Analiza procesu konsolidacji wiórów z jednofazowego tytanu alpha metodą niekonwencjonalnej przeróbki plastycznej

Numer: 2017/26/D/ST8/00051
Program/Konkurs: Sonata 13
Jednostka finansująca: NCN
Kierownik projektu: dr inż. Krzysztof Topolski
Funkcja: lider
Czas realizacji: 2018-2020

Opis

Projekt poświęcony jest badaniom naukowych z zakresu przeróbki plastycznej tytanu. Metodę przeróbki stanowi wyciskanie z cyklicznie obracającą się matrycą (metoda KOBO). W części eksperymentalnej przeprowadzone zostaną kilkuetapowe procesy transformacji formy rozproszonej tytanu (tzn. wiórów) do postaci litego, polikrystalicznego produktu w formie prętów. Cechