Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
2015/19/P/ST8/03995
Wykonawcy badań
RU/ Uczelniane Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego/ WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA
Tytuł
Optymalizacja kinetyki reakcji poprzez obróbkę powierzchni – strategia dla nowych materiałów
Streszczenie
Materiały metaliczne są jednym z najpopularniejszych rodzajów materiałów stosowanych w prawie wszystkich aspektach naszego życia. W tej grupie różne materiały można podzielić na: czyste metale (np. Ni, Ti, Cr itp.), stale (np. zwykłe stale węglowe lub stale nierdzewne) oraz stopy metali nieżelaznych, takie jak na osnowie Ni, Co lub Ti. W porównaniu z materiałami ceramicznymi i polimerowymi wyżej wymienione materiały metaliczne charakteryzują się bardzo dobrą przewodnością elektryczną i cieplną oraz doskonałymi właściwościami mechanicznymi, takimi jak wysoka wytrzymałość i udarność. Jednak dużym problemem podczas eksploatacji tych materiałów jest ich degradacja na skutek różnych reakcji materiału z otoczeniem, takich jak korozja niskotemperaturowa (np. rdzewienie stali niskostopowych) czy (pod wpływem podwyższonej temperatury) korozja wysokotemperaturowa. Wszystkie te reakcje powodują powstawanie warstewek tlenkowych lub „łusek” na powierzchni elementów metalicznych.
Program
Narodowe Centrum Nauki POLONEZ
Rezultat badań
1. Wykazano zależność kinetyki wysokotemperaturowego utleniania, azotowania i nawęglania materiałów od sposobu ich przygotowania powierzchni, 2. Wpływ stanu powierzchni na kinetykę procesów nie jest stały i zależy od składu chemicznego materiału, 3. Siarkowanie materiałów w wysokiej temperaturze zależy od ich składu chemicznego, a nie od stanu powierzchni, 4. Opracowano i zaproponowano model matematyczny opisujący kinetykę procesów reakcji dyfuzji (utleniania), 5. Opracowano analityczną metodę wyznaczania współczynników dyfuzji wewnętrznej w materiałach wielofazowych na podstawie wyników eksperymentów.
Możliwość zastosowania rezultatów
Zwiększenie żaroodporności materiałów stosowanych w warunkach wysokiej temperatury niskim kosztem: w trakcie procesu przygotowania powierzchni elementów silnika lotniczego bądź turbiny gazowej.
Uczelnia
Politechnika Rzeszowska