logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Metody badań materiałów


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:
drugiego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Materiały żaroodporne i żarowytrzymałe, Technologie materiałów inżynierskich
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
magister inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Nauki o Materiałach
Kod zajęć:
16861
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu Materiały żaroodporne i żarowytrzymałe, Technologie materiałów inżynierskich
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 1 / W30 L30 / 4 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr inż. Waldemar Ziaja

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zdobycie wiedzy w zakresie metod badania właściwości wytrzymałościowych metalicznych materiałów konstrukcyjnych w warunkach zmęczenia i pełzania, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów stosowanych w konstrukcji turbinowych silników lotniczych. Zdobycie wiedzy w zakresie metod badania odporności materiałów na pękanie z uwzględnieniem niekorzystnego wpływu aktywnego chemicznie środowiska.

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł obejmuje zagadnienia dotyczące sposobu realizacji i analizy wyników prób zmęczenia nisko- i wysokocyklowego, pełzania i relaksacji oraz odporności na pękanie w warunkach normalnych i w środowisku aktywnym chemicznie.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 - ASM Handbook vol.8 Mechanical Testing and Evaluation ASM International. 2007
2 J. Sieniawski Kryteria i sposoby oceny materiałów na elementy lotniczych silników turbinowych Oficyna Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów. 1995
3 S.S.Manson, G.R.Halford Fatigue and durability of structural materials ASM International. 2006
4 M. Sozańska Niszczenie środowiskowe wspomagane wodorem. Zagadnienia teoretyczne i praktyczne Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. 2017
5 A. Neimitz Mechanika pękania PWN, Warszawa. 1998
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 S. Kocańda, J.Szala Podstawy obliczeń zmęczeniowych PWN Warszawa. 1997
2 N.E.Dowling Mechanical behavior of materials: Engineering methods for deformation, fracture and fatigue Pearson Prentice Hall. 2007
3 J.Sieniawski, A.Cyunczyk Właściwości ciał stałych Oficyna Wyd. Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów . 2009
Literatura do samodzielnego studiowania
1 J.W. Wyrzykowski, J. Sieniawski, E. Pleszakow Odkształcanie i pękanie metali WNT, Warszawa. 1999
2 J. Roesler, H. Harders, M. Baeker Mechanical behaviour of engineering materials Springer. 2006

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Zarejestrowanie studenta na bieżący semestr

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość zagadnień dotyczących: mechanizmów odkształcenia plastycznego w temperaturze pokojowej i podwyższonej, mechanizmów umocnienia stopów metali.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność samokształcenia

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność współdziałania i pracy w grupie. Świadomość wagi i zrozumienie skutków i aspektów pozatechnicznych działalności inżynierskiej

