Karta przedmiotu
Korozja wysokotemperaturowa
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:
2880
Status zajęć:
obowiązkowy dla specjalności Materiały specjalne
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 6 / W45 L30 / 5 ECTS / E
Język wykładowy:
angielski
Imię i nazwisko koordynatora:
dr hab. inż. prof. PRz Wojciech Nowak
Terminy konsultacji koordynatora:
https://wjnowak.v.prz.edu.pl/
Cel kształcenia i wykaz literatury
Główny cel kształcenia:
Zdobycie wiedzy w zakresie podstawowych mechanizmów niszczenia stopów metali w wysokiej temperaturze - korozji wysokotemperaturowej i pełzania – zjawisk fizycznych prowadzących do degradacji mikrostruktury i właściwości wytrzymałościowych materiałów konstrukcyjnych, zasad kształtowania składu chemicznego, mikrostruktury i właściwości żaroodpornych i żarowytrzymałych stopów metali, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów stosowanych w konstrukcji turbinowych silników lotniczych.
Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł obejmuje zagadnienia dotyczące procesów degradacji materiałów żaroodpornych i żarowytrzymałych oraz zwiększania trwałości elementów konstrukcyjnych pracujących w wysokiej temperaturze poprzez kształtowanie składu chemicznego, mikrostruktury i właściwości stopów na osnowie żelaza, niklu, kobaltu, tytanu, stopów na osnowie faz międzymetalicznych oraz kompozytów o osnowie metalicznej i ceramicznej.
Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
| 1 | D. Young | High Temperature Oxidation and Corrosion of Metals | Elsevier, Amsterdam. | 2016 |
| 2 | Per Kofstad | High Temperature Corrosion | Elsevier Applied Science Publisher Ltd, 1998. | 1988 |
| 3 | A. Hernas | Żarowytrzymałość stali i stopów | Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice. | 2000 |
| 4 | M.E. Kassner | Fundamentals of creep in metals and alloys | Elsevier, Amsterdam. | 2009 |
| 5 | S.J. Donachie, M.J. Donachie | Superalloys: A technical guide | ASM International. | 2002 |
| 6 | K.U. Kainer (ed.) | Metal matrix composites | Wiley VCH. | 2006 |
| 7 | J.T. Black, Ronald A. Kosher | DeGarmo's Materials and Processes in Manufacturing | Willey . | 2013 |
| 8 | Stanisław Mrowec, Teodor werber | Korozja Gazowa | Wydawnictwo "Śląsk" Katowice. | 1965 |
| 9 | Stanisław Mrowec, Teodor Werber | Nowoczense Tworzywa Żaroodporne | Wydawnictwa Naukowo-Techniczne Warszawa. | 1968 |
| 10 | Aleksander Gil | Wysokotemperaturowa korozja stopów TiAl | Wydawnictwo Naukowe AKAPIT. | 2009 |
| 1 | M Schütze. M Malessa (eds.) | Standardisation of thermal cycling exposure testing: (EFC 53) | Woodhead Publishing. | 2007 |
| 2 | J. Roesler, H. Harders, M. Baeker | Mechanical behaviour of engineering materials | Springer. | 2006 |
| 1 | S. Mrowiec | Kinetyka i mechanizm utleniania metali | Wyd. Śląsk, Katowice. | 1982 |
| 2 | J. Sieniawski | Kryteria i sposoby oceny materiałów na elementy lotniczych silników turbinowych | Oficyna Wyd. Politechniki Rzeszowskiej. | 1995 |
| 3 | J.W. Wyrzykowski, J. Sieniawski, E. Pleszakow | Odkształcanie i pękanie metali | WNT, Warszawa. | 1999 |
| 4 | S. Mrowec | Nowoczesne materiały żaroodporne | WNT, Warszawa. | 1982 |
Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych
Wymagania formalne:
Zarejestrowanie studenta na bieżący semestr.
