poniedziałek 24 lipca 2017
Tekst
   

Zakład Inżynierii Powierzchni

Kierownik Zakładu: prof. dr hab. inż. Tadeusz Wierzchoń

Zakład Inżynierii Powierzchni specjalizuje się w rozwijaniu niekonwencjonalnych metod wytwarzania warstw powierzchniowych, w których wykorzystuje się plazmę nierównowagową, wiązki jonów, elektronów, fotonów, a także wprowadza się do obróbek powierzchniowych nowe atmosfery gazowe, zawierające związki organiczne bezpieczne dla środowiska. W Zakładzie prowadzone są nowatorskie prace związane z rozwojem inżynierii powierzchni, m.in. w problematyce wytwarzania warstw powierzchniowych wieloskładnikowych i kompozytowych m.in. metodami redukcji chemicznej i elektrochemicznej, jak również poprzez kojarzenie różnych metod obróbek powierzchniowych, obróbek jarzeniowych, metod PVD, CVD, implantacji jonów, czy też zmianę składu atmosfery gazowej w trakcie obróbek z wykorzystaniem aktywacji elektrycznej gazowego środowiska reakcji chemicznej. Tak otrzymane warstwy należą do najnowocześniejszych generacji pokryć antyściernych i antykorozyjnych, umożliwiających także wzrost wytrzymałości zmęczeniowej obrabianych detali. Stanowią także podstawę wytwarzania m.in.nowych materiałów dla elektroniki (np. warstwy azotku boru),biomateriałów (np. warstwy diamentopodobne, fosforków azotków, węgloazotków tytanu), energetyki i lotnictwa m.in. materiały żaroodporne (dyfuzyjne drobnokrystaliczne warstwy z faz międzymetalicznych z układu Ni-Al na stopach niklu, lub Ti-Al na stopach tytanu) i przemysłu motoryzacyjnego np. warstwy Ni-Si3N4 na stalach i stopach aluminium, CrN na stalach i stopach magnezu.

W ramach Zakładu Inżynierii Powierzchni funkcjonuje Pracowania Badań i Rozwoju Technologii Nowoczesnych Stali. Tematyka badawcza realizowana w Pracowni dotyczy projektowania stali pod kątem składu chemicznego, budowy fazowej i mikrostruktury celem uzyskania zadanych właściwości, projektowania nowoczesnych technologii obróbki cieplnej stali i żeliw, w tym technologii wytwarzania w stalach struktury nanokrystalicznej oraz technologii kształtowania struktur gradientowych. Jednocześnie prowadzone są prace nad kształtowaniem warstw wierzchnich stali przy wykorzystaniu nawęglania, azotowania i innych obróbek powierzchniowych oraz charakterystyką struktury i właściwości warstw powierzchniowych w stalach. Rozwijane są również badania nad opracowaniem technologii wytwarzania nowych stali dwu- i trójfazowych o wysokiej wytrzymałości i dużej formowalności. W Pracowni realizowane są badania mikrostruktury stali przy wykorzystaniu różnych technik mikroskopii elektronowej (TEM, SEM) i mikroskopii świetlnej a także badania właściwości mechanicznych stali. Ponadto prowadzone są badania procesów degradacji struktury i właściwości stali pod wpływem czynników zewnętrznych, w tym zjawiska zmęczenia i zużycia ciernego stali, badania degradacji strukturalnej stali pod wpływem temperatury i naprężeń, badania korozji i kruchości wodorowej stali.

