Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Inżynieria materiałowa (S1)
Sylabus przedmiotu Mechanizmy zużycia materiałów:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria materiałowa | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Mechanizmy zużycia materiałów | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Materiałowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Anna Biedunkiewicz <Anna.Biedunkiewicz@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Jolanta Baranowska <Jolanta.Baranowska@zut.edu.pl>, Renata Chylińska <Renata.Chylinska@zut.edu.pl>, Paweł Figiel <Pawel.Figiel@zut.edu.pl>, Agnieszka Kochmańska <Agnieszka.Kochmanska@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 2 | Grupa obieralna | 1 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość chemii, fizyki i matematyki, podstaw nauki o materiałach oraz wiedzy o tworzywach konstrukcyjnych i funkcjonalnych. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student zdobywa wiedzę i umiejętności w zakresie omawianych treści programowych, przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z inżynierii powierzchni i korozji materiałów. |
| C-2 | Student zdobywa wiedzę i umiejętność metod doboru materiałów i/lub metod ochrony elementów urządzeń i/lub konstrukcji do wymagań eksploatacyjnych. |
| C-3 | Student zdobywa umiejętność analizy i opracowania wyników i pomiarów chemicznych i elektrochemicznych. |
| C-4 | Student zdobywa umiejętość korzystania ze źródeł literatury i licencjonowanych przez ZUT baz danych. |
| C-5 | Student zdobywa umiejętności pracy w zespole. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zjawisko polaryzacji w ogniwach galwanicznych. Pasywacja i aktywacja metali. Kinetyka korozji elektrochemicznej. Korozja wżerowa. Badania krzywych polaryzacji anodowej. Badania korozyjne w mgle solnej. Badanie odporności korozyjnej złącza spawanego. Kinetyka korozji gazowej. Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna. Trawienie elektrochemiczne stali. Badanie właściwości korozyjnych podstawowych metalicznych tworzyw konstrukcyjnych to znaczy: stali węglowej, stali stopowej (18/8), aluminium, duraluminium, miedzi, tytanu | 22 |
| T-L-2 | badanie tarcia, badanie szybkości zużycia materiałów polimerowych i metalowych | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rodzaje mechanizmów zniszczenia metali i tworzyw metalicznych. Zużycie, pękanie, zmęczenie i erozja. Klasyfikacja korozji.Korozja metali i kompozytów. Elektrochemiczne i termodynamiczne aspekty procesów korozyjnych i tribokorozyjnych. Powinowactwo metali z tlenem. Stan pasywny metali. Klasyfikacja korozji. Osiem form korozji: galwaniczna, naprężeniowa, wżerowa, szczelinowa, międzykrystaliczna, selektywna, korozja-erozja, pękanie wodorowe. Korozja chemiczna. Korozja mikrobiologiczna metali. Kinetyka korozji. Odporność korozyjna niektórych tworzyw konstrukcyjnych. Metody ochrony metali przed korozją. Ochrona protektorowa, katodowa, anodowa. Inhibitory korozji. Tworzywa odporne na korozję. Powłoki ochronne. Korozja tworzyw polimerowych, ceramiki i betonów. Metody badań korozyjnych. Negatywne skutki zużycia materiałów i i jego ochrony dla środowiska naturalnego. Przykłady błędów konstrukcyjnych. Materiały w ochronie przed korozją: metale i stopy, niemetale, tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne, ceramika, stopy nanostrukturalne, nanokompozyty ceramiczne i metaliczne. | 20 |
| T-W-2 | Mechanizmy zużycia przez tarcie - zjawisko tarcia, analiza układu tribologicznego, rodzaje mechanizmów zużycia przez tarcie, stała szybkości zużycia, metody badania zużycia przez tarcie, | 10 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | konsultacje | 4 |
| A-L-3 | przygotowanie do zajęć na podstawie wskazanej literatury, przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 28 |
| 62 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Studiowanie wskazanej literatury | 20 |
| A-W-3 | konsultacje | 4 |
| A-W-4 | Przygotowanie do egaminu w oparciu o wskazaną literaturę. | 7 |
| A-W-5 | Egzamin. | 2 |
| 63 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z użyciem środków audiowizualnych, tj. filmy dydaktyczne, prezentacje komputerowe. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne. Wykonywanie eksperymentów w laboratorium. |
| M-3 | Ćwiczenia laboratoryjne. Analiza wyników eksperymentów połączona z dyskusją dydaktyczną (okrągłego stołu). Prezentacje sprawozdań z przeprowadzonej analizy. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne : Na podstawie krótkich sprawdzianów wiedzy przygotowanej do ćwiczeń (9 sprawdzianów) student uzyskuje ocenę z ćwiczenia. |
| S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne. Na podstawie wykonanych wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych oraz prezentacji sprawozdań w formie pisemnej i ustnej student uzyskuje zaliczenie ćwiczenia. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Wykład. Po uprzednim zaliczeniu ćwiczeń laboratoryjnych student przystępuje do egzaminu pisemnego; ocenę pozytywną otrzymuję po uzyskaniu co najmiej połowy punktów. Do egzaminu ustnego przystępują studenci po uzykaniu ok. 30% punktów z egzaminu pisemnego. |
| S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena końcowa z przedmiotu jest średnią ważoną z egzaminu (współczynnik wagi 1,0) oraz ćwiczeń laboratoryjnych (współczynnik wagi 0,6). |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_W01 Student ma wiedzę o zjawiskach zachodzących podczas korozyjnego, trobologicznego i w procesie tarcia niszczenia materiałów prowadzącą do zrozumienia głównych przyczyn niszczenia konstrukcji i świadomego stosowania metod ochrony materiałów przed niszczącym działaniem środowiska oraz kontroli, które można zastosować na etapach projektowania, doboru materiałów i produkcji. Student rozpoznaje objawy korozji, tribokorozji, elektrokorozji i zużycia w procesie tarcia, wskazuje zagrożenia wynikające z błędów konstrukcyjnych i niewłaściwych zabezpieczeń. Ma wiedzę o sposobach zapobiegania zużyciu lub niszczeniu materiałów. Student ma wiedzę w zakresie badań zużycia w procesie tarcia, korozji i trobokorozji i potrafi zaproponować metodę lub technikę badawczą oraz na podstawie wyników badań dokonać wyboru materiału dostosowanego do określonych warunków eksploatacyjnych. | IM_1A_W03, IM_1A_W06, IM_1A_W09, IM_1A_W11, IM_1A_W12, IM_1A_W13, IM_1A_W14 | — | — | C-5, C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-3, M-2 | S-2, S-1, S-4, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_U01 Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać danych do oceny odporności materiału na niszczące działanie środowiska w warunkach eksploatacyjnych. Student potrafi ocenić wpływ warunków użytkowania materiałów na środowisko naturalne. Student potrafi interpretować i klasyfikować objawy, dokonywać oceny ilościowej zużycia materiałów, analizować zjawiska i definiować jego przyczyny. Student zdobywa umiejętność analizy i opracowania wyników i wykonania prostych pomiarów fizykochemicznych niezbędnych do oceny właściwości materiału w kontakcie ze środowiskiem. Student potrafi wskazać lub zaproponować materiał do określonych warunków eksploatacji. Student potrafi wymieć i wskazać sposoby zapobiegania zużyciu materiałów na etapie technologii jego wytwarzania i/lub przetwarzania. | IM_1A_U01, IM_1A_U03, IM_1A_U06, IM_1A_U08, IM_1A_U09, IM_1A_U13, IM_1A_U14, IM_1A_U16, IM_1A_U17 | — | — | C-5, C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-3, M-2 | S-2, S-1, S-4, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_K01 Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach. | IM_1A_K02, IM_1A_K07 | — | — | C-5, C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-3, M-2 | S-2, S-1, S-4, S-3 |
| IM_1A_C05-1_K02 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania | IM_1A_K04 | — | — | C-5, C-4, C-3, C-2, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-L-1, T-L-2 | M-1, M-3, M-2 | S-2, S-1, S-4, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_W01 Student ma wiedzę o zjawiskach zachodzących podczas korozyjnego, trobologicznego i w procesie tarcia niszczenia materiałów prowadzącą do zrozumienia głównych przyczyn niszczenia konstrukcji i świadomego stosowania metod ochrony materiałów przed niszczącym działaniem środowiska oraz kontroli, które można zastosować na etapach projektowania, doboru materiałów i produkcji. Student rozpoznaje objawy korozji, tribokorozji, elektrokorozji i zużycia w procesie tarcia, wskazuje zagrożenia wynikające z błędów konstrukcyjnych i niewłaściwych zabezpieczeń. Ma wiedzę o sposobach zapobiegania zużyciu lub niszczeniu materiałów. Student ma wiedzę w zakresie badań zużycia w procesie tarcia, korozji i trobokorozji i potrafi zaproponować metodę lub technikę badawczą oraz na podstawie wyników badań dokonać wyboru materiału dostosowanego do określonych warunków eksploatacyjnych. | 2,0 | Student nie osiągnął min. 50% pkt z tego zakresu |
| 3,0 | Student osiągnął min. 50% pkt z tego zakresu | |
| 3,5 | Student osiągnął min. 60% pkt z tego zakresu | |
| 4,0 | Student osiągnął min. 70% pkt z tego zakresu | |
