{"id":18396,"date":"2024-02-16T10:42:41","date_gmt":"2024-02-16T09:42:41","guid":{"rendered":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/?page_id=18396"},"modified":"2024-02-16T10:46:17","modified_gmt":"2024-02-16T09:46:17","slug":"o-wplywie-obrobki-laserowej-na-wysokotemperaturowe-utlenianie-stopow-tytanu-z-wykorzystaniem-dzialania-azotu-w-strefie-przypowierzchniowej","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/projekty\/o-wplywie-obrobki-laserowej-na-wysokotemperaturowe-utlenianie-stopow-tytanu-z-wykorzystaniem-dzialania-azotu-w-strefie-przypowierzchniowej\/","title":{"rendered":"O\u00a0wp\u0142ywie obr\u00f3bki laserowej na\u00a0wysokotemperaturowe utlenianie stop\u00f3w tytanu z\u00a0wykorzystaniem dzia\u0142ania azotu w\u00a0strefie przypowierzchniowej"},"content":{"rendered":"\n

OPIS PROJEKTU<\/h2>\n\n\n\n

Typ projektu:<\/strong> prace badawcze<\/p>\n\n\n\n

Autor projektu kieruj\u0105cy badaniami:<\/strong>\u00a0dr in\u017c. Donata Kuczy\u0144ska-Zem\u0142a<\/p>\n\n\n\n

Warto\u015b\u0107 projektu:<\/strong>\u00a0778 736 z\u0142<\/p>\n\n\n\n

Okres realizacji:<\/strong>\u00a02023-2026<\/p>\n\n\n\n

Projekt realizowany w ramach:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

NCN SONATINA-7 <\/em><\/p>\n\n\n\n

STRESZCZENIE PROJEKTU<\/h2>\n\n\n\n

Tytan i jego stopy s\u0105 obiecuj\u0105c\u0105 alternatyw\u0105 dla obecnie wykorzystywanych materia\u0142\u00f3w w zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak silniki lotnicze, silniki samochodowe czy turbiny gazowe. Obecnie cz\u0119\u015bci m.in. silnik\u00f3w lotniczych powszechnie wykonuje si\u0119 ze stop\u00f3w na bazie niklu lub \u017celaza, jednak ich g\u0119sto\u015b\u0107 jest prawie dwukrotnie wi\u0119ksza ni\u017c tytanu i jego stop\u00f3w. Zidentyfikowanym problemem do rozwi\u0105zania jest konieczno\u015b\u0107 poprawy odporno\u015bci na wysokotemperaturowe utlenianie obecnie stosowanych materia\u0142\u00f3w na bazie Ti w celu zmniejszenia masy np. element\u00f3w samolot\u00f3w czy turbin gazowych. Obecnie opracowuje si\u0119 nowe metody pozwalaj\u0105ce na zwi\u0119kszenie odporno\u015bci na wysokotemperaturowe utlenianie Ti i jego stop\u00f3w, ze szczeg\u00f3lnym uwzgl\u0119dnieniem obr\u00f3bek powierzchniowych.<\/p>\n\n\n\n


W zakresie temperatur 600-900\u00b0C utlenianie tytanu odbywa si\u0119 g\u0142\u00f3wnie poprzez rozpuszczanie tlenu w pod\u0142o\u017cu metalicznym. Kluczow\u0105 rol\u0119 podczas utleniania tytanu i jego stop\u00f3w w atmosferze powietrza odgrywa azot, kt\u00f3ry powoduje tworzenie wyr\u00f3\u017cniaj\u0105cej si\u0119 warstwy bogatej w N mi\u0119dzy tlenkiem a osnow\u0105, kt\u00f3ra spowalnia dyfuzj\u0119 tlenu do metalu. Zamierzone wprowadzenie azotu do obszaru przypowierzchniowego tytanu i jego stop\u00f3w mo\u017ce skutecznie poprawi\u0107 ich odporno\u015b\u0107 na utlenianie w wysokiej temperaturze. Obiecuj\u0105cymi technikami przyczyniaj\u0105cymi si\u0119 do wzrostu zawarto\u015bci azotu w obszarze powierzchniowym s\u0105 techniki laserowe. St\u0105d te\u017c, g\u0142\u00f3wnym celem tego projektu jest poprawa odporno\u015bci na utlenianie w wysokich temperaturach wielosk\u0142adnikowych stop\u00f3w tytanu (TIMETAL 834 i TIMETAL XT) poprzez laserow\u0105 obr\u00f3bk\u0119 powierzchni, kt\u00f3ra indukuje tworzenie warstwy Ti(O,N) na obrabianym laserowo pod\u0142o\u017cu tytanowym. Ta warstwa powierzchniowa wzmacnia korzystny wp\u0142yw azotu atmosferycznego na spowolnienie wysokotemperaturowego utleniania tytanu. Ostatnie doniesienia wskazuj\u0105, \u017ce obr\u00f3bk\u0105 powierzchni, kt\u00f3ra, jak udowodniono, poprawia odporno\u015b\u0107 tytanu na utlenianie w wysokiej temperaturze, jest Laser shock peening \u2013 LSP, dlatego w tym projekcie obr\u00f3bka LSP b\u0119dzie stosowana jako odniesienie dla konwencjonalnej obr\u00f3bki laserowej.<\/p>\n\n\n\n