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 Posiada wiedzę dotyczącą metodyki badań właściwości materiałów w warunkach pełzania i zmęczenia, wielkości charakteryzujących materiał oraz sposobu ich określania na podstawie wyników prób zmęczenia i pełzania. wykład, laboratorium raport pisemny, kolokwium K-W02++
K-W06+
K-U09+
K-U11+++
P7S-UW
P7S-WG
P7S-WK
MEK02 Posiada wiedzę na temat metod badania odporności materiału na pękanie, również w warunkach niekorzystnego oddziaływania czynników środowiskowych. wykład, laboratorium kolokwium, raport pisemny K-W02++
K-W04++
K-W06+
P7S-WG
P7S-WK
MEK03 Student posiada pogłębioną wiedzę. Student posiada umiejętność prowadzenia badań naukowych. wykład, laboratorium kolokwium, raport pisemny K-W04+
P7S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
1 TK01 Próba zmęczenia niskocyklowego – metodyka badań i analiza wyników próby. Wyznaczanie stałych równań Mansona-Coffina-Basquina oraz Ramberga-Osgooda W01,L01 MEK01 MEK03
1 TK02 Próba zmęczenia wysokocyklowego – metodyka badań i analiza wyników próby, wyznaczanie wytrzymałości zmęczeniowej, opracowanie wykresów zmęczeniowych dla zakresu dużej liczby cykli W02,L02 MEK01 MEK03
1 TK03 Próba zmęczenia wysokocyklowego – określenie szybkości propagacji pęknięcia zmęczeniowego W03,L03 MEK01 MEK03
1 TK04 Próba pełzania i relaksacji – metodyka badań, metody określania wielkości charakteryzujących właściwości stopu w warunkach pełzania (parametr Sherby'ego-Dorna, Larsona-Millera) W04,L04 MEK01 MEK03
1 TK05 Próby pełzania-zmęczenia – sposoby charakteryzacji właściwości materiału w warunkach sprzężenia efektów pełzania i zmęczenia. W05,L05 MEK01 MEK03
1 TK06 Próba odporności na pękanie - metodyka badań, wielkości opisujące odporność materiału na pękanie i sposób ich wyznaczania (KIc, JIc, CTOD, krzywa R) W06,L06 MEK02 MEK03
1 TK07 Próba odporności na pękanie wspomagane oddziaływaniem środowiska (naprężeniowe pękanie korozyjne, naprężeniowe pękanie siarczkowe, kruchość wodorowa, kruchość wywołana kontaktem z ciekłym metalem) W07,L07 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1) Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)
Zaliczenie (sem. 1)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Kolokwium
Laboratorium Średnia ocen z wszystkich zajęć laboratoryjnych przewidzianych harmonogramem
Ocena końcowa Suma ocen z kolokwium i laboratorium ze współczynnikami wagowymi odpowiednio 0,4 i 0,6

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 W. Łogin; R. Ostrowski; R. Śliwa; W. Ziaja The influence of modification of the geometry of the front surface of the RFSSW tool inner sleeve on the fatigue life of joints during joining clad sheets made of aluminum alloy 2024-T3 2025
2 J. Adamus; M. Motyka; S. Mróz; M. Poręba; A. Stefanik; W. Więckowski; W. Ziaja The influence of the rolling method on cold forming ability of explosive welded Ti/steel sheets 2024
3 M. Motyka; R. Ostrowski; M. Szpunar; T. Trzepieciński; W. Ziaja Advanced FEM Insights into Pressure-Assisted Warm Single-Point Incremental Forming of Ti-6Al-4V Titanium Alloy Sheet Metal 2024
4 M. Motyka; R. Ostrowski; M. Szpunar; T. Trzepieciński; W. Ziaja; K. Żaba Thermo-Mechanical Numerical Simulation of Friction Stir Rotation-Assisted Single Point Incremental Forming of Commercially Pure Titanium Sheets 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 P. Bała; B. Dubiel; R. Dziurka; M. Gajewska; P. Ledwig; H. Pasiowiec; M. Poręba; M. Wróbel; W. Ziaja Effect of creep deformation on the microstructure evolution of Inconel 625 nickel-based superalloy additively manufactured by laser powder bed fusion 2023
7 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
8 W. Ziaja; P. Zielińska Experimental Study of Mechanical Properties of Selected Polymer Sandwich Composites 2023
9 A. Kawalec; W. Ziaja Dwell Fatigue Behavior of Two-Phase Ti-6Al-4V Alloy at Moderate Temperature 2022
10 M. Drajewicz; M. Góral; M. Poręba; M. Pytel; W. Ziaja Modification of the Cu-ETP copper surface layer with chromium by physical vapor deposition (PvD) and diffusion annealing 2022
11 A. Baran-Sadleja; M. Motyka; K. Ślemp; W. Ziaja The effect of plastic deformation on martensite decomposition process in Ti-6Al-4V alloy 2020
12 K. Kubiak; M. Motyka; J. Sieniawski; W. Ziaja Cyclic creep behaviour of two-phase Ti-6Al-2Mo-2Cr alloy 2020
13 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