Karta przedmiotu
Krystalizacja metali i stopów
Podstawowe informacje o zajęciach
Cykl kształcenia:
2025/2026
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa
Nazwa kierunku studiów:
Inżynieria materiałowa
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Materiały specjalne, Technologie materiałowe
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Nauki o Materiałach
Kod zajęć:
16852
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W30 L30 / 4 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr inż. Dariusz Szeliga
Cel kształcenia i wykaz literatury
Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów ze zjawiskami towarzyszącymi krzepnięciu i krystalizacji inżynierskich materiałów metalicznych. Omówienie podstawowych technologii odlewniczych
Ogólne informacje o zajęciach:
Przedmiot wprowadza studentów do zganień związanych z krystalizacją metali i stopów oraz odlewnictwem. Omawia podstawowe technologie odlewnicze stosowane w przemyśle.
Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
| 1 | Sieniawski J., Cyunczyk A. | Struktura ciał stałych | . Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. | 2008 |
| 2 | Sieniawski J. Cyunczyk A | Fizykochemia przemian fazowych | . Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. | 2008 |
| 3 | Sieniawski J., Cyunczyk A | Właściwości materiałów | Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów. | 2009 |
| 4 | Fraś E | Krystalizacja metali. | WNT, Warszawa . | 2003 |
| 5 | Sieniawski J. Cyunczyk A. | Elementy teorii i praktyki w procesach wytwarzania ze stanu ciekłego materiałów metalicznych | Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowksiej, Rzeszów. | 2020 |
| 6 | Praca zbiorowa | Poradnik Inżyniera - Odlewnictwo | WNT. | 1986 |
| 7 | J.A. Danzing, M. Rappaz | Solidification | EPFL Press. | 2009 |
| 8 | Gregoraszczuk M. | Maszynoznawstwo odlewnicze | Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dyd. AGH. | 2002 |
| 1 | E. Fraś | Krystalizacja metali | WNT Warszawa. | 2003 |
| 2 | B. Staniszewski | Wymiana ciepła | PWN. | - |
| 1 | D. Szeliga | Wpływ gradientu temperatury na kształtowanie frontu krystalizacji monokrystalicznych odlewów łopatek stosowanych w silnikach lotniczych | Praca doktorska . | 2015 |
Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych
Wymagania formalne:
Rejestracja na 3 semestr studiów 1. stopnia na kierunku inżynieria materiałowa.
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Zna wybrane fakty, obiekty i zjawiska dotyczące podstaw nauki o materiałach - w szczególności budowy układów wieloskładnikowych oraz podstaw procesu krystalizacji
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Potrafi właściwie dobierać źródła informacji dotyczące podstaw nauki o materiałach i podstaw procesu krystalizacji
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Jest gotów do komunikacji oraz współpraca pomiędzy studentami w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Jest gotów do samodzielnej realizacji powierzonych zadań w ramach zajęć laboratoryjnych
Efekty kształcenia dla zajęć
| MEK | Student, który zaliczył zajęcia | Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia | Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia | Związki z KEK | Związki z PRK |
|---|---|---|---|---|---|
| MEK01 | Student poznał podstawowe pojęcia z zakresu krystalizacji, zapoznał się z teorią zarodkowania i wzrostu kryształów oraz mikrosegregacji. | wykład, laboratorium | kolokwium, sprawozdanie |
K-W04++ K-W05+++ K-U07+ K-K03+ |
P6S-KR P6S-UO P6S-WG |
| MEK02 | Posiada pogłębioną wiedzę i zna mechanizmy kształtowania frontu krystalizacji oraz krystalizacji komórkowej i dendrytycznej. Umie wytłumaczyć przyczynę tworzenia wad podczas krystalizacji odlewów. Potrafi ocenić wpływ szybkości chłodzenia na mikro i makrosturkturę odlewu oraz poprawnie interpretować krzywe chłodzenia. Zna proces krystalizacji kierunkowej i monokrystalizacji. | wykład, laboratorium | kolokwium, sprawozdanie |
K-W04+ K-W05+++ K-U02+ K-K02+ |
P6S-KK P6S-UO P6S-WG |
| MEK03 | Posiada podstawową wiedzę z krystalizacji metali i ich stopów oraz zna metody wytwarzania odlewów. Zapoznał się z teorią przepływu ciepła pomiędzy odlewem-formą i otoczeniem. | wykład, laboratorium | kolokwium, sprawozdanie |
K-W05+++ K-U02+ |
P6S-UO P6S-WG |
Treści kształcenia dla zajęć
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 3 | TK01 | W01, L01 | MEK01 MEK03 | |
| 3 | TK02 | W02, W03, L02 | MEK03 | |
| 3 | TK03 | W04, L03 | MEK01 MEK03 | |
| 3 | TK04 | W04, W05, L04, L05 | MEK03 | |
