W Laboratorium Badań Materiałów Dla Przemysłu Lotniczego realizowane jest wiele projektów finansowanych lub współfinansowanych przez narodowe ośrodki wspierające rozwój nauki i badań. Są wśród nich NCBiR, NCN i MNiSW.
Do najważniejszych projektów zrealizowanych lub realizowanych aktualnie w Laboratorium należą:
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Kierownik projektu: dr hab. inż. Marcin Drajewicz, prof. PRz., Tel. +48 17 865 11 44, email: drajewicz@prz.edu.pl
Opis projektu:
Zasadniczym celem projektu jest opracowanie i wdrożenie przemysłowej technologii wytwarzania przewodów jezdnych i lin nośnych ze stopów na osnowie Cu-Mg (w zakresie dodatku magnezu od 0,01 do 1 %mas.) oraz mikrododatków stopowych (Ag, Sn, Zn, Al, P i innych) przeznaczonych do stosowania w górnych sieciach trakcyjnych zasilanych prądem stałym, jak również kolei dużej prędkości jazdy zasilanych prądem przemiennym. Nowością procesową proponowanej technologii wytwarzania stopów na osnowie Cu-Mg będzie wykorzystanie do przetopu złomów w postaci granulatów miedzi o różnych frakcjach i gradacjach pochodzących z odpadów produkcyjnych kabli i przewodów oraz odlewanie ciągłe do góry w postaci prętów o średnicach od 8 mm do 25 mm, które będą finalnie wykorzystywane jako materiał do dalszego przetwórstwa na przewody i liny trakcyjne. Założona do realizacji w ramach projektu technologia wytwarzania stopów na osnowie Cu-Mg wraz z mikrododatkami przewiduje wykorzystanie jako materiałów wsadowych do topienia miedzianych złomów pokablowych na poziomie min. 50% masy wsadu. Czyni to więc przedmiotową technologię nowatorską, proekologiczną i znakomicie wpisującą się w gospodarkę obiegu zamkniętego. Ponadto nowością realizacji projektu będzie gama nowych materiałów na osnowie miedzi z magnezem i mikrododatkami, o zespole własności użytkowych mogących znaleźć zastosowanie zarówno w sieciach trakcyjnych zasilanych prądem stałym jak i przemiennym. Efektem końcowym prac będzie osiągnięcie TRL IX oraz wprowadzenie wyników prac badawczo-rozwojowych uzyskanych w ramach realizacji projektu do własnej działalności gospodarczej TELE-FONIKA Kable S.A. przez wdrożenie nowej recyklingowej technologii do produkcji.
Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
Kierownik projektu: dr hab. inż. Ryszard Filip, Tel. +48 17 865 11 44, email: ryfil@prz.edu.pl
Opis projektu:
Projekt ukierunkowany jest na badania uzasadniające zastosowanie oraz dobór parametrów procesu nawęglania i hartowania gazowego z określeniem ich wpływu na właściwości warstwy wierzchniej i rdzenia daszkowych kół satelitarnych wykonanych ze stali Pyrowear53. Wyniki badań będą stanowić podstawę wskazującą na czynniki warunkujące możliwość zastąpienia obecnie stosowanego procesu hartowania w oleju przez proces wysokociśnieniowego hartowania gazowego. W ramach projektu zostanie zweryfikowany wpływ ciśnienia i prędkości przepływu strumienia gazu, rozmiaru wsadu, rozmieszczenia elementów w komorze pieca oraz interakcja procesu nawęglania próżniowego ze zintegrowanym procesem hartowania gazowego. Przyjęto trzy różne schematy obróbki cieplnej: (I) chłodzenie kół do temperatury pokojowej po zakończeniu procesu nawęglania → nagrzanie i wygrzanie w temperaturze wyżarzania austenityzującego → hartowanie w gazie - (II) hartowanie w gazie bezpośrednio z temperatury nawęglania - (III) obniżenie temperatury po nawęglaniu do temperatury wyżarzania austenityzującego → wygrzanie w obniżonej temperaturze austenityzacji → hartowanie w gazie. Właściwości warstwy nawęglonej i rdzenia oraz charakterystyki wymiarowe i geometryczne kół oraz segmenetów kół satelitarnych poddanych obróbce cieplno-chemicznej zostaną porównane z wynikami referencyjnymi uzyskanymi po obróbce przy zastosowaniu certyfikowanego procesu hartowania w oleju.
