İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı Course Name Tribolojinin Esasları Kodu (Code) MET610E Lisansüstü Program (Graduate Program) Dersin Türü (Course Type) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Yarıyılı (Semester) Bahar (Spring) Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) Principles of Tribology Ders Türü (Course Type) 3.0 7.5 Doktora / PhD Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora Programı (Graduate School of Science Engineering and Technology / Metallurgical and Materials Engineering PhD Program) Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) İngilizce (English) Katı yüzey karakterizasyonu, Yüzey pürüzlülüğünün analizi, Yüzey pürüzlülüğü ölçümü, Katı yüzeylerin teması, Temas analizi, Katı-katı teması, Sürtünme kanunları, Arayüzeyde termal analiz ve sıcaklık ölçümü, Sıvı film yağlaması, Sınır yağlama, Aşınma ve aşınma türleri, Aşınma deney yöntemleri, Micro/nanotriboloji, Tribolojik uygulamalar için kütlesel malzemeler, kaplamalar ve yüzey işlemleri. Solid surface characterization, Analysis of surface roughness, Measurement of surface roughness, Contact between solid surfaces, Analysis of contact, Solid-solid contact, Laws of friction, Thermal analysis and temperature measurements at interfaces, Fluid film lubrication, Boundary lubrication, Wear and types of wear, Wear test methods, Micro/nanotribology, Bulk materials coatings and surface treatments for tribology, Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet 1. Sürtünme, aşınma ve yağlama kavramlarının açıklanması, 2. Aşınma mekanizmalarının öğretilmesi, 3. Yağlama mekanizmalarının öğretilmesi, 4. Aşınma deney metotlarının tanıtılması. 5. Sürtünme ve aşınmayı etkileyen iç ve dış faktörlerin anlaşılması 1. To define friction, wear and lubrication concepts, 2. To teach wear mechansims, 3. To teach lubrication mechanisms, 4. To Introduce wear test methods, 5. To understand internal and external factors affecting friction and wear. Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Yazdığınız çıktıların ölçülebilir olmasına dikkat ediniz. Bu dersi başarıyla tamamlayan doktora öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar; 1. Sürtünme, aşınma ve yağlama kavramlarının anlaşılması, 2. Aşınma deneyi tasarımı ve sonuçlarının yorumlanması, 3. Aşınma direncini belirleyen iç ve dış faktörlerin neler olduğunun anlaşılması, 4. Belirli bir tribo çift için hangi aşınma mekanizmasının etkin olduğunun belirlenmesi, 5. Her bir mekanizma için aşınmanın nasıl azaltılabileceğinin anlaşılması, 6. Aşınma mekanizmaları haritalarının oluşturulması ve bilimsel ve teknolojik olarak kullanılması, 7. Malzemelerin aşınma özelliklerinin diğer mekanik özellikler ışığında değerlendirilmesi, 8. Nano yapılı ve bulk malzemelerin aşınma özelliklerinin karşılaştırılması. PhD. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and competency in the following subjects; 1. To understand friction, wear and lubrication concepts, 2. To design wear tests and interpret their results, 3. To understand internal and external factors affecting wear resistance of materials, 4. To determine which wear mechanisms are effective for a given tribopair, 5. To understand how to reduce wear for a given mechanism, 6. To construct wear mechanism maps and their use in scientific and technological aspects, 7. To evaluate wear properties of materials based on other mechanical properties, 8. To compare wear properties of bulk and nano structured materials.