Tematyka badawcza pracowników zakładu

  • Prof. dr hab. inż. Tadeusz Wierzchoń: Inżynieria powierzchni, w szczególności obróbki jarzeniowe (m.in. azotowanie, tlenoazotowanie, węgloazotowanie, utlenianie stali, stopów tytanu, magnezu, niklu aluminium i materiałów spiekanych, metody PACVD), technologie hybrydowe łączące różne obróbki powierzchniowe. Optymalizacja struktury i właściwości użytkowych wytwarzanych warstw powierzchniowych. Korozja, tribologia, biomateriały. Prace konstrukcyjne i technologiczne dla przemysłu w zakresie inżynierii powierzchni.
  • Prof. dr hab. inż. Krzysztof Zdunek: Plazmowa inżynieria powierzchni w zakresie syntezy i charakteryzacji warstw materiałów z układu (C, B, N, Si) oraz faz tlenkowych. Synteza i charakteryzacja półprzewodników szerokopasmowych. Technologia kabli światłowodowych. Konstrukcja i uruchomienie urządzeń do plazmowej inżynierii powierzchni.
  • Prof. nzw. dr hab. inż. Jerzy R. Sobiecki: Wytwarzanie warstw powierzchniowych metodą PACVD w warunkach wyładowania jarzeniowego z zastosowaniem związków metaloorganicznych. Obróbki jarzeniowe stali konwencjonalnych i spiekanych oraz stopów tytanu. Badania struktury i właściwości wytwarzanych warstw wierzchnich i powłok. Korozja i ochrona przed korozją.
  • Prof. nzw. dr hab. inż. Wiesław Świątnicki: Defekty struktury krystalicznej i optymalizacja mikrostruktury materiałów. Ewolucja mikrostruktury i właściwości materiałów pod wpływem obciążeń, temperatury i środowiska. Inżynieria granic międzykrystalicznych. Mikrostrukturalne uwarunkowania kruchości wodorowej. Wpływ wodoru na strukturę i właściwości mechaniczne stali nierdzewnych. Ewolucja struktur dyslokacyjnych i lokalizacja odkształcenia podczas plastycznej deformacji metali i stopów. Metody transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Projektowanie stali pod kątem składu chemicznego, budowy fazowej i mikrostruktury celem uzyskania zadanych właściwości. Wytwarzanie stali o strukturze nanokrystalicznej przy wykorzystaniu przemian fazowych. Stale o strukturze gradientowej. Projektowanie i optymalizacja obróbki cieplnej stopów żelaza pod wymagane właściwości. Defekty struktury krystalicznej i optymalizacja mikrostruktury. Metody inżynierii granic międzykrystalicznych w materiałach materiałów jedno- i dwufazowych. Indukowane wodorem defekty i przemiany mikrostrukturalne w stalach nierdzewnych. Wpływ wodoru na właściwości mechaniczne stali nierdzewnych
  • Dr inż. Tomasz Borowski: Badania i analiza struktury i właściwości stali odpornych na korozje (stale martenzytyczne i austenityczne) poddawanych obróbkom powierzchniowym. Wytwarzanie warstw azotowanych, węgloazotowanych oraz tlenoazotowanych na potencjale katody oraz na potencjale plazmy na stalach odpornych na korozje oraz na stalach narzędziowych, wytwarzanie warstw kompozytowych w procesach hybrydowych łączących wytwarzanie warstw dyfuzyjnych oraz powłok węglowych w warunkach wyładowania jarzeniowego stałoprądowego oraz impulsowego. Badanie i analiza mikrostruktury, topografii oraz morfologii powierzchni warstw i powłok. Badanie i analiza składu chemicznego oraz fazowego warstw i powłok. Badanie i analiza odporności na zużycie przez tarcie, współczynnika tarcia, przyczepności oraz mikrotwardości warstw dyfuzyjnych i powłok.
  • Dr inż. Agnieszka Brojanowska: Korozja – teoria oraz badania korozyjne, ochrona przed korozją, inżynieria powierzchni stali i stopów tytanu, obróbki jarzeniowe stali konwencjonalnych i spiekanych oraz stopów tytanu, biomateriały metaliczne
  • Dr inż. Maciej Ossowski: Inżynieria powierzchni stopów niklu i tytanu, obróbki jarzeniowe (azotowanie, tlenoazotowanie, węgloazotowanie, nawodorowywanie) oraz metody multipleksowe. Wytwarzanie warstw i materiałów wieloskładnikowych i kompozytowych na bazie faz międzymetalicznych z układów Ti-Al, Ni-Al. Badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych oraz korozja wysokotemperaturowa warstw.
  • Dr inż. Krzysztof Kulikowski: Inżynieria powierzchni stali i stopów tytanu, obróbki jarzeniowe (azotowanie, tlenoazotowanie, węgloazotowanie,) oraz metody hybrydowe. Wytwarzanie powłok konwersyjnych opartych na fosforanach żelaza, cynku i manganu. Badania mikrostruktury i właściwości warstw powierzchnowych . Badania tribologiczne.
  • Dr inż. Emilia Skołek: Inżynieria powierzchni stali i stopów tytanu, obróbki jarzeniowe (azotowanie, tlenoazotowanie, węgloazotowanie,) oraz metody multipleksowe. Wytwarzanie warstw i materiałów wieloskładnikowych i kompozytowych na bazie faz międzymetalicznych z układów Ti-Al, Ni-Al. Badania mikrostruktury i właściwości warstw powierzchniowych. Projektowanie stali pod kątem składu chemicznego, budowy fazowej i mikrostruktury celem uzyskania zadanych właściwości. Wytwarzanie stali o strukturze nanokrystalicznej przy wykorzystaniu przemian fazowych. Stale o strukturze gradientowej.
  • Dr inż. Michał Tacikowski: Obróbka cieplna. Inżynieria powierzchni. Azotowanie gazowe i jarzeniowe. Hybrydowe metody wytwarzania wieloskładnikowych warstw kompozytowych na stalach i stopach metali lekkich. Charakterystyka strukturalna warstw. Badania warstw metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Badanie właściwości warstw.