W ci\u0105gu ostatnich 30 lat wysokotemperaturowe stopy tytanu ogranicza\u0142y si\u0119 do kilku znanych sk\u0142ad\u00f3w chemicznych limitowanych przez granice rozpuszczalno\u015bci i zdolno\u015b\u0107 do tworzenia wydziele\u0144. Rozw\u00f3j stop\u00f3w tytanu doprowadzi\u0142 do opracowania zaawansowanych system\u00f3w wysokotemperaturowych, takich jak TIMETAL 834 czy TIMETAL XT, kt\u00f3re w swoim sk\u0142adzie zawieraj\u0105 pierwiastki silnie poprawiaj\u0105ce odporno\u015b\u0107 na utlenianie w wysokich temperaturach, takie jak Si, Al czy Sn. Wed\u0142ug literatury krzem jest pierwiastkiem niezb\u0119dnym w wysokotemperaturowych stopach tytanu, poniewa\u017c tworzy wydzielenia Ti-Si. Jednak podczas obr\u00f3bki laserowej wszystkie pierwiastki stopowe mog\u0105 reagowa\u0107 ze sk\u0142adnikami powietrza i tworzy\u0107 opr\u00f3cz faz tytanu bardziej stabilne termodynamicznie fazy [4], kt\u00f3re mog\u0105 przyczynia\u0107 si\u0119 do poprawy odporno\u015bci na ulatnianie w wysokiej temperaturze. Jest to wa\u017cny aspekt w przypadku wielosk\u0142adnikowych stop\u00f3w tytanu. Projekt ten zapewni wgl\u0105d we w\u0142a\u015bciwo\u015bci powierzchni nowoczesnych materia\u0142\u00f3w na bazie Ti po obr\u00f3bce laserowej (chropowato\u015b\u0107, sk\u0142ad chemiczny i fazowy, mikrostruktura i w\u0142a\u015bciwo\u015bci mechaniczne) oraz analiz\u0119 ich wp\u0142ywu na odporno\u015b\u0107 na utlenianie w wysokich temperaturach.
<\/p>\n\n\n\n

Prace zaplanowane do przeprowadzenia w niniejszym projekcie maj\u0105 fundamentalne znaczenie dla okre\u015blenia oddzia\u0142ywania wi\u0105zki laserowej z powierzchni\u0105 nowoczesnych stop\u00f3w na bazie Ti oraz jego wp\u0142ywu na odporno\u015b\u0107 na utlenianie w wysokich temperaturach. Zdobyta wiedza b\u0119dzie istotna nie tylko z punktu widzenia zastosowa\u0144 wysokotemperaturowych, ale r\u00f3wnie\u017c przyczyni si\u0119 do \u015bwiadomego stosowania laserowej modyfikacji tytanu i jego stop\u00f3w. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

OPIS PROJEKTU Typ projektu: prace badawcze Autor projektu kieruj\u0105cy badaniami:\u00a0dr in\u017c. Donata Kuczy\u0144ska-Zem\u0142a Warto\u015b\u0107 projektu:\u00a0778 736 z\u0142 Okres realizacji:\u00a02023-2026 Projekt realizowany w ramach: NCN SONATINA-7 STRESZCZENIE PROJEKTU Tytan i jego stopy s\u0105 obiecuj\u0105c\u0105 alternatyw\u0105 dla obecnie wykorzystywanych materia\u0142\u00f3w w zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak silniki lotnicze, silniki samochodowe czy turbiny gazowe. Obecnie cz\u0119\u015bci m.in. silnik\u00f3w lotniczych powszechnie wykonuje […]<\/p>\n","protected":false},"author":23,"featured_media":17818,"parent":3714,"menu_order":26,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"page-templates\/template-sub-page.php","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"class_list":["post-18396","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/18396","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=18396"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/18396\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18401,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/18396\/revisions\/18401"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3714"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/17818"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mcb.uksw.edu.pl\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18396"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}