Realizacja projektu pozwoli na uzyskanie całkowicie nowego „know-how” w odniesieniu do potrzeb wytwarzania przekładni lotniczych przez Pratt&Whitney Rzeszów. Niniejszy projekt pozwoli na wykonanie badań i uzasadnienie i/lub wskazanie uwarunkowań dla zastosowania wysokociśnieniowego hartowania gazowego w procesie wytwarzania silnie obciążonych kół uzębionych przekładni lotniczych jako zamiennik dla hartowania w oleju –w pierwszej kolejności dla daszkowych kół satelitarnych i w drugiej kolejności dla daszkowych kół słonecznych. Uzyskanie pozytywnych wyników badań pozwoli na wprowadzenie odpowiednich zmian w normach lotniczych firm PWA i PWC, według których produkowane są daszkowe koła i zębate, oraz dostarczenie danych uzasadniających uruchomienie procedury kwalifikacji i zatwierdzenia zastosowania hartowania w gazie w procesie produkcyjnym wyrobów lotniczych. Projekt pozwoli na weryfikację przyjętych rozwiązań i wdrożenie wyników badań do praktyki przemysłowej oraz wyznaczy cele dla dalszych perspektywicznych możliwości rozwoju tej technologii dla potrzeb przemysłu lotniczego.
Kierownik zadania nr 4: dr inż. Marek Poręba, Tel. +48 17 865 11 30, email: poreba@prz.edu.pl
Opis projektu:
Program badań obejmuje zarówno prace badawcze związane z opracowaniem nowej gamy materiałów węglowych, jak i prace badawcze związane z opracowaniem technologii ich wytwarzania i przetwarzania w aspekcie uzyskania nowej generacji wyrobów węglowych cechujących się zespołem wysokich właściwości użytkowych. Oryginalność nowych rozwiązań opiera się zarówno na opracowaniu nowej grupy materiałów kompozytowych otrzymywanych w procesach mieszania różnego typu komponentów proszkowych, ich prasowania oraz wielostopniowej obróbki cieplnej, jak i infiltracji grafitów związkami organicznymi i nieorganicznymi w połączeniu z zabiegami karbonizacji. Przeprowadzone zostaną badania nad możliwością zwiększenia własności użytkowych nowych materiałów przez ich uszlachetnienie powłokami ochronnymi nanoszonymi metodami CVD/PACVD i natryskiwania cieplnego. Założono, że w efekcie przeprowadzonych prac badawczych powstaną wyroby węglowe nowej generacji charakteryzujące się zwiększoną odpornością na ścieranie, erozję ciekłego metalu oraz utlenianie. Umożliwi to wydłużenie czasu ich eksploatacji w instalacjach metalurgicznych oraz wpłynie korzystnie na zwiększenie uzysków materiałowych w procesach wytwarzania wyrobów z metali nieżelaznych. Dzięki wymienionym cechom funkcjonalnym nowoopracowanych wyrobów węglowych zwiększona zostanie wydajność procesu topienia i ciągłego odlewania metali nieżelaznych i ich stopów a przez to nastąpi zmniejszenie energochłonności i materiałochłonności procesów wytwórczych.
Opracowanie procesu wytwarzania wraz z badaniami odpornych cieplnie powłok
z zastosowaniem metody CVD, Pack cementation i PACVD oraz procesu natryskiwania warstw
celem zwiększenia własności eksploatacyjnych łańcuchów grzewczych i elementów tyglowych
Prace prowadzone przez Politechnikę Rzeszowską zostały ukierunkowane na opracowanie technologii wytwarzania powłok ochronnych zwiększających odporność na utlenianie i działanie ciekłego metalu wyrobów grafitowych- łańcuchy grzewcze i tygle, metodami natryskiwania cieplnego APS i PSPVD (LPPS), metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) oraz obróbki jarzeniowej metodą PACVD. Uzyskane efekty prac badawczych zwiększą zakres użycia stosowanych dotychczas grafitów.