| 3 | TK05 | W06, W07, L06, L07 | MEK01 MEK03 | |
| 3 | TK06 | W08, L08, L09 | MEK01 MEK03 | |
| 3 | TK07 | W09, W010, W011, L10, L11 | MEK01 MEK02 MEK03 | |
| 3 | TK08 | W13, L014 | MEK01 MEK02 MEK03 | |
| 3 | TK09 | W13, L15 | MEK01 MEK02 | |
| 3 | TK10 | W14 | MEK01 MEK02 MEK03 | |
| 3 | TK11 | W15 | MEK01 MEK02 MEK03 |
Nakład pracy studenta
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 3) | Przygotowanie do kolokwium:
10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
30.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek:
5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem. |
| Laboratorium (sem. 3) | Przygotowanie do laboratorium:
10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
30.00 godz./sem. |
Dokończenia/wykonanie sprawozdania:
5.00 godz./sem. |
| Konsultacje (sem. 3) | |||
| Zaliczenie (sem. 3) |
Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Ocena wystawiona na podstawie kolokwiów weryfikujących MEK01, MEK02, MEK03 - kolokwia przeprowadzane na zajęciach laboratoryjnych |
| Laboratorium | Ocena zostanie wystawiona na podstawie średniej ocen z kolokwiów cząstkowych weryfikujących MEK01, MEK02, MEK03. Warunkiem pozytywnej oceny końcowej jest poprawne wykonanie sprawozdań z ćwiczeń |
| Ocena końcowa | Ocenę końcową stanowi średnia ocen z kolokwiów |
Przykładowe zadania
Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)
Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)
Inne
(-)
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie
Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak
| 1 | D. Szeliga | Study of the Non-uniform Distribution of Primary Dendrite Arm Spacing (PDAS) Across the Width of a Single-Crystal Nickel-Based Superalloy Casting | 2025 |
| 2 | J. Buk; M. Motyka; D. Szeliga | Effect of Temperature Profile Curvature on the Formation of Atypical Inhomogeneity of Dendritic Microstructure Across the Width of a Single Crystal Blade | 2025 |
| 3 | D. Szeliga | Eliminating Equiaxed Grain Defects in a Ni-Based Single-Crystal Blade Platform by Flattening the Liquidus Isotherm | 2024 |
| 4 | M. Lisiewicz; Ł. Piechowicz; D. Szeliga; A. Wiechczyński | Directional Solidification of Single-Crystal Blades in Industrial Conditions Using the Developed Gas Cooling Casting Method | 2024 |
| 5 | R. Albrecht; K. Gancarczyk; A. Gradzik; A. Kawalec; M. Kawalec; B. Kościelniak; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja | The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys | 2024 |
| 6 | R. Albrecht; K. Gancarczyk; R. Swadźba; D. Szeliga | In Situ Imaging of Misorientation Changes During Tensile Loading in Single-Crystal Nickel-Based Superalloys by High-Resolution X-ray Diffraction Mapping | 2024 |
| 7 | J. Buk; P. Sułkowicz; D. Szeliga | The Review of Current and Proposed Methods of Manufacturing Fir Tree Slots of Turbine Aero Engine Discs | 2023 |
| 8 | R. Cygan; S. Fuglewicz; M. Gromada; M. Motyka; D. Szeliga; W. Ziaja | Study of Solidification Process of Ni-Based Superalloy Castings Manufactured in Industrial Conditions with the Use of Novel Thermal Insulating Module Technique | 2023 |
| 9 | D. Szeliga | Reduction of Freckle Defect in Single-Crystal Blade Root by Controlling Local Cooling Conditions | 2022 |
| 10 | D. Szeliga | Sposób wytwarzania odlewów zwłaszcza z nadstopów niklu | 2021 |
| 11 | K. Kubiak; J. Sieniawski; D. Szeliga | Izolacja formy odlewniczej zwłaszcza do wytwarzania odlewów z nadstopów niklu | 2021 |
| 12 | W. Bogdanowicz; J. Krawczyk; R. Paszkowski; J. Sieniawski; D. Szeliga | Heterogeneity of the Dendrite Array Created in the Root of Cored SX Turbine Blades during Initial Stage of Crystallization | 2021 |
| 13 | W. Bogdanowicz; R. Paszkowski; D. Szeliga | The Low-Angle Boundaries Misorientation and Lattice Parameter Changes in the Root of Single-Crystalline CMSX-4 Superalloy Blades | 2021 |
| 14 | D. Szeliga | Manufacturing of thin-walled Ni-based superalloy castings using alternative thermal insulating module to control solidification | 2020 |
| 15 | D. Szeliga | Microstructure refinement of single crystal Ni-based superalloy by improvement of thermal radiation shielding in the industrial-scale Bridgman solidification process | 2020 |
| 16 | R. Albrecht; K. Gancarczyk; D. Szeliga; M. Zubko | High-Resolution Diffraction Imaging of Misorientation in Ni-Based Single Crystal Superalloys | 2020 |
| 17 | R. Cygan; M. Motyka; J. Nawrocki; J. Sieniawski; D. Szeliga; W. Ziaja | Effect of cooling rate on macro- and microstructure of thin-walled nickel superalloy precision castings | 2020 |