Podstrona: Oferta naukowo-badawcza / Katedra Nauki o Materiałach

Oferta naukowo-badawcza

PRACOWNIA BADAŃ WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH P1 – kontakt dr inż. Waldemar Ziaja

Określanie właściwości mechanicznych materiałów inżynierskich metodami:

  • próba statyczna rozciągania, w temperaturze pokojowej i podwyższonej (Tmax=1100°C)
  • próba ściskania i zginania w temperaturze pokojowej
  • próba pełzania
  • próba zmęczeniowa w zakresie małej liczby cykli (rozciąganie-ściskanie) przy stałym naprężeniu lub stałym odkształceniu
  • próba zmęczeniowa w zakresie dużej liczby cykli (rozciąganie-ściskanie, skręcanie, zginanie obustronne) przy stałym naprężeniu
  • próba udarności w temperaturze pokojowej (metoda Charpy'ego)
  • pomiary twardości sposobem Brinella, Vickersa i Rockwella

PRACOWNIA ANALIZY SKŁADU CHEMICZNEGO I FAZOWEGO P2 – kontakt dr hab. inż. Andrzej Nowotnik, prof. PRz

Analiza składu chemicznego materiałów:

  • metalicznych, ceramicznych, minerałów i cieczy metodą spektrometrii rentgenowskiej (XRF)
  • stopów metali, w tym określenie zawartości pierwiastków śladowych,  i cieczy metodą spektrometrii plazmowo-emisyjnej (ICP)
  • przewodzących i nieprzewodzących, pełna analiza składu chemicznego dyfuzyjnych warstw wierzchnich do głębokości 100 μm (krok 5 μm) metodą spektrometrii jarzeniowej (GDS)
  • stopów żelaza, aluminium i tytanu metodą spektrometrii iskrowej
  • ciał stałych (z wyjątkiem związków organicznych) w zakresie zawartości gazów: azotu, tlenu i wodoru
  • analiza ilościowa i jakościowa składu fazowego materiałów litych – głównie stopów niklu, kobaltu, stali – oraz proszków, w tym ceramiki – metodą dyfraktometryczną
  • określanie rozkładu orientacji krystalicznej na powierzchni monokryształu – w tym monokryształów o dużych rozmiarach – np. łopatek 1-go i 2-go stopnia turbiny wysokiego ciśnienia silnika lotniczego metodą dyfraktometryczną. Dyfraktometr wyposażono w goniometr umożliwiający prowadzenie badań na powierzchniach trójwymiarowych
  • wyznaczanie wartości temperatury charakterystycznej przemian fazowych oraz współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej materiału w zakresie wartości temperatury 20-1200°C metodą dylatometryczną; możliwość dodatkowego ściskania próbek i sterowanie procesem odkształcenia (symulacja procesu cieplno-plastycznego dla stałej wartość prędkości odkształcania oraz obciążenia)
  • analiza naprężeń własnych i austenitu szczątkowego metodą dyfrakcji rentgenowskiej (PROTO iXRD COMBO)

PRACOWNIA BADAŃ METALOGRAFICZNYCH P3 – kontakt dr hab. inż. Grażyna Mrówka - Nowotnik, prof. PRz

Oferta badawcza pracowni obejmuje:

  • badania mikroskopowe metodami mikroskopii świetlnej (LM) i elektronowej skaningowej (SEM) oraz transmisyjnej (TEM)
  • analizę składu chemicznego w mikroobszarach (SEM/EDS)
  • pomiary twardości metodą mikroodcisków

 

PRACOWNIA KRYSTALIZACJI KIERUNKOWEJ I MONOKRYSTALIZACJI P4 – kontakt dr inż. Dariusz Szeliga

Wytwarzanie odlewów o ziarnach równoosiowych i kolumnowych oraz monokrystalicznych metodą Bridgmana-Stockbargera:

  • maksymalna temperatura topienia: 1700°C
  • maksymalna masa wsadu 15kg
  • próżnia: 5 mPa

