytów, materiałów stosowanych w elektrotechnice, elektronice i telekomunikacji.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
a. Wiadomości podstawowe z zakresu budowy materii. Ciała o budowie krystalicznej i amorficznej.
b. Podstawowe wiadomości o budowie tworzyw metalicznych. Proces krystalizacji. Typy sieci krystalicznych i defekty sieci.
c. Odkształcenie sprężyste, odkształcenie plastyczne, zgniot i rekrystalizacja.
d. Badanie wybranych własności mechanicznych materiałów. Pomiar twardości.
e. Układ żelazo-węgiel i żelazo-cementyt. Struktury, przemiany, definicje.
f. Stale węglowe i stopowe: struktury, klasyfikacja, własności, rozpoznawanie i zastosowanie.
g. Żeliwa i staliwa: struktury, klasyfikacja, własności, rozpoznawanie i zastosowanie.
h. Podstawy obróbki cieplnej stali, przemiany: perlit-austenit, austenit-perlit, przemiana martenzytyczna, zmiany struktury i własności podczas odpuszczania.
i. Obróbka cieplna stali w praktyce: wyżarzanie, hartowanie i odpuszczanie.
j. Miedź, Aluminium i ich stopy: struktury, klasyfikacja, własności, obróbka cieplna, zastosowanie. Stopy łożyskowe.
k. Tworzywa sztuczne: metody otrzymywania, struktury, własności, badanie, zastosowanie i przetwórstwo.
l. Kompozyty: klasyfikacja, metody produkcji, zastosowanie.
m. Materiały stosowane w elektronice i elektrotechnice: dielektryki, materiały rezystywne, przewodniki, materiały na styki, szczotki.
n. Materiały stosowane w elektronice i elektrotechnice: materiały magnetyczne, półprzewodniki, nadprzewodniki. Światłowody i ich własności, zastosowanie.
o. Korozja i jej zapobieganie w technicznych środkach transportu.
Zajęcia laboratoryjne:
Badanie własności materiałów - poznanie metod identyfikacji, sposobów wykonywania pomiarów, metod badania twardości i innych własności fizycznych materiałów.
Oceny wpływu obróbki cieplnej na zmiany struktury oraz własności mechaniczne metali i ich stopów.
Badania mikroskopowe struktur metali i ich stopów - zapoznanie studentów z budową i zastosowaniem stopów, identyfikacja struktur.
- Metody oceny:
- Wykład: ocena na podstawie średniej arytmetycznej z 2 kolokwiów ocenianych w skali od 0-5 punktów, pod warunkiem uzyskania średniej na poziomie większym niż 2.5 pkt.
Zajęcia laboratoryjne: Warunkiem zaliczenia jest odrobienie i zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych. Ćwiczenia laboratoryjne oceniane są na podstawie punktów otrzymanych podczas 3 sprawozdań (0-2) i 3 kolokwiów (0-8). Łącznie z 3 bloków ćwiczeniowych uzyskać można 30 punktów. Do zaliczenia uprawnia uzyskanie minimum 17 punktów.
Ocena zintegrowana: średnia arytmetyczna ocen z poszczególnych form zajęć.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Ashby M. F., Jones D. H.: Materiały inżynierski, t.1, t.2, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa, 2017.Celiński Z.: Materiałoznawstwo elektrotechniczne, OWPW, Warszawa 2018. Ciszewski A., Radomski T., Szummer A.: Materiałoznawstwo, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009. Dobrzański L. A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa, 2006. Midwinter J.: Światłowody telekomunikacyjne, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa, 1993. Praca zbiorowa: Korozja samochodów i jej zapobieganie poradnik, Wydawnictwo Naukowo- Techniczne, Warszawa, 1993. Praca zbiorowa: Tworzywa sztuczne poradnik, Wydanie V, WNT, Warszawa, 2000. Rudnik S.: Metaloznawstwo, Wydawnictwo Naukowe PWN, 1998. Szucki Tadeusz: Inżynieria materiałowa - materiałoznawstwo, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa,2002.
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- O ile nie powoduje to zmian w zakresie powiązań danego przedmiotu z efektami uczenia się określonymi dla programu studiów w treściach kształcenia mogą być wprowadzane na bieżąco zmiany związane z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć naukowych.
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Posiada ogólną wiedzę na temat klasyfikacji materiałów wykorzystywanych do produkcji elementów konstrukcyjnych środków transportu i infrastruktury transportowej.
Weryfikacja: wykład - kolokwium;ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07, Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W02
- Zna metody rozpoznawania ciał amorficznych i krystalicznych, zna ich budowę wewnętrzną, potrafi wskazać właściwe metody badania ich własności i sposoby klasyfikacji.
Weryfikacja: wykład - kolokwium;ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07, Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W03
- Potrafi wskazać zastosowanie dla stopów żelaza z węglem i stopów metali kolorowych, zna metody produkcji detali, rodzaje obróbki cieplno-chemicznej oraz ma świadomość specyficznych własności tych stopów.
Weryfikacja: wykład - kolokwium;ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07, Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W04
- Potrafi dokonać doboru materiałów na elementy konstrukcyjne podlegające obciążeniom, zna metody zwiększenia wytrzymałości oraz ma świadomość procesów degradacji i sposobów ochrony.
Weryfikacja: wykład - kolokwium;ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W07, Tr1A_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_W, I.P6S_WG.o
- Charakterystyka W05
- Posiada wiedzę na temat stosowania, rozpoznawania i metod produkcji oraz recyklingu tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych oraz materiałów stosowanych w elektrotechnice i elektronice.
Weryfikacja: wykład - kolokwium;ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_W06, Tr1A_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG.o, P6U_W
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Potrafi samodzielnie w oparciu o badania literaturowe sklasyfikować podstawowe grupy materiałów z podaniem możliwości ich zastosowania.
Weryfikacja: ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U25, Tr1A_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
- Charakterystyka U02
- Potrafi wskazać i zaprojektować metodę identyfikacji wybranych własności metali, ich stopów oraz tworzyw sztucznych i wskazać metody kontrolne stosowane w produkcji.
Weryfikacja: ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium;
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_U25
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_U, I.P6S_UW.o, III.P6S_UW.o
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Jest gotów do wykorzystywania specjalistycznej literatury w celu podnoszenia umiejętności zawodowych.
Weryfikacja: Wykład - kolokwium; ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie i kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK
- Charakterystyka K02
- Jest gotów do stosowania inżynierskiego podejścia do rozwiązywania problemów technicznych, w oparciu o umiejętności poszukiwawcze i zestawienia problemów ze sobą powiązanych.
Weryfikacja: Ćwiczenia laboratoryjne – sprawozdanie.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Tr1A_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
P6U_K, I.P6S_KK