PRACOWNIA BADAŃ WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH P1
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
Analiza składu chemicznego materiałów:
- 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 MIKROSKOPOWYCH P3
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
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
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 Electron Beam Physical Vapor Deposition) 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 chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD Chemical Vapour Deposition)
- wytwarzanie powłokowych barier cieplnych na elementach stacjonarnych metodą natryskiwania plazmowego w warunkach ciśnienia atmosferycznego (APS Atmospheric Plasma Spraying)
- natryskiwanie warstw ceramicznych metodą natryskiwania plazmowego z zawiesin (SPS Suspension Plasma Sprraying)
- wytwarzanie warstw metalicznych i węglikowych w procesach natryskiwania naddźwiękowego (HVOF High Velocity Oxygene Fuel)
- proces metalizacji metodą natryskiwania płomieniowego z proszku (combustion powder flame spray)
- dobór warunków natryskiwania cieplnego za pomocą dostępnych metod (APS,HVOF) z wykorzystaniem systemów pomiarowych DPV Evolution (temperatura, prędkość i wielkość cząstek w strumieniu plazmy, pomiar na przekroju strumienia plazmy)
- azotowanie plazmowe wybranych gatunków stali
- 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 (Scratch Test)
- 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 KOROZJI GAZOWEJ P6
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
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
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