Kierownik projektu: dr inż. Wojciech Nowak, Tel. +48 17 743 2375, email: wjnowak@prz.edu.pl
Opis projektu:
Materiały metaliczne stanowią obecnie najszerzej stosowaną grupę materiałów w niemalże każdej dziedzinie naszego życia. W porównaniu do materiałów ceramicznych i polimerowych, wcześniej wspomniane materiały metaliczne cechują się bardzo dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym, jak również bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi jak wysoka wytrzymałość i twardość. Materiały tego typu są szeroko stosowane w warunkach wysokiej temperatury, jak np. w silnikach turboodrzutowych lub stacjonarnych turbinach gazowych. W obecnych czasach silny nacisk kładzie się na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Stąd też, zaznacza się silny trend odchodzenia od paliw kopalnych w kierunku paliw alternatywnych, jak np. paliw wzbogaconych w wodór. Spalanie wodoru, oprócz obniżenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, wiąże się jednak z pewnymi konsekwencjami. Po pierwsze, spalanie wodoru zwiększa temperaturę spalin, a co za tym idzie, temperaturę pracy materiałów stosowanych w częściach gorących turbin. Po drugie, spalanie wodoru zwiększa zawartość pary wodnej w spalinach. Podwyższona temperatura spalania praktycznie eliminuje nadstopy niklu z ich zastosowania, ponieważ już na chwilę obecną temperatura ich pracy osiągnęła maksymalny limit temperatury ich stosowania. Dlatego też poszukuje się materiałów mogących potencjalnie zastąpić stosowane nadstopy niklu i, co więcej, sprostać nowym wymaganiom.
Odnotowano, że obecność pary wodnej w atmosferze podczas ekspozycji nadstopów niklu w wysokiej temperaturze negatywnie wpływa na ich odporność na korozję. Dodatkowo, formowanie się zgorzeliny tlenkowej skutkuje zubożeniem materiału w strefie przypowierzchniowej, co z kolei powoduje zmiany w mikrostrukturze materiałów w tych obszarach. Właściwości wytrzymałościowe silnie zależą od mikrostruktury materiałów metalicznych, dlatego też zmiana mikrostruktury stopów powoduje zmianę ich właściwości mechanicznych. Z tego powodu pożądany jest materiał wykazujący dużą stabilność mikrostruktury w wysokiej temperaturze. Stopy wysokiej entropii (HEA’s) stanowią najbardziej obiecującą grupę materiałów wykazującą dużą stabilność mikrostruktury w wysokiej temperaturze. Pomimo tego, że odporność na korozję wysokotemperaturową stopów wysokiej entropii w atmosferach suchych (nie zawierających pary wodnej) została zbadana, brak jest informacji o odporności na korozję wysokotemperaturową w atmosferze zawierającej parę wodną.
Dlatego też, celem niniejszego projektu jest wytworzenie stopów wysokiej entropii cechujących się wyśmienitą odpornością na korozję wysokotemperaturową w atmosferze zawierającej parę wodną. W tym celu zostaną zoptymalizowane warunki procesu obróbki cieplnej, co skutkować będzie różną mikrostruktura stopów HEA’s. W wyniku tego, zostanie jednoznacznie opisany wpływ mikrostruktury stopów HEA’s na ich odporność na korozję wysokotemperaturową w mokrych gazach. Dodatkowo zostanie utworzony model matematyczny pozwalający na przewidywanie odporności na korozję wysokotemperaturową stopów HEA’s w warunkach utleniania w gazach zawierających parę wodną.
Zaproponowany projekt jest pionierski w tej dziedzinie, ponieważ po raz pierwszy stopy wysokiej entropii (HEA’s) zostaną zbadane w atmosferze zawierającej parę wodną. Dodatkowo zostanie określony wpływ mikrostruktury stopów HEA’s na ich odporność korozyjną w atmosferach mokrej i suchej. Uzyskane wyniki dostarczą zupełnie nowych informacji o zachowaniu stopów HEA’s w atmosferach zawierających parę wodną w wysokiej temperaturze w zależności od ich mikrostruktury. Różna mikrostruktura natomiast zostanie uzyskana poprzez modyfikację parametrów procesu ich obróbki cieplnej. Wyniki uzyskane w projekcie znacznie poszerzą wiedzę na temat zachowania HEA’s w wysokiej temperaturze w wilgotnej atmosferze. Stworzony model matematyczny będzie użytecznym narzędziem do przewidywania właściwości stopów HEA’s podczas pracy w warunkach wysokiej temperatury w parze wodnej.
Kierownik projektu: dr inż. Wojciech Nowak, Tel. +48 17 743 2375, email: wjnowak@prz.edu.pl
Opis projektu:
Celem projektu jest określenie wpływu sposobu obróbki powierzchni na kinetykę reakcji oraz rodzaj uformowanej zgorzeliny dla stopów metali pracujących w wysokiej temperaturze w obecności agresywnych atmosfer utleniających.
Dzięki analizie wyników projektu będzie można uzyskać zarówno jakościową oraz ilościową charakterystykę podstawowych procesów przebiegających w materiałach podczas pracy w wysokich temperaturach i agresywnych środowiskach utleniających. Za pomocą uzyskanych wartości stałych kinetyki reakcji stopy metali zostaną sklasyfikowane i uszeregowane pod względem odporności na korozję wysokotemperaturową. Określenie wpływu rodzaju obróbki powierzchni na kinetykę reakcji pozwoli na zoptymalizowanie procesu wytwarzania materiału do konkretnych zastosowań. Model matematyczny wpływu stopnia obróbki powierzchni materiału na kinetykę reakcji będzie narzędziem za pomocą którego możliwe będzie prognozowanie czasu życia
Recykling odpadów poprodukcyjnych ze stopów aluminium w oparciu o technologię odlewania ciągłego
Projekt nr TECHMATSTRATEG1/349264/18/NCBR/2018
Wartość projektu: 5 171 875,00 PLN
Opis projektu:
Konsorcjum w składzie: Instytut Odlewnictwa w Krakowie (Lider), Politechnika Rzeszowska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, firmy FAM-Technika Odlewnicza Sp. z o.o. w Chełmnie i ION GALENICA w Wysokiej Głogowskiej na podstawie Umowy o dofinansowanie z dnia 29.08.2018 r., nr TECHMATSTRATEG1/349264/18/NCBR/2018 w ramach strategiczny programu badań naukowych i prac rozwojowych „Nowoczesne technologie materiałowe” TECHMATSTRATEG, realizuje projekt pt. ,,Recykling odpadów poprodukcyjnych ze stopów aluminium w oparciu o technologię odlewania ciągłego”.
Perspektywy rozwoju stopów aluminium zależą obecnie od wprowadzania do ich wytwarzania i przetwarzania wysoko zaawansowanych technologii spełniających wymagania zarówno technologiczne, jak i ekonomiczne. Duże zainteresowanie stopami aluminium wykazuje wciąż przemysł motoryzacyjny, budowlany, morski, lotniczy, kolejowy i opakowań. Aluminium charakteryzuje się zdolnością do wielokrotnego recyklingu. Ważne dla ochrony środowiska jest pozyskiwanie aluminium i jego stopów ze złomu. Aluminium może być wielokrotnie poddawane recyklingowi bez obniżenia jego jakości i właściwości oraz bez zmian w mikrostrukturze metalu. Ponowne wytworzenie aluminium ze złomu wymaga niewiele energii: w procesie recyklingu aluminium jest potrzebne tylko około 5 % energii jaka jest konieczna do wytworzenia metalu pierwotnego z boksytów. Ze względu na dużą dostępność złomu – również w postaci wiórów, ze stopów aluminium grupy 2xxx (stop 2007 i 2017A) i 6xxx (6061) oraz ich bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe w porównaniu do innych grup stopów aluminium stopy te stanowią bardzo atrakcyjny materiał konstrukcyjny. Głównym celem projektu jest opracowanie technologii i uruchomienie produkcji wyrobów wytwarzanych ze stopów aluminium w gat. EN AW-2007 (AlCu4PbMg) oraz EN AW-2017A (AlCu4MgSi(A)). Opracowanie nowej technologii zostanie oparte o technologię odlewania ciągłego oraz zastosowaniem powłok ochronnych PVD/CVD na krystalizatorze. Zadaniem zespołu badawczego Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego i Katedry Nauki o Materiałach Politechniki Rzeszowskiej pod kierownictwem dr. inż. Jacka Nawrockiego, jest opracowanie technologii wytwarzania powłok na krystalizatorze, symulacje numeryczne składu fazowego stopów oraz procesu odlewania, również dobór właściwych parametrów obróbki cieplnej odlanych elementów.
Projekt jest współfinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w wysokości 3 985 045,00 PLN.
Całkowity koszt realizacji projektu w okresie 2018 - 2020: 5 171 875,00 PLN
Kierownik projektu: dr inż. Wojciech Nowak, Tel. +48 17 743 2375, email: wjnowak@prz.edu.pl
Opis projektu:
Celem projektu jest określenie wpływu sposobu obróbki powierzchni na kinetykę reakcji oraz rodzaj uformowanej zgorzeliny dla stopów metali pracujących w wysokiej temperaturze w obecności agresywnych atmosfer utleniających.
Dzięki analizie wyników projektu będzie można uzyskać zarówno jakościową oraz ilościową charakterystykę podstawowych procesów przebiegających w materiałach podczas pracy w wysokich temperaturach i agresywnych środowiskach utleniających. Za pomocą uzyskanych wartości stałych kinetyki reakcji stopy metali zostaną sklasyfikowane i uszeregowane pod względem odporności na korozję wysokotemperaturową. Określenie wpływu rodzaju obróbki powierzchni na kinetykę reakcji pozwoli na zoptymalizowanie procesu wytwarzania materiału do konkretnych zastosowań. Model matematyczny wpływu stopnia obróbki powierzchni materiału na kinetykę reakcji będzie narzędziem za pomocą którego możliwe będzie prognozowanie czasu życia materiału.
Wykres zmiany masy w czasie próby utleniania w 950°C w powietrzu dla szlifowanej i polerowanej próbki nadstopu niklu CMSX-4
Mikrostruktura warstw tlenkowych utworzonych na szlifowanej (a) i polerowanej (b) próbce nadstopu niklu CMSX-4 w czasie próby utleniania w 950°C w powietrzu
Opracowanie technologii i wspomagania komputerowego hartowania indukcyjnego konturowego elementów stalowych o złożonych kształtach
Opis projektu:
Projekt badań stosowanych obejmuje przeprowadzenie badań przemysłowych hartowania indukcyjnego elementów stalowych o różnych kształtach, w tym także kół zębatych. Część tych badań była przeprowadzona metodą dwu-częstotliwościową ukierunkowaną na przyszłe zastosowanie tej technologii w zaawansowanych dziedzinach gospodarki, w tym zwłaszcza w przemyśle lotniczym. Zakres zadań obejmował budowę uniwersalnego stanowiska doświadczalnego do badań przemysłowych, wybór gatunków stali do badań, identyfikację właściwości materiałowych i parametrów krytycznych dla wybranych gatunków stali, symulację komputerową oraz opracowanie programu użytkowego do projektowania urządzeń, obszerną część doświadczalną oraz ocenę jakości drogą badań metalograficznych i nieniszczących. Efektami końcowymi są między innymi: wytyczne do przygotowania normy hartowania indukcyjnego konturowego kół zębatych, opracowanie kart technologicznych, oferta technologiczna oraz ramowy plan wdrożenia.
Kierownik projektu: dr hab. inż. Grażyna Mrówka - Nowotnik, Tel. +48 17 865 36 46, email: mrowka@prz.edu.pl
Mikrostruktura zahartowanego koła w: a, b) zębie i c) wrębie z zaznaczonymi obszarami 1-3
Zmiana mikrostruktury i twardości zahartowanego koła w zaznaczonych obszarach
Zastosowanie nowych metod wytwarzania powłok żaroodpornych dla wybranych elementów części gorącej silnika turbinowego w celu zwiększenia jego sprawności
Opis projektu:
Główny cel projektu to praktyczne zastosowanie najbardziej zaawansowanych metod wytwarzania warstw żaroodpornych i powłokowych barier cieplnych na elementach silnika lotniczego umożliwiających zwiększenie jego sprawności oraz trwałości. Realizacja projektu umożliwiła dokonać praktycznej weryfikacji opracowanych parametrów wytwarzania nowych rodzajów powłok z wymaganiami procesów produkcyjnych części stosowanych przez największych światowych wytwórców silników lotniczych. W ramach projektu stosowano najbardziej zaawansowane technologie wdrożone lub będące na etapie wdrożenia stosowane w praktyce przemysłowej przez światowych wytwórców m.in. Rolls Royce, GE, P&W. W wyniku zrealizowanych prac badawczych opracowano nowe metody wytwarzania powłokowych barier cieplnych możliwych do zastosowania w silniku turbinowym charakteryzującym się mniejszym zużyciem paliwa oraz większą trwałością. Może to zapewnić ograniczenie emisji zanieczyszczeń poprzez zwiększenie temperatury na turbinie i poprawy efektywności spalania. Przyczyni się także do zwiększenia trwałości elementów silnika przez co ograniczone zostaną koszty jego eksploatacji.
Charakterystyka pracy powłokowej bariery cieplnej na łopatce turbiny silnika lotniczego, b) mikrostruktura powłokowej bariera cieplnej z metaliczną międzywarstwą i ceramiczną warstwą wierzchnią o strukturze kolumnowej
Trójwymiarowym obraz mikrostruktury powłoki TBC wytworzonej metodą EB-PVD
Kierownik projektu: dr inż. Andrzej Nowotnik, Tel. +48 17 865 11 21, email: nowotnik@prz.edu.pl
Opis projektu:
Celem projektu jest opracowanie modelu, oprogramowania wspomagającego oraz podstaw technologii wytwarzania warstw na nadstopach niklu metodą CVD (Chemical Vapour Deposition). Oprogramowanie stanowić będzie podstawowe narzędzie w procesie projektowania i wytwarzania warstw metodą CVD. Opracowana technologia stanowić będzie ekonomiczną i techniczną alternatywę dla obecnie stosowanych metod określania warunków prowadzenia procesu wytwarzania warstw przy zachowaniu dobrych właściwości żaroodpornych. Podstawą oprogramowania są nowoczesne rozwiązania termodynamiki procesów nieodwracalnych (Linear Irreversible Thermodynamics) opracowanych w USA (H. Brenner, Faculty of Chemical Engineering MIT), Polsce (Danielewski i Wierzba AGH, Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Materiałów oraz na Ukrainie (Gusak, Cherkassy State Univ.).
Unikatową cechą modelu procesów CVD i PCVD będzie zastosowanie po raz pierwszy w świecie modelu łączącego fenomenologiczny opis reakcji z termodynamiką procesów nieodwracalnych. Obok powszechnie używanego prawa zachowania masy, po raz pierwszy w termodynamicznych obliczeniach kinetyki reakcji połączone zostaną prawa ciągłości objętości i relacje Gibbsa-Duhema (pozwalające na określanie składu fazowego i prędkości wzrostu warstw) oraz równanie ruchu (pozwalające na określenie ewolucji i wpływu naprężeń).
Aspekt praktyczny opracowanych wyników badań w ramach realizowanego projektu: (1) obniżenie pracochłonności doboru warunków procesu do wytwarzania warstw aluminidkowych na nowych gatunkach nadstopów niklu oraz, łopatkach o różnych wymiarach, (2) podstawowe narzędzie do opracowania nowych technologii wytwarzania warstw żaroodpornych metodą CVD oraz prognozowania ich składu fazowego i właściwości, (3) podstawa do wdrożenia oprogramowania sterującego procesem nakładania powłok metodami CVD w celu uzyskania warstw o powtarzalnej budowie i właściwościach. Warstwy te będą spełniać wymagania konstruktorów, technologów oraz wysokie normy ekologiczne.
Lokalna prędkość dryftu w układzie AlCrNi na podstawie obliczeń procesu aluminiowania
Kierownik projektu: dr inż. Andrzej Nowotnik, Tel. +48 17 865 11 21, email: nowotnik@prz.edu.pl
Współpraca z:
- Odlewnia Precyzyjna, WSK "PZL–Rzeszów" S.A.
Opis projektu:
Wykonanie badań do oceny doskonałości struktury krystalicznej rdzeniowanych odlewów monokrystalicznych z nadstopu niklu CMSX-4
Nr INNOTECH-K2/IN2/39/182334/NCBR/13
Współpraca z:
- WSK „PZL-Rzeszow” S.A.
Opis projektu:
Celem projektu jest opracowanie i wdrożenie technologii kształtowania plastycznego wybranych demonstratorów elementów podzespołów silników lotniczych wykonywanych z trudnoodkształcalnych blach nadstopów niklu i żelaza. Innowacyjnym rozwiązaniem w technologii jest zastosowanie nowatorskiej techniki elektrycznego nagrzewania oporowego wsadu – blachy. Nagrzewanie oporowe umożliwi skrócenie czasu operacji nagrzewania oraz przeniesienia wsadu do prasy. Oprzyrządowanie do nagrzewania oporowego będzie znajdować się bezpośrednio przy narzędziach kształtujących. Zaprojektowana i wykonana konstrukcja oprzyrządowania do nagrzewania oporowego oraz opracowana technologia kształtowania blach z jej zastosowaniem umożliwi obniżenie kosztów produkcji również poprzez zmniejszenie liczby operacji technologicznych. Osiągnięcie zamierzonego celu projektu wiążę się z realizacją zadań badawczych w zakresie opracowania: - modelu numerycznego procesu wytwarzania wybranych elementów z blach stopów trudnoodkształcalnych, - założeń konstrukcyjnych doświadczalnego stanowiska badawczego do nagrzewania oporowego i kształtowania plastycznego blach. Ponadto dla ustalenia kryteriów doboru warunków procesu kształtowania trudnoodkształcalnych blach nadstopów niklu i żelaza będą prowadzone badania: - mikrostruktury, właściwości mechanicznych i anizotropii lach badanych stopów (m.in. Inconel 625, Inconel 718, 17-4 PH, AISI 410) w temperaturze pokojowej i podwyższonej (do 500ºC), - wpływu warunków odkształcania plastycznego (temperatura, prędkość odkształcania) na wartość naprężenia uplastyczniającego, - wpływu rodzaju materiału i geometrii półwyrobu lub wyrobu oraz sposobu nagrzewania oporowego na rozkład wartości temperatury w kształtowanych plastycznie elementach podzespołów silnika.
Współpraca z:
- Odlewnia Precyzyjna, WSK "PZL–Rzeszów" S.A.
- Wydział Odlewnictwa, AGH Kraków
Zestaw modelowy woskowy (po lewej) i forma ceramiczna (w środku) do pomiaru współczynnika wymiany ciepła pomiędzy formą ceramiczną i odlewem. Po prawej zestaw modelowy woskowy z płytami o grubości 8.5 i 11.5 mm do pomiaru współczynnika zarodkowania objętościowego ziarn w odlewie, w zależności od przechłodzenia stopu.
Próba statyczna rozciągania oraz próba zmęczeniowa w zakresie małej liczby cykli, w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej, materiałów instalacji rurowej oraz próbek rurowych bez odkształcenia i z odkształceniem wstępnym
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.
