Projektová činnosť

Národné

Dizajn topografie povrchov nástrojov z WC-Co s aplikovanými PVD povlakmi
Design surface topography tools from the WC-Co applied PVD coating
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Jakubéczyová Dagmar, CSc.
Anotácia: Cieľom projektu je riešiť parciálnu úlohu procesu optimalizácie obrábania komponentov z Ni-superzliatin používaných v leteckom priemysle, konkrétne v prúdových motoroch. Pri obrábaní Ni-superzliatin dochádza v aktívnej oblasti nástroja k vysokému tepelnému a mechanickému zaťaženiu, čím sa znižuje jeho životnosť a klesá efektivita výroby. Úlohou je návrh a experimentálne overenie nového dizajnu textúry povrchu aktívnych častí obrábacieho nástroja z WC-Co, technológiou laserovej predúpravy a deponácie PVD povlakov 4.generácie. Impulzným laserovým žiarením s riadenou hustotou enegie žiarenia a kontrolovaným plošným rozložením tepelne exponovaných oblastí bude modifikovaná povrchová topografia aktívnej časti nástroja. Vzniknutý povrch aktívnej časti nástroja bude obsahovať mikrokrátery v požadovaných pozíciách s hĺbkovým profilom. Výstupom bude inovovaná textúra povrchu nástroja s cieľom zefektívniť obrábateľnosť špeciálnychniklových superzliatin – Inconel 713, resp. 718.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
Dizajn mikroštruktúry a subštruktúry elektroocelí pre náročné aplikácie v pohonoch elektromobilov
The microstructural and substructural design of electrical steels for demanding applications in the electrical cars drives.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Petryshynets Ivan, PhD.
Anotácia: Projekt sa zameriava na mikroštruktúrny a subštruktúrny dizajn vysokopevných elektrotechnických ocelí určených pre rotory a statory trakčných motorov elektromobilov a áut s hybridným pohonom. V rámci predkladaného projektu výskum bude zameraný na návrh a prípravu vysokopevných dynamo ocelí s dobrými pevnostnými a zároveň aj magnetickými vlastnosťami. Navrhovaná oceľ bude dizajnovaná tak, aby jej mikroštruktúrne a textúrne parametre vykazovali nízke wattové straty pri zaťažení vo vysokých magnetických poliach. Mechanické spevnenie bude zabezpečené ultra-jemnými precipitátmi respektíve clustermi vybraných prvkov na báze FeTiP častíc aby vyhovovalo požiadavkám pre extrémne mechanické a únavové zaťaženie v rotore trakčného elektromotora pri prudkom rozbiehaní alebo brzdení. Pre dosiahnutie zvoleného kompozitného systému bude navrhnutá sekvencia štrukturotvorných procesov.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2020
Výskum systémov duplexných nanokompozitných PVD povlakov s laserom modifikovaným podkladovým materiálom pre aplikácie tlakového liatia kovov.
Research of systems of duplex nanocomposite PVD coatings with laser – modified base material intended for pressure mould cast applications.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Jakubéczyová Dagmar, CSc.
Anotácia: Cieľom riešenia projektu je inovatívny proces úpravy povrchu nástrojov a časti foriem pre liatie kovu pod tlakom. Proces pozostáva z ohrevu povrchu nástroja laserom, ktorý sa vykoná po finálnom tepelnom spracovaní a následným duplexným PVD povlakovaním. Úlohou ohrevu laserom je zjemnenie mikroštruktúry na povrchu nástroja do hĺbky, ktorá zodpovedá hĺbke plazmovej nitridácie pri aplikácii duplexného PVD povlakovania. Prínosom projektu bude odskúšať nanokompozitné PVD povlaky aplikované na vzorky z ocele určenej pre prácu za tepla s laserovou úpravou a testovanie ich mechanických, tribologických a chemických vlastností pri interakcii hliníkovej taveniny s materiálom formy. Vlastnosti takto upravených materiálov / strojných súčastí laserom v kombinácii s duplex PVD povlakmi budú predstavovať súhrn vlastností ako sú: vysoká odolnosť voči opotrebeniu a vynikajúca ochrana pred tepelnými šokmi, čo sú podstatné faktory ovplyvňujúce životnosť funkčných dielcov foriem pre tlakové liatie a samotnej tvarovej dutiny foriem.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
Účinok chemického zloženia a mikroštruktúry na náchylnosť dvojfázových ocelí ku vodíkovému krehnutiu
Effect of chemical composition and microstructure on the susceptibility of dual phase steels to hydrogen embrittlement
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Rosenberg Gejza, CSc.
Anotácia: Projekt sa zaoberá problematikou vodíkového krehnutia (VK) pokrokových vysokopevných tzv AHS ocelí určených pre automobilový priemysel. Experimentálny program je primárne zameraný na dvojfázové ocele na ktorých účinok VK na deformačné a lomové vlastnosti bude študovaný v závislosti na rôznych mikroštruktúrnych charakteristikách (rozmer zrna, objemový podiel, rozmer a morfológia martenzitu, stav precipitácie …). Zámerom projektu je posúdiť aj náchylnosť ocelí ku VK v rôznych lokalitách po hrúbke plechu (zamerané na oblasti výskytu štruktúrnych heterogenít). Za tým účelom sa vykonajú aj experimenty na vzorkách miniatúrnych rozmerov. Degradačný účinok vodíka bude posudzovaný primárne na vzorkách s koncentrátorom napätia, ktoré budú vystavené rôznym režimom namáhania (statické, rázové a cyklické zaťažovanie). Vývoj lokálnych deformácií a rozmer plastickej zóny pred čelom trhlín budú študované metódami metalograficko-fraktografickej analýzy s využitím parametrov lomovej mechaniky (KIC, COD, …).
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2017
APONAZEP – Aplikácia progresívnych povlakov nástrojov pre zvýšenie efektívnosti a produktivity lisovania plechov z moderne koncipovaných materiálov
Application of progressive tool coatings for increasing the effectiveness and productivity of forming sheets made of modern materials
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav, PhD.
Anotácia: Projekt rieši problematiku optimalizácie lisovania a zvyšovania životnosti lisovacích nástrojov aplikáciou tenkých vrstiev na ich kontaktné povrchy a skúma vzájomné interakcie tribologickej dvojice povrch nástroja-povrch skúmaného plechu. V rámci riešenia projektu budú skúmané povrchovo upravené oceľové plechy (pozinkované, pocínované) ako aj plechy zo zliatin hliníka používané v automobilovom a spotrebnom priemysle. Tribologický systém povrch plechu-povlak nástroja bude skúmaný z hľadiska ich topológie, abrazívneho a adhézneho opotrebenia a deformácie a mechanizmov porušovania povlakov nástroja a spracovaného plechu. Výskum aktívnych časti nástrojov bude zameraný na systém povlak-materiál nástroja vo východzom stave,po aplikácií konvenčných povlakov typu Ti-Al-N a po aplikácií nových kompozitných vrstiev TiN, TiCN a TiAlN po mechanickom zaťažení a po simulácii prevádzkových podmienok. Degradácia systému povlak-podkladový materiál bude diagnostikovaná modernými experimentálnymi technikami pri známej kvalitatívnej distribúcii napätí v analyzovanej oblasti. Budú identifikované pevnostné a štruktúrne parametre systému povlak-materiál nástroja, ktoré sú experimentálne merateľné a majú dominantný vplyv na kvalitu spracovaných plechov a životnosť nástrojov. Výsledky laboratórnych skúšok budú korelované s výsledkami zaťaženia povlakov lisovacích nástrojov v poloprevádzkových podmienkach
Doba trvania: 1.7.2012 – 30.6.2015
Hodnotenie deformačných a lomových vlastností dvojfázových ocelí prostredníctvom miniatúrnych vzoriek
Evaluation of strain and fracture properties of dual-phase steels on miniature samples.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Rosenberg Gejza, CSc.
Anotácia: Projekt je zameraný na výskum vplyvu rôznych mikroštruktúrnych charakteristík (napr. rozmer feritického zrna a objemový podiel, distribúcia, morfológia, ako i obsah uhlíka v martenzite) na deformačné a lomové vlastnosti dvojfázových ocelí. Experimenty sa z veľkej časti vykonajú na miniatúrnych vzorkách (bez a s koncentrátorom napätia), ktoré umožnia hodnotiť aj lokálne vlastnosti štruktúrnych heterogenít po hrúbke plechu. Hlavným cieľom projektu je posúdiť predpokladaný interaktívny účinok mikroštruktúra/hrúbka plechu, ako aj stanoviť vplyv mikroštruktúry na deformačné a lomové vlastnosti dvojfázových ocelí vystavených rôznym režimom namáhania (statické, rázové a cyklické zaťažovanie). Vývoj lokálnych deformácií a rozmer plastickej zóny pred čelom iniciovaných trhlín budú študované metódami metalograficko-fraktografickej analýzy. Pre hodnotenie jednotlivých etáp poškodzovania, ako aj pre samotné porušenia vzoriek sa využijú parametre elastickej a elasticko-plastickej lomovej mechaniky (KIC, JIC, …).
