Rok akademicki: 2018/2019 Kod: NME-3-410-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Metali Nieżelaznych
Kierunek: Metalurgia Specjalność: ―
Poziom studiów: Studia III stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 4 Strona www: —
Osoba odpowiedzialna: dr hab, prof. AGH Onderka Bogusław (onderka@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab, prof. AGH Onderka Bogusław (onderka@agh.edu.pl)
Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi
Powiązania z EKK
Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza
M_W001 Zna sposoby opisu właściwości
termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze
eksperymentu.
Aktywność na zajęciach, Kolokwium, Odpowiedź ustna
M_W002 Zna nowoczesne oprogramowanie służące do obliczeń termodynamicznych i orientuje się w kierunkach jego rozwoju.
Aktywność na zajęciach, Egzamin
Umiejętności
M_U001 Umie przewidzieć ewolucję temperaturową prostego układu trójskładnikowego z zaznaczeniem reakcji niezmienniczych
Aktywność na zajęciach, Kolokwium
M_U002 Potrafi obliczyć prosty układ jedno i dwu składnikowy i zastosować diagram fazowy w rozwiązywaniu problemów technologicznych
Aktywność na zajęciach, Kolokwium
M_U003 Zna zasady i umie za pomocą oprogramowania termodynamicznego wykonać optymalizację parametrów modelowych energii Gibbsa faz układu fazowego metodą Calphad.
Aktywność na zajęciach, Kolokwium
M_U004 Umie skonstruować własną termodynamiczną Aktywność na zajęciach,
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć w sposób kreatywny i
przedsiębiorczy w celu komercjalizacji badań naukowych
Aktywność na zajęciach, Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi
Forma zajęć
Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um Zajęcia seminaryjne Zajęcia praktyczne Zajęcia terenowe Zajęcia warsztatowe Inne E-learning Wiedza
M_W001 Zna sposoby opisu właściwości
termodynamicznych faz skondensowanych oraz zna sposoby ich wyznaczania na drodze eksperymentu.
+ - + - - - - - - - -
M_W002 Zna nowoczesne
oprogramowanie służące do obliczeń termodynamicznych i orientuje się w kierunkach jego rozwoju.
+ - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie przewidzieć ewolucję temperaturową prostego układu trójskładnikowego z zaznaczeniem reakcji niezmienniczych
- - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi obliczyć prosty układ jedno i dwu składnikowy i zastosować diagram fazowy w rozwiązywaniu problemów technologicznych
- - + - - - - - - - -
M_U003 Zna zasady i umie za pomocą oprogramowania
termodynamicznego wykonać optymalizację parametrów modelowych energii Gibbsa faz układu fazowego metodą Calphad.
- - + - - - - - - - -
M_U004 Umie skonstruować własną termodynamiczną bazę danych SGTE układu dwuskładnikowego i na jej podstawie obliczy wykres stabilności faz.
- - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi myśleć w sposób kreatywny i przedsiębiorczy w celu komercjalizacji badań naukowych
+ - + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład Wykłady
1. <strong>Układy fazowe jako mapy stabilności faz. Równowaga w termodynamice fenomenologicznej; energia swobodna Gibbsa, stan odniesienia SER, bazy danych termodynamicznych;
2. • Roztwory:</strong> funkcje termodynamiczne roztworów, opis i sposoby wyznaczania właściwości termodynamicznych, równanie Gibbsa-Duhema, modele roztworów; powtórzenie
3. <strong>Układy jednoskładnikowe:</strong> graficzna reprezentacja równowagi faz, diagram fazowy, układy dwuskładnikowe, reakcje niezmiennicze;
4. <strong>Interpretacja geometryczna równowagi faz:</strong> Metody obliczania układu dwu- i trójskładnikowego; wykresy T-X i wykresy izotermiczne typu trójkąta Gibbsa;
5. <strong>Roztwory trójskładnikowe:</strong> Równowaga faz w układzie trójskładnikowym, przykłady reakcji niezmienniczych, metody opisu faz skondensowanych, model podsieci;
6. <strong>Metoda Calphad;</strong> Nowoczesne oprogramowanie do obliczania wykresów fazowych; • konstrukcja baz danych SGTE, optymalizacja parametrów
modelowych na podstawie danych eksperymentalnych termodynamicznych i topologii układu fazowego;
Ćwiczenia laboratoryjne Laboratorium komputerowe
Wyznaczenie diagramu fazowego czystej substancji,
Obliczenie równowagi fazowej w układach dwuskładnikowych, zastosowanie programu Pandat (CompuTherm) do obliczeń termodynamicznych.