Oprogramowanie pracowni umożliwia:

  • modelowanie procesów odlewniczych - wypełniania formy ciekłym metalem, krystalizacji kierunkowej oraz objętościowej stopów odlewniczych we wnęce formy odlewniczej w trakcie chłodzenia, a także powstawanie naprężeń w odlewie i formie podczas krystalizacji. Istnieje też możliwość prognozowania rozmiaru i kształtu ziarn fazy stałej, ich orientacji krystalograficznej oraz wad odlewów, jak również zastosowania tzw. modelowania odwrotnego dla wyznaczania parametrów termofizycznych materiałów lub warunków brzegowych (oprogramowanie ProCAST z modułami: MeshCAST, Flow Solver, Thermal Solver, Stress Solver, Inverse Solver oraz CAFE)
  • modelowanie procesów odkształcania i pękania metali - przedmiotem symulacji numerycznej są m.in. zagadnienia: określenia wpływu morfologii składników fazowych mikrostruktury i ich właściwości mechanicznych na rozkład naprężeń i odkształceń w mikroobszarach, określenie warunków i kryteriów inicjacji uszkodzeń z uwzględnieniem oddziaływania mikrostruktury stopu, określenie roli konstytuowanej warstwy wierzchniej stopu w procesach odkształcania i niszczenia elementów konstrukcyjnych (pakiet obliczeniowy ADINA)
  • analiza zjawisk szybkozmiennych tj. problemów wysoko nieliniowych i krótko trwających np: wybuchy, zderzenia, przeróbka plastyczna i inne (oprogramowanie LS-Dyna firmy Livermore Software Technology Corporation)

PRACOWNIA WYTWARZANIA WARSTW I POWŁOK OCHRONNYCH P5 – kontakt dr hab. inż. Marek Góral, prof. PRz

Wyposażenie pracowni umożliwia:

  • wytwarzanie powłok ceramicznych na elementach części gorącej silników lotniczych metodą natryskiwania plazmowego w warunkach obniżonego ciśnienia (LPPS Low Pressure Plasma Spraying) oraz fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą palnika plazmowego (PS-PVD Plasma Spray Physical Vapour Deposition)
  • wytwarzanie powłokowych barier cieplnych (TBC - Thermal Barrier Coatings) metodą osadzania fizycznego z fazy gazowej (EB-PVD) na elementach części gorącej silników lotniczych, np. łopatek turbiny 1. i 2. stopnia
  • wytwarzanie warstw żaroodpornych na osnowie fazy NiAl w procesie nisko- i wysokoaktywnego aluminiowania, w tym modyfikowanych hafnem i cyrkonem na podłożu nadstopów niklu i kobaltu
  • wytwarzanie powłoki TiN metodą  Chemical Vapour Deposition
  • wytwarzanie powłokowych barier cieplnych na elementach stacjonarnych metodą APS Atmospheric Plasma Spraying
  • natryskiwanie warstw ceramicznych metodą Suspension Plasma Sprraying
  • wytwarzanie warstw metalicznych i węglikowych w procesach High Velocity Oxygene Fuel (HVOF)
  • proces metalizacji metodą combustion powder flame spray
  • dobór warunków natryskiwania cieplnego za pomocą dostępnych metod (APS,HVOF) z wykorzystaniem systemów pomiarowych DPV Evolution (particle size and temperaturę, plume temperatur, 2D Mapping of plume, plasma nitriding of selected types of steels)
  • określanie właściwości mechanicznych (twardość, moduł Younga) i przyczepności do podłoża warstw dyfuzyjnych oraz powłok ochronnych o głębokości lub grubości do 1 mm w próbie zarysowania diamentowym wgłębnikiem przy obciążeniu stałym lub zmiennym
  • wytwarzanie powłok konwersyjnych odpornych na korozję i zużycie w warunkach tarcia na podłożu stopów metali lekkich w procesach anodowania, anodowania twardego i utleniania jarzeniowego
  • określanie właściwości ochronnych powłok konwersyjnych i galwanicznych wytworzonych na podłożu stopów metali - ich masy, grubości, odporności na zużycie w warunkach tarcia i korozję
  • określanie odporności na korozję metali i stopów: badania w komorze solnej, określanie podatności na korozję międzykrystaliczną stali nierdzewnych, kwasoodpornych i stopów metali nieżelaznych, określanie podatności stopów metali na korozję wżerową, określanie podatności stopów aluminium na korozję warstwową, ocena kinetyki korozji metodami elektrochemicznymi stało i zmiennoprądowymi, grawimetryczną, przez pomiar objętości wydzielanego wodoru