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość zagadnień dotyczących: mechanizmów korozji wysokotemperaturowej, wyznaczania kinetyki procesu utleniania, wpływu składu chemicznego stopu na kinetykę procesu utleniania wysokotemperaturowego
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 pogłębioną wiedzę dotyczącą mechanizmów utleniania stopów metali w wysokiej temperaturze oraz wpływu utleniania na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopów. Ma podstawowa wiedzę z zakresu kinetyki i termodynamiki procesów wysokotemperaturowych dla materiałów metalicznych. Posiada wiedzę z zakresu określania żaroodporności materiałów oraz sposobów jej zwiększenia. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K-W02++ K-W04++ K-W05++ K-W07++ K-W09++ K-U01+ |
P6S-UW P6S-WG |
| MEK02 | Potrafi pozyskiwać wiedzę z literatury, potrafi określić mechanizmy procesów wysokotemperaturowych. Posiada umiejętność przeprowadzenia procesu utleniania wysokotemperaturowego, pozyskania i opracowania danych określających kinetykę procesu. Potrafi wykonać analizy umożliwiające określenie kinetyki procesu, morfologii i mikrostruktury produktów reakcji oraz ich składu chemicznego i fazowego. Potrafi zaproponować sposoby zwiększenia żaroodporności stopów na osnowie Ni, Co, Ti metali wysokotopliwych, stopów na osnowie faz międzymetalicznych oraz kompozytów o osnowie metalicznej i ceramicznych. | laboratorium | sprawdzian pisemny |
K-W02++ K-U01+++ K-U06+++ K-K03++ |
P6S-KR P6S-UW P6S-WG |
Treści kształcenia dla zajęć
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 6 | TK01 | W1 | MEK01 | |
| 6 | TK02 | W2 | MEK01 | |
| 6 | TK03 | W3 | MEK01 | |
| 6 | TK04 | W4 | MEK01 | |
| 6 | TK05 | W5 | MEK01 | |
| 6 | TK06 | W6 | MEK01 | |
| 6 | TK07 | W7 | MEK01 | |
| 6 | TK08 | W8 | MEK01 | |
| 6 | TK09 | W9 | MEK01 | |
| 6 | TK10 | W10 | MEK01 | |
| 6 | TK11 | W11 | MEK01 | |
| 6 | TK12 | W12 | MEK01 | |
| 6 | TK13 | W13 | MEK01 | |
| 6 | TK14 | W14 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK15 | W15 | MEK02 | |
| 6 | TK16 | L1 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK17 | L2 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK18 | L3 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK19 | L4 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK20 | L5 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK21 | L6 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK22 | L7 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK23 | L8 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK24 | L9 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK25 | L10 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK26 | L11 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK27 | L12 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK28 | L13 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK29 | L14 | MEK01 MEK02 | |
| 6 | TK30 | L15 | MEK01 MEK02 |
Nakład pracy studenta
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 6) | Przygotowanie do kolokwium:
5.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
45.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek:
5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem. |
| Laboratorium (sem. 6) | Przygotowanie do laboratorium:
15.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe:
30.00 godz./sem. |
Dokończenia/wykonanie sprawozdania:
15.00 godz./sem. |
| Konsultacje (sem. 6) | Przygotowanie do konsultacji:
1.00 godz./sem. |
Udział w konsultacjach:
1.00 godz./sem. |
|
| Egzamin (sem. 6) | Przygotowanie do egzaminu:
15.00 godz./sem. |
Egzamin pisemny:
2.00 godz./sem. |
Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Egzamin pisemny weryfikuje osiągnięcie modułowego efektu kształcenia MEK01. Kryteria weryfikacji efektu MEK01: ocenę dostateczną (3,0) otrzymuje student, który na kolokwium uzyskał 51-60% punktów, plus dostateczną (3,5) 61-70% punktów, dobrą (4,0) 71-80% punktów, plus dobrą (4,5) 81-90% punktów i bardzo dobrą (5,0) 91-100% punktów. |
| Laboratorium | Kolokwium zaliczeniowe weryfikuje osiągnięcie modułowego efektu kształcenia MEK02. Kryteria weryfikacji efektu MEK02: ocenę dostateczną (3,0) otrzymuje student, który na kolokwium uzyskał 51-60% punktów, plus dostateczną (3,5) 61-70% punktów, dobrą (4,0) 71-80% punktów, plus dobrą (4,5) 81-90% punktów i bardzo dobrą (5,0) 91-100% punktów. Ocena z zajęć laboratoryjnych stanowi średnią z ocen z kolokwiów przewidzianych w harmonogramie zajęć. |
| Ocena końcowa | Średnia ocen z egzaminu i laboratorium ze współczynnikami wagowymi odpowiednio 0,6 i 0,4. |
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 | B. Adamczyk-Cieślak; P. Bazarnik; M. Drajewicz; J. Kamiński; M. Kopec; W. Nowak; R. Sitek; A. Wadowski; J. Wróbel | Microstructure and corrosion resistance of hafnium-doped aluminide layers deposited on IN 713C nickel alloy using CVD method: experimental and ab initio studies | 2026 |
| 2 | J. Jopek; N. Maciaszek; W. Nowak | Effect of Mo addition on the oxidation behavior of the AlCoCrFeNi high entropy alloy | 2026 |
| 3 | A. Chyrkin; A. Fazi; J. Froitzheim; M. Halvarsson; D. Mayweg; D. Naumenko; W. Nowak; M. Sattari; K. Stiller; M. Thuvander; E. Wessel | Oxidation of additively manufactured Ni-base alloy IN625: Mechanism of intergranular oxidation | 2025 |
| 4 | A. Chyrkin; T. Galiullin; W. Nowak | Combined Effect of Cold Working and Al Content on Oxidation Behavior of Ni-Base Alloys at 900 °C and 1000 °C | 2025 |
| 5 | A. Gradzik; M. Grądzka-Dahlke; T. Kubaszek; W. Nowak; D. Perkowski; M. Szala; M. Tokarewicz; M. Walczak | Effect of Ti Doping of Al0.7CoCrFeNi-Based High Entropy Alloys on Their Erosion Resistance by Solid Particles | 2025 |
| 6 | D. Chocyk; W. Nowak; M. Szala; A. Świetlicki; M. Walczak | Effect of the shot peening finishing on cavitation erosion and corrosion resistance of DMLS manufactured 17-4PH steel | 2025 |
| 7 | D. Chocyk; W. Nowak; W. Okuniewski; K. Pasierbiewicz; M. Walczak | Corrosion Behavior of Shot Peened Ti6Al4V Alloy Fabricated by Conventional and Additive Manufacturing | 2025 |
| 8 | D. Chocyk; W. Nowak; W. Okuniewski; M. Walczak | Effect of Adding Molybdenum on Microstructure, Hardness, and Corrosion Resistance of an AlCoCrFeNiMo0.25 High-Entropy Alloy | 2025 |
| 9 | M. Grądzka-Dahlke; N. Maciaszek; W. Nowak; K. Pasierbiewicz; M. Szala; D. Vališ; M. Walczak | Effect of molybdenum addition on microstructure and behavior of AlCoCrFeNi high-entropy alloys in wet environments | 2025 |
| 10 | M. Grądzka-Dahlke; W. Henzler; W. Nowak; M. Szala; M. Walczak | Wpływ dodatku tytanu na mikrostrukturę, twardość oraz odporność kawitacyjną stopu wysokoentropowego Al0.7CoCrFeNi | 2025 |
| 11 | M. Kowalski; W. Nowak; T. Pałka; M. Szala; M. Walczak | Comparison of cavitation erosion and sliding wear resistance of welded CoCrWC and NiCrBSi hardfacings, AISI 316L stainless steel, and S235JR mild steel | 2025 |
| 12 | A. Gradzik; M. Gradzka-Dahlke; W. Nowak; M. Szala; M. Tokarewicz; M. Walczak | Effect of Vanadium Addition on the Wear Resistance of Al0.7CoCrFeNi High-Entropy Alloy | 2024 |
| 13 | M. Drajewicz; D. Groch; B. Kościelniak; P. Kwolek; W. Nowak | Microstructure and Corrosion Resistance of 7075 Aluminium Alloy Composite Material Obtained from Chips in the High-Energy Ball Milling Process | 2024 |