Konstrukcja baz danych SGTE do obliczeń termodynamicznych.
Modelowanie energii Gibbsa faz techniką CALPHAD – Optymalizacja parametrów
modelowych na podstawie danych eksperymentalnych: termodynamicznych i topologii układu fazowego;
Obliczenia diagramu równowagi typu T-x i cięcia izotermicznego typu Gibbsa.
Obliczenia rzutu likwidusu i izoplet układu trójskłaadnikowego.
Przykład zastosowania oprogramowania FactSage, ThermoCalc.
Sposób obliczania oceny końcowej
1. Warunkiem zaliczenia jest obecność na wszystkich ćwiczeniach laboratoryjnych.
2. Ocena jest obliczana wg. wzoru:
ocena końcowa = ocena z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych (kolokwium) Przy zaliczeniach poszczególnych zajęć stosuje się następujące oceny:
91 – 100%: bardzo dobry (5.0) 81 – 90%: plus dobry (4.5)
50 – 60%: dostateczny (3.0)
Wymagania wstępne i dodatkowe
Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.
Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. F. Rhines: Phase diagrams in metallurgy, Mc Graw Hill, 1956 2. A. Prince: Alloy phase equilibria, Elsevier, 1966
3. N.Saunders, A.P.Miodownik, CALPHAD, Calculation of Phase Diagrams, A Comprehensive Guide, Pergamon, 1998
4. K.Hack: The SGTE Casebook: Thermodynamics at Work, The Institute of Materials, Wyd. II, 2008 5. D.R.Gaskell: Introduction to the Thermodynamics of Materials, Wydanie 4 lub 5, 2008, CRC Press ISBN 9781591690436
6. http://mcmf.fzu.edu.cn/attach/2014/12/17/57890.pdf Additionally:
7. H.L. Lukas, S.G. Fries, B. Sundman, Computational thermodynamics: the CALPHAD method, Cambridge
University Press, 2007
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu
1. B.Onderka: “Comment on the “Geometrical” Muggianu”, Calphad, 16(3) (1992) 279-281
2. B.Onderka, K.Fitzner: “General Method of Interpreting Compound-Forming Molten Binary Alloys”, Arch.
Hutn., 4 (1985) 443
3. J.Charles, A.Mouloud, J.Hertz, Z.Moser, B.Onderka: “Coherency of Experimental Thermodynamic Functions
and Phase Diagram in Ga-Mg System”, Arch.Met., 34 (1989) 3
4. B.Onderka, J.Wypartowicz, M.Hämäläinen: “Lead Activities and Ternary Miscibility Gap in the Cu-Pb-Fe Liquid Solutions”, Calphad 17(1) (1993) 1-16
5. B.Onderka, M.Sukiennik, K.Fitzner, “Determination of the Stability of Al11.8FeMn1.6Si1.6 Quaternary Phase Existing in the Al-Mn-Fe-Si System”, Arch. Metall., 45(2) (2000) 119-132
6. B.Onderka, L.A.Zabdyr; A New Critical Assessment of the Copper-lead System, Scand. J. Metall, 30(5) (2001) 320-323
7. T.Studnitzky, B.Onderka, R.Schmid-Fetzer, “Phase Formation and Reaction Kinetics in the Vanadium- Tin System”, Z.Metallkd., 93(1), 48-57 (2002)
8. J.Unland, B.Onderka, A.Davydov, R.Schmid-Fetzer, Thermodynamics and Phase Stability in the Ga-N System, J. Crystal Growth, 256, 33-51 (2003)
9. B.Onderka, T.Pomianek, J.Romanowska, G.Wnuk, J.Wypartowicz, Solubility of Lead in Liquid Iron by Equilibrium Vapour Saturation and the Assessment of Fe–Pb System, Arch Metall. Mater, 49(1), 143-153 (2004)
10. I.Isomäki, M.Hämäläinen, W.Gierlotka, B.Onderka, K.Fitzner, Thermodynamic evaluation of the In–Sn–O
system, J. Alloys Comp., 423, 173-177 (2006)
11. B.Onderka, D.Jendrzejczyk-Handzlik, K.Fitzner, Thermodynamic Properties and Phase Equillibria in the
Ternary Cu-Pb-Fe System, Arch. Met. Mater., 58(2) (2013) 541-548.
12. B. Onderka, A. Debski, W. Gasior, Thermodynamic Assessment of the Bi-In-Zn System, Arch. Met.
Mater., 60(2), 567-575 (2015)
Informacje dodatkowe
Brak
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie
studenta
Udział w wykładach 4 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 4 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Przygotowanie do zajęć 3 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 2 godz
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 30 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