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2014
Kovové biomateriály pripravené práškovými technológiami
Metallic biomaterials prepared by powder-processing techniques
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam, CSc.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2014
Únavové vlastnosti nízkouhlíkových ultra vysokopevných pokrokových ocelí
Fatigue properties of low carbon advanced ultrahigh strength steels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. Rosenberg Gejza, CSc.
Anotácia: Projekt je orientovaný na vývoj novej nízkouhlíkovej bezkremíkovej ultra vysokopevnej multifázovej ocele (s Rm vyššou ako 700 MPa) patriacej do skupiny tzv. pokrokových ocelí (Advanced high strength steels), ktoré sú primárne určené pre automobilový priemysel. Cieľom tohto projektu je posúdiť mieru účinku chemického zloženia, spôsobu termomechanicky riadeného tvárnenia a ochladzovania, kombinovaného účinku valcovania za studena s vybranými postupmi tepelného spracovania na mikroštruktúru, mechanické a únavové vlastnosti ocelí. Vplyv rôznych režimov spracovania ocelí na aktiváciu jednotlivých mechanizmov spevňovania a na úroveň lokalizácie plastickej deformácie pri porušovaní bude vyšetrený na makro aj mikroúrovni prostredníctvom metódy analýzy deformačných sietí a merania tvaru a rozmeru plastickej zóny pred čelom trhliny alebo koreňom vrubu. Hlavný cieľ projektu je zameraný na optimalizáciu mikroštruktúry so zámerom dosiahnuť vyvážený pomer pevnostno-plastických a únavových vlastnosti multifázových ocelí.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
Výroba, štruktúra a vlastnosti kompozitov s kovovou matricou, pripravených z povlakovaných, nanoštruktúrnych alebo amorfných surovín.
Processing, structure and properties of metal matrix composites originating from coated, nanostructured or amorphous raw materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kupková Miriam, CSc.
Anotácia: Projekt sa zaoberá kompozitmi s kovovou matricou, pripravenými z povlakovaných, nanoštruktúrnych alebo amorfných surovín postupmi práškovej metalurgie. Najmä kovy vystužené nanoštruktúrnymi alebo amorfnými časticami predstavujú pomerne novú, málo preskúmanú triedu materiálov. Projekt je orientovaný skôr na základný výskum než na vývoj konkrétneho kompozitu. Cieľom je odpovedať na otázky: Ako súvisí správanie práškovej masy s vlastnosťami individuálnych povlakovaných, nanoštruktúrnych alebo amorfných častíc? Aké sú základné procesy prebiehajúce pri zhutňovaní a spekaní takéhoto prášku a ako vplývajú na mikroštruktúru výsledného produktu? Aké sú základné väzby medzi mikroštruktúrou a makroskopickými vlastnosťami kovov s povlakovanou, nanoštruktúrnou alebo amorfnou výstužou?Pri riešení projektu sa použijú experimentálne i teoretické prostriedky. Kombinácia experimentov s teoretickým štúdiom modelových sústav by mali prispieť k hlbšiemu pochopeniu vlastností a možností danej triedy materiálov.
Doba trvania: 1.1.2009 – 31.12.2011
DMKO – Dizajn moderne koncipovaných ocelí na základe charakteristík lisovateľnosti
Design of advanced conceived steels based on pressability characteristics
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Džupon Miroslav, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je odvodenie predikčných vzťahov medzi charakteristikami lisovateľnosti (medzným stupňom ťahania IE, DMD) a parametrami mikroštruktúry, vytvorenie modelu máp aplikácií moderných druhov plechov z nízkouhlíkových nízkolegovaných ocelí a rozšírenie poznatkov o deformačných mechanizmoch jednotlivých fáz pozinkovaných oceľových plechov s čistými zinkovými povlakmi a povlakmi Fe-Zn. Budú definované medzné podmienky deformácie trenia, oteru, prípadne deštrukcie povlaku vo vzťahu k charakteristikám technologickej spracovateľnosti lisovaním progresívnych ocelí. Projekt sa zaoberá optimalizáciou mikroštruktúr multifázových ocelí a prehĺbením poznatkov o zinkových povlakoch moderne koncipovaných oceľových plechov vzhľadom k charakteristikám technologickej lisovateľnosti.
Doba trvania: 1.2.2007 – 30.6.2010
Vývoj progresívnych ocelí pre automobilový priemysel
Development of advanced steels for automotive industry
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Prof.Ing. Parilák Ľudovít, CSc.
Doba trvania: 1.1.2006 – 1.12.2008