Kaynaklar (References) En önemli 5 adedini belirtiniz Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) 1. K.C. Ludema, Friction, Wear and Lubrication, CRC Press, 1996. 2. B.Bhushan, Principles and Applications of Tribology, John Willey and Sons, New York, 1998. 3. E.Rebinowicz, Friction and Wear of Metals, John Willey and Sons, New York, 1995. 4. Tribology Handbook, Ed:M.J.Neale, Buttwerworth-Heinemann, Oxford, 1995 5. ASM Handbook, Friction, Lubrication and Wear Technology, Vol.18, Ohio, 1992. Öğrencilerin dersi daha iyi öğrenmelerine yardım etmesi amacıyla dönem boyunca 1 konuyu sınıfta sunmaları istenecektir. To help students learning and comprehending the course material better, one subject will be requested to be presented in the class. Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı (Computer Use) Bilimsel araştırma makalelerine ulaşma konusunda literatur araştırması, rapor hazırlama ve sunumu konusunda bilgisayar kullanacaklardır While reaching scientific research articles via literature survey, during reporting and presenting students will use computers. Diğer Uygulamalar (Other Activities) Faaliyetler (Activities) Başarı Değerlendirme Yıl İçi Sınavları Sistemi (Midterm Exams) Kısa Sınavlar (Assessment Criteria) (Quizzes) Ödevler Başarı değerlendirme sisteminde (Homework) dersin çıktılarının olabildiğince Projeler kantitatif ölçülmesine olanak (Projects) sağlayan ölçme yöntemleri kullanılmalıdır. Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Final Sınavı (Final Exam) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur. Adedi* (Quantity) 2 Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) % 30 (15 % each) 1 % 30 1 % 40
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 Aşınma, sürtünme ve yağlama kavramlarına giriş. 1 2 Sürtünme teorilerinin sınıflandırılması, statik ve dinamik sürtünme, sürtünme katsayısının ölçümü. 1, 2 3 Yağlayıcı türleri ve yağlama mekanizmaları: Hidrostatik, hidrodinamik ve sınır yağlama koşulları 1, 2 4 Temel aşınma terimleri, aşınma deney konfigürasyonları, temas türleri, sıcaklığın, basıncın, hızın ve nemin aşınma direncine etkisi 2, 3, 4 5 Aşınma türleri, kuru ortamda kayma aşınması ve oksidatif aşınma 4 6 Aşınma türleri, abrasif aşınma ve parlatma 4 7 Aşınma türleri, erozif aşınma ve kazımalı aşınma 4 8 Aşınma hasarının analizi: Kullanılan ekipmanlar, Yüzey pürüzlülük parametreleri, tribolojik yüzeylerin tanımı. 4, 5 9 Aşınma hasarının analizi: Yüzey ve yüzeyaltı özellikleri, aşınma ürünlerinin türü, şekli ve boyutu. 4, 5 10 Sürtünme ve Aşınma ile ilgili eşitlikler ve Aşınma mekanizmaları haritaları 5, 6 11 Metallerin aşınma özelliklerinin diğer mekanik özelliklerle etkileşimi 7 12 Seramik ve polimer malzemelerin aşınma özellikleri 7 13 Yüzey modifikasyonun aşınma özelliklerine etkisi 7,8 14 Bulk ve nanoyapılı malzemelerin aşınma özelliklerinin karşılaştırılması 8 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction to friction, wear and lubrication 1 2 Classification of friction theories, static and dynamic friction, measurement of friction coefficient 1, 2 3 Lubricant types and lubrication mechanisms: Hydrostatic, hydrodynamic and boundary 1, 2 lubrication conditions 4 Basic wear definitions, wear test configurations, contact types, effect of temperature, pressure, 2, 3, 4 velocity and humidity on wear resistance 5 Wear types: dry sliding wear and oxidative wear 4 6 Wear types: abrasive wear and polishing 4 7 Wear types: erosive wear and fretting 4 8 Analysis of wear failures: equipments used, surface roughness parameters and definition of 4, 5 tribolayers 9 Analysis of wear failures: surface and subsurface features, type, shape and size of wear debris 4, 5 10 Equations for friction and wear, wear mechanism maps 5, 6 11 Wear properties of metals and interaction with other mechanical properties 7 12 Wear properties of polymers and ceramics and interaction with other mechanical properties 7 13 Effect of surface modification on wear properties 7,8 14 Comparison of wear properties of bulk and nanostructured materials 8
i. ii. iii. iv. v vi. vii. Dersin Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak, alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirip, derinleştirerek, alanına yenilik getirecek özgün tanımlar oluşturup, disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme; yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşabilme (bilgi). Alanındaki yeni bilgileri sistematik bir yaklaşımla değerlendirip kullanarak, alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu araştırıp, kavrayarak tasarlayabilme, uyarlayabilme ve uygulayarak yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapıp çalışmalarında araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olma (beceri). Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştiren ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayan özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirerek, alanındaki ilerlemeye katkıda bulunup, en az birer adet bilimsel makaleyi ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayınlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yaparak yaratıcı ve eleştirel düşünme, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri kullanarak alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). (Öğrenme Yetkinliği). Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmeye yönelik eylemleri yönetebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyi nde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurup tartışarak, uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). Alanındaki bilimsel, teknolojik sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunarak, sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini de kullanıp, işlevsel etkileşim kurarak toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik). Katkı Seviyesi 1 2 3 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam
Relationship between the Course and Metallurgical and Materials Engineering Ph.D. Program Program Outcomes i. By means of developing and intensifying the current and high level knowledge in the area with the use of original thinking and/or research processes and in a specialistic level, based upon the competency in MS level, grasping the interdisciplinary interaction related to one s area and reaching original results by using this specialistic knowledge in analyzing, synthesizing and evaluating new and complex ideas (Knowledge). ii. By means of the ability to evaluate and use new information in the area with a systematical approach, developing a new idea method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment; researching, grasping and designing and applying an original subject, and also by the ability to critically analyze, synthesize and evaluate new and complex ideas, acquiring the most developed skills about using the research methods in studies within the related area (Skill). iii. By means of contributing to the progress in the area by independently carrying out a study which uses a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in that area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment, expending the limits of knowledge by publishing at least one scientific article in a national and/or international peer reviewed journal (Competence to work independently and take responsibility). iv. By means of fulfilling the leader role in the environment where solutions are sought for the original and interdisciplinary problems, developing area related new ideas and methods by making use of high-level intellectual processes such as creative and critical thinking, problem solving and decision making (Competence to work independently and take responsibility, learning competence). v. Ability to see and develop social relationships and the norm directing these relationships with a critical look and ability to direct the actions to change these when necessary. (Communication and Social Competency). vi. By means of proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio C1 Leveland establishing written, oral and visual communication and developing argumentation skills with that language, the ability to establish effective communication with expert in the international environment to discuss the area related subjects and to defend original opinions, showing ones competency in the area (Communication and Social Competency). vii. By means of contributing to the society state and progress towards being an information society by announcing and promoting the technological, scientific and social developments in one s area, and ability to establish effective communication in the solving of problems faced in that area by using strategic decision making processes, contributing to the solution of area related social, scientific, cultural and ethical problems and promoting development of these values (Area specific competency). Level of Contribution 1 2 3 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Prof. Dr. Hüseyin ÇİMENOĞLU Tarih (Date) İmza (Signature)
DERS YÜKÜ HESAPLAMA FORMU Dersin Kodu MET603E Dersin Adı Refrakter Metallerin Üretimi Dersin Dili İngilizce Dersin Kredisi 3 (300) Dersin ECTS Kredisi 7,5 Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 TOPLAM Saat Kazanılan 1 1, 2 1, 2 2, 3, 4 4 4 4 4, 5 4, 5 5, 6 7 7 7, 8 8 - - - - Beceri (çıktılar) Haftalık Ders 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 - - - 42 (Saat) Laboratuar - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Saat) Uygulama - - - - - - - - - - - - - - - - - - (Saat) Dersle ilgili Sınıf dışı Etkinlikler (saat) - 4 4 4 4 7 4 4 7 4 7 4 7 Ödev 4 - - - 64 Sınavlar ve Sınava Hazırlık (saat) Toplam Saat Ders Değerlendirme Sistemi - 4 5 4 4 5 Yıliçi Sınav 4 7 5 4 5 Yıliçi Sınav 4 5 4 7 7 92 Final Sınavı 3 11 12 11 11 15 11 14 15 11 15 11 15 11 7 7 11 191 2 Yıliçi Sınav (%30), 1 Diğer uygulama (%30), Final Sınavı (%40) 85 Ders Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenci; 1. Sürtünme, aşınma ve yağlama kavramlarının anlaşılması, 2. Aşınma deneyi tasarımı ve sonuçlarının yorumlanması, 3. Aşınma direncini belirleyen iç ve dış faktörlerin neler olduğunun anlaşılması, 4. Belirli bir tribo çift için hangi aşınma mekanizmasının etkin olduğunun belirlenmesi, 5. Her bir mekanizma için aşınmanın nasıl azaltılabileceğinin anlaşılması, 6. Aşınma mekanizmaları haritalarının oluşturulması ve bilimsel ve teknolojik olarak kullanılması, 7. Malzemelerin aşınma özelliklerinin diğer mekanik özellikler ışığında değerlendirilmesi, 8. Nano yapılı ve bulk malzemelerin aşınma özelliklerinin karşılaştırılması. Konularında bilgi, beceri ve yetkinlik kazanır. Tarih Formu Hazırlayan Formu Onaylayan Prof.Dr.Hüseyin ÇİMENOĞLU Not: Bu ders için ECTS Kredi hesabı: 191/ 25,5* = 7,49 7,5 * İTÜ için hesaplanan değerdir.