Πρόγραμμα Σπουδών για το μάθημα:
ΦΥΣΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ

1η Ενότητα 
Εισαγωγή και ιστορική αναδρομή. Κρυσταλλογραφία και δομή των μετάλλων. Κρυσταλλικές δομές BCC, FCC και HCP. Στερεά διαλύματα αντικατάστασης. Κανόνες Hume-Rothery. Στερεά διαλύματα παρεμβολής. Παράδειγμα: το σύστημα Fe-C.
2η Ενότητα 
Η θερμοδυναμική και η κινητική της δομής: Ενθαλπία, Εντροπία και Ελεύθερη ενέργεια. Κριτήριο θερμοδυναμικής ισορροπίας Gibbs. Ταχύτητες αντιδράσεων και κινητική εξίσωση του Arrhenius. Ενέργεια ενεργοποίησης αντιδράσεων. Ρυθμιστικό βήμα αντίδρασης ή διεργασίας.
3η Ενότητα 
Ατέλειες στη δομή. Σημειακές ατέλειες: οπές και άτομα παρεμβολής. Αταξίες: γεωμετρικά χαρακτηριστικά, αταξίες ακμής και έλικα, διάνυσμα burgers, αταξίες και πλαστική παραμόρφωση, τασικά πεδία αταξιών. Σύνορα κόκκων και διαφασικά όρια. Πλαστική παραμόρφωση, εργοσκλήρυνση και ανόπτηση. Ανακρυστάλλωση και ανάπτυξη κόκκων.
4η Ενότητα 
Θερμοδυναμική κραμάτων. Ελεύθερη ενέργεια στερεών διαλυμάτων και φάσεων. Χημικό δυναμικό και ισορροπία των φάσεων. Διαγράμματα φάσεων: διμερή συστήματα, ο κανόνας του μοχλού και ο νόμος του Gibbs). Εφαρμογές διαγραμμάτων φάσεων ( Τα συστήματα Fe-C και Cu-Zn)
5η Ενότητα 
Διάχυση. Διάχυση παρεμβολής και οι νόμοι του Fick. Μαθηματικές λύσεις της εξίσωσης διάχυσης. Μετασχηματισμοί φάσεων. Πυρήνωση, ανάπτυξη και διεύρυνση νέων φάσεων. Μαρτενσιτικοί μετασχηματισμοί.
6η Ενότητα 
Φυσική μεταλλουργία των χαλύβων. Διάγραμμα Φάσεων σιδήρου-άνθρακα. Μετασχηματισμοί φάσεων στους χάλυβες. Περλιτικός, μαρτενσιτικός και μπαινιτικός μετασχηματισμός. Διαγράμματα ΤΤΤ, CCT και εμβαπτότητα. Θερμικές κατεργασίες χαλύβων. Βαφή και επαναφορά χαλύβων.
7η Ενότητα 
Ελαφρά κράματα. Κράματα αλουμινίου, μαγνησίου και τιτανίου. Σκλήρυνση με καθίζηση. Φυσική και τεχνητή γήρανση κραμάτων αλουμινίου. Εφαρμογές της Φυσικής Μεταλλουργίας στις μηχανολογικές κατασκευές. Case studies.