PRACOWNIA OBRÓBKI CIEPLNEJ I CIEPLNO-CHEMICZNEJ P6 – kontakt dr inż. Maciej Pytel

Urządzenia w pracowni umożliwiają prowadzenie procesów:

  • obróbki cieplnej nadstopów niklu, tytanu, stali narzędziowych i łożyskowych w temperaturze do 1350°C w próżni
  • nawęglania i azotowania stali niskostopowych z użyciem acetylenu i amoniaku
  • hartowania prowadzone są nowoczesną metodą gazową w dużym ciśnieniu z użyciem medium N2 i Ar
  • hartowanie indukcyjne
  • cieplno-chemicznych aluminiowania i azotowania oraz obróbki wysokotemperaturowej

PRACOWNIA BADAŃ WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNYCH I CHEMICZNYCH P7 – kontakt dr hab. inż. Marcin Drajewicz, prof. PRz

Aparatura badawcza w pracowni umożliwia:

  • analizę gęstości właściwej ciał stałych w piknometrze gazowym
  • analizę gęstości objętościowej (pozornej) w piknometrze quasi-cieczowym
  • określanie granulacji cząstek stałych w powietrzu
  • pomiar przewodności cieplnej właściwej i dyfuzyjności cieplnej laserową metodą impulsową - wysoka precyzja i powtarzalność, krótki czas pomiaru, a także możliwość wykonywania badań dla próbek o różnym kształcie i przekroju; pomiary próbek w stanie stałym i ciekłym, jak również 2 i 3 warstwowych laminatów; pomiar w atmosferze obojętnej do temperatury 2000°C
  • analizę cieplną (TG, TG-DTA, TG-DSC) metali i ich stopów, ceramiki, polimerów i kompozytów w zakresie temperatury od 20 do 1600°C

PRACOWNIA LASEROWA I OBRÓBKI SKRAWANIEM Z DUŻĄ PRĘDKOŚCIĄ P8 – kontakt dr inż. Krzysztof Krupa, mgr inż. Andrzej Gradzik

Aparatura w pracowni umożliwia:

  • prace badawcze oraz wdrożeniowe z zakresu obróbki skrawaniem materiałów trudnoobrabialnych stosowanych w technice lotniczej
  • badanie procesu skrawania w zakresie pomiaru składowych siły skrawania, temperatury w strefie skrawania, chropowatości powierzchni obrabianej oraz drgań w procesach toczenia, frezowania i wiercenia.

Technologia laserowa umożliwia prowadzenie procesów:

  • osadzania i napawania proszków materiałów metalicznych z użyciem wiązki lasera
  • wycinania otworów o małej średnicy, zarówno w materiałach metalicznych, jak również ceramicznych
  • wytwarzanie warstw ochronnych o dobrej odporności na korozję, w tym wysokotemperaturową, zużycie ścierne i erozję metodą napawania laserowego z użyciem proszków stopów metali jako materiału dodatkowego

Nasze serwisy używają informacji zapisanych w plikach cookies. Korzystając z serwisu wyrażasz zgodę na używanie plików cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki, które możesz zmienić w dowolnej chwili. Więcej informacji odnośnie plików cookies.

Akceptuję