Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Projektowanie materiałowe w konstrukcjach inżynierskich (S1)
Sylabus przedmiotu Wear mechanisms of materials:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Projektowanie materiałowe w konstrukcjach inżynierskich | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wear mechanisms of materials | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Materiałowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Jolanta Baranowska <Jolanta.Baranowska@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | 3 | Grupa obieralna | 2 |
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 | friction tests, wear rate testing for polymer and metal materials | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Types of corrosive wear. Corrosion of metals and composites. Electrochemical and thermodynamic aspects of corrosion and tribocorrosion processes. The affinity of metals with oxygen. Passive state of metals. Mechanisms of corrosion: galvanic, stress, pitting, crevice, intercrystalline, selective, corrosion-erosion, hydrogen cracking. Chemical corrosion. Microbiological corrosion of metals. Corrosion kinetics. Corrosion resistance of selected engineering plastics. Methods of protecting metals against corrosion. Corrosion inhibitors. Corrosion-resistant materials. Protective coatings. Corrosion of polymers, ceramics and concrete. Corrosion test methods. Effects of material consumption and its protection for the natural environment. Examples of design errors. Materials in protection against corrosion. | 20 |
| T-W-2 | Friction and mechanisms of friction, analysis of the tribological system, mechanisms of tribological wear, wear rate, methods of wear testing, selection of materials for tibological conditions. | 10 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | konsultacje | 2 |
| A-L-3 | przygotowanie do zajęć na podstawie wskazanej literatury, przygotowanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych | 3 |
| 35 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | konsultacje | 3 |
| A-W-3 | Przygotowanie do egaminu w oparciu o wskazaną literaturę. | 5 |
| A-W-4 | Egzamin. | 2 |
| 40 | ||
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_W01 The student has knowledge about the phenomena occurring during the corrosive and tribological wear of materials which let him understand the main causes of structural failure. Has knowledge of how to prevent wear or deterioration of materials. Student ma wiedzę o zjawiskach zachodzących podczas korozyjnego tribologicznego niszczenia materiałów prowadzącą do zrozumienia głównych przyczyn niszczenia konstrukcji. Ma wiedzę o sposobach zapobiegania zużyciu lub niszczeniu materiałów. | PMKI_1A_W05, PMKI_1A_W13 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_U01 The student is able to recognize the types of wear mechanisms, determine their causes, and indicate the risks resulting from errors in design or/and inappropriate protections od the structures. Can select: a material for given operating conditions, a research method and technique to assess its suitability for work, and conduct such a test with the evaluation of its results. The student is able to indicate methods of preventing the wear of materials at the stage of its production and/or processing technology. Student potrafi rozpoznać rodzaje mechanizmów zużycia, określić ich przyczyny, oraz wskazać zagrożenia wynikające z błędów konstrukcyjnych i niewłaściwych zabezpieczeń. Potrafi zaproponować materiał dla danych warunków eksploatacji, metodę i technikę badawcza dla oceny jego przydatności do pracy oraz przeprowadzić takie badanie wraz z oceną jego wyników. Student potrafi wskazać sposoby zapobiegania zużyciu materiałów na etapie technologii jego wytwarzania i/lub przetwarzania. | PMKI_1A_U01, PMKI_1A_U03, PMKI_1A_U05, PMKI_1A_U06 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_K01 The student has knowledge of the negative impact of material wear on the natural environment, economy, understands the role of the designer, constructor, and the manufacturer in structure protection against the negative impact of the environment, and is able to communicate about these interdisciplinary issues. Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy w zabezpieczeniach konstrukcji przed oddziaływaniem negatywnym środowiska i potrafi komunikować się w tych interdyscyplinarnych zagadnieniach. | PMKI_1A_K02 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
| PMKI_1A_C35-2_K02 Is aware of responsibility for their own work and readiness to comply with the rules of teamwork and responsibility for jointly performed tasks Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania | PMKI_1A_K04 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4, C-5 | T-L-1, T-L-2, T-W-1, T-W-2 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3, S-4 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_W01 The student has knowledge about the phenomena occurring during the corrosive and tribological wear of materials which let him understand the main causes of structural failure. Has knowledge of how to prevent wear or deterioration of materials. Student ma wiedzę o zjawiskach zachodzących podczas korozyjnego tribologicznego niszczenia materiałów prowadzącą do zrozumienia głównych przyczyn niszczenia konstrukcji. Ma wiedzę o sposobach zapobiegania zużyciu lub niszczeniu materiałów. | 2,0 | Student nie osiągnął efektów kształcenia w min 50% |
| 3,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 50-59% | |
| 3,5 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 60-69% | |
| 4,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 70-79% | |
| 4,5 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 80-89% | |
| 5,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 90-100% |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_U01 The student is able to recognize the types of wear mechanisms, determine their causes, and indicate the risks resulting from errors in design or/and inappropriate protections od the structures. Can select: a material for given operating conditions, a research method and technique to assess its suitability for work, and conduct such a test with the evaluation of its results. The student is able to indicate methods of preventing the wear of materials at the stage of its production and/or processing technology. Student potrafi rozpoznać rodzaje mechanizmów zużycia, określić ich przyczyny, oraz wskazać zagrożenia wynikające z błędów konstrukcyjnych i niewłaściwych zabezpieczeń. Potrafi zaproponować materiał dla danych warunków eksploatacji, metodę i technikę badawcza dla oceny jego przydatności do pracy oraz przeprowadzić takie badanie wraz z oceną jego wyników. Student potrafi wskazać sposoby zapobiegania zużyciu materiałów na etapie technologii jego wytwarzania i/lub przetwarzania. | 2,0 | Student nie osiągnął efektów kształcenia w min 50% |
| 3,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 50-59% | |
| 3,5 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 60-69% | |
| 4,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 70-79% | |
| 4,5 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 80-89% | |
| 5,0 | Student osiągnął efekty kształcenia w zakresie 90-100% |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| PMKI_1A_C35-2_K01 The student has knowledge of the negative impact of material wear on the natural environment, economy, understands the role of the designer, constructor, and the manufacturer in structure protection against the negative impact of the environment, and is able to communicate about these interdisciplinary issues. Student ma wiedzę na temat negatywnych skutków zużycia materiałów dla środowiska naturalnego, gospodarki, rozumie rolę projektanta konstruktora, oraz projektanta i wykonawcy w zabezpieczeniach 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 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. | |
| 3,5 | 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. | |
| 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. | |
| 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. | |
| PMKI_1A_C35-2_K02 Is aware of responsibility for their own work and readiness to comply with the rules of teamwork and responsibility for jointly performed tasks 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
- Bharat Bhushan, Introduction to tribology, Springer, 2002
- 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