| 4,5 | Student osiągnął min. 80% pkt z tego zakresu | |
| 5,0 | Student osiągnął min. 90% pkt z tego zakresu |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_U01 Student potrafi korzystać ze źródeł literatury, poszukiwać danych do oceny odporności materiału na niszczące działanie środowiska w warunkach eksploatacyjnych. Student potrafi ocenić wpływ warunków użytkowania materiałów na środowisko naturalne. Student potrafi interpretować i klasyfikować objawy, dokonywać oceny ilościowej zużycia materiałów, analizować zjawiska i definiować jego przyczyny. Student zdobywa umiejętność analizy i opracowania wyników i wykonania prostych pomiarów fizykochemicznych niezbędnych do oceny właściwości materiału w kontakcie ze środowiskiem. Student potrafi wskazać lub zaproponować materiał do określonych warunków eksploatacji. Student potrafi wymieć i wskazać sposoby zapobiegania zużyciu materiałów na etapie technologii jego wytwarzania i/lub przetwarzania. | 2,0 | Student nie osiągnął min. 50% pkt z tego zakresu |
| 3,0 | Student osiągnął min. 50% pkt z tego zakresu | |
| 3,5 | Student osiągnął min. 60% pkt z tego zakresu | |
| 4,0 | Student osiągnął min. 70% pkt z tego zakresu | |
| 4,5 | Student osiągnął min. 80% pkt z tego zakresu | |
| 5,0 | Student osiągnął min. 90% pkt z tego zakresu |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IM_1A_C05-1_K01 Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach. | 2,0 | Student nie ma wiedzy na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, nie rozumie roli projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i nie potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach. |
| 3,0 | Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów. Rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska. | |
| 3,5 | Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla o, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska korozyjnego. | |
| 4,0 | Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach. | |
| 4,5 | Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach w stopniu wyższym. | |
| 5,0 | Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy zabezpieczeń konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach w stopniu najwyższym. | |
| IM_1A_C05-1_K02 Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania | 2,0 | Student nie ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Nie wykonuje poprawnego opracowania wyników pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i nie zdobywa zaliczenia. |
| 3,0 | Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Zdaje pozytywnie egzamin, opracowuje wyniki pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i zdobywa zaliczenie. | |
| 3,5 | Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Zdaje pozytywnie egzamin, opracowuje wyniki pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i zdobywa zaliczenie | |
| 4,0 | Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Zdaje pozytywnie egzamin, opracowuje wyniki pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i zdobywa zaliczenie | |
| 4,5 | Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Zdaje pozytywnie egzamin, opracowuje wyniki pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i zdobywa zaliczenie | |
| 5,0 | Student ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. Zdaje pozytywnie egzamin, opracowuje wyniki pomiarów ćwiczeń laboratoryjnych i zdobywa zaliczenie |
Literatura podstawowa
- J.Baszkiewicz, M.Kamiński, Podstawy korozji materiałów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszwawskiej, Warszawa, 2006, II
- H.H. Uhlig, Korozja i jej zapobieganie, WNT, Warszawa, 1996
- T.Hryniewicz, Technologia powierzchni i powłok, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, 1999
- M.Pourbaix, Wykłady z korozji elektrochemicznej, PWN, Warszawa, 1978
- B.Surowska, Wybrane zagadnienia z korozji i ochrony przed korozją, Politechnika Lubelska, Lublin, 2002
- T.Burakowski, T.Wierzchoń, Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa, 1995
- Baranowska J., Biedunkiewicz A., Chylińska R., Drotlew A., Fryska S., Garbiak M., Jasiński W., Jędrzejewski R., Kochmańska A., Kochmański P., Lenart S., Piekarski B., Ćwiczenia laboratoryjne z materiałów metalicznych., ZUT, Szczecin, 2013, I, red. Piekarski B.
Literatura dodatkowa
- Groysman A., Corrosion for everybody, Springer Science + Business Media B.V., London, New York, Heidelberg, Dordrecht, 2010, ISBN 978-90-481-3476-2
- K.N.Strafford, R.St.C.Smart, I.Sare, C.Subramanian, Surface Engineering, Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster, Pensylwania USA, 1995