| 14 | R. Buszta; A. Gradzik; B. Kościelniak; K. Krupa; P. Kwolek; M. Motyka; W. Nowak; A. Obłój; T. Tokarski; M. Wojnicki | Wear resistance of hard anodic coatings fabricated on 5005 and 6061 aluminum alloys | 2024 |
| 15 | W. Nowak; U. Paszek | High-temperature protective coatings and methods of their analysis | 2024 |
| 16 | Ł. Byczyński; D. Czachor-Jadacka; M. Dutkiewicz; R. Januszewski; K. Kowalczyk; W. Nowak; B. Pilch-Pitera; K. Pojnar | Hexakis[p-(hydroxymethyl)phenoxy]cyclotriphosphazene as an Environmentally Friendly Modifier for Polyurethane Powder Coatings with Increased Thermal Stability and Corrosion Resistance | 2024 |
| 17 | A. Chyrkin; I. Fedorova; J. Froitzheim; K. Gunduz; M. Halvarsson; W. Nowak; M. Sattari; K. Stiller | Intergranular oxidation of additively manufactured Ni-base alloy 625: The role of Si | 2023 |
| 18 | P. Cichosz; M. Drajewicz; M. Góral; A. Majka; W. Nowak; J. Sęp; R. Smusz | Design of Newly Developed Burner Rig Operating with Hydrogen Rich Fuel Dedicated for Materials Testing | 2023 |
| 19 | A. Ciećko; A. Mazurkow; W. Nowak; D. Serafin; B. Wierzba; P. Wierzba | Diffusion coefficients in multiphase Ni80Cr20-Ti system | 2021 |
| 20 | B. Hader; W. Nowak; K. Ochał; B. Wierzba | Increase in Oxidation Resistance of MAR M-509 via LA-CVD Aluminizing | 2021 |
| 21 | R. Albrecht; W. Nowak; D. Serafin; B. Wierzba; P. Wierzba | The diffusion path in Ti-Ni70Cu30 diffusion couple at 850 °C for different annealing times | 2021 |
| 22 | R. Filip; K. Gancarczyk; B. Kościelniak; W. Nowak; K. Ochał; B. Wierzba | Characteristics of Impulse Carburization LPC Process | 2021 |
| 23 | R. Filip; W. Nowak; K. Ochał; B. Wierzba | The Analysis of the Residual Stress Evolution during Cycling Oxidation of the Ni-base Superalloys at High Temperature | 2021 |
| 24 | W. Nowak | The Use of Ion Milling for Surface Preparation for EBSD Analysis | 2021 |
| 25 | A. Jaworski; Ł. Krawczyk; A. Mazurkow; W. Nowak; B. Wierzba | Increase of Austenitic Ductile Iron type D5S durability by high temperature pre-treatment | 2020 |
| 26 | B. Kościelniak; W. Nowak; K. Ochał; K. Siemek; B. Wierzba | Consequences of Different Mechanical Surface Preparation of Ni-Base Alloys during High Temperature Oxidation | 2020 |
| 27 | K. Gancarczyk; W. Nowak; M. Tomków; B. Wierzba; P. Wierzba | The Role of Substrate Surface Roughness on in-Pack Aluminization Kinetics of Ni-Base Superalloy | 2020 |
| 28 | M. Góral; T. Kubaszek; W. Nowak; B. Wierzba | Durability of underaluminized thermal barrier coatings during exposure at high temperature | 2020 |
| 29 | T. Bartkowiak; W. Nowak; D. Serafin; B. Wierzba | Influence of microgeometry of iron surface on the oxidation process-A comparison of multiscale geometric methods and their applicability | 2020 |
| 30 | T. Galiullin; D. Naumenko; W. Nowak; W. Quadakkers; K. Wollgarten | Effect of alloying additions and presence of water vapour on short-term air oxidation behaviour of cast Ni-base superalloys | 2020 |
| 31 | W. Chromiński ; M. Motyka; W. Nowak; B. Wierzba | Characterization of the Interface Between α and β Titanium Alloys in the Diffusion Couple | 2020 |
| 32 | W. Nowak | Control of kinetics of plasma assisted nitriding process of Ni-base alloys by substrate roughness | 2020 |
| 33 | W. Nowak | Effect of Surface Roughness on Oxidation Resistance of Stainless Steel AISI 316Ti During Exposure at High Temperature | 2020 |
| 34 | W. Nowak; D. Serafin; B. Wierzba | Differences in oxides morphology as a result of surface preparation of NiFe alloy | 2020 |
| 35 | W. Nowak; D. Serafin; S. Wędrychowicz; B. Wierzba; P. Wierzba | Diffusion Path in Ternary One-Phase Systems: An Overview | 2020 |
| 36 | W. Nowak; P. Wierzba | Influence of Plasma Parameters on Light Emission in GD-OES Analysis of Ni–Cu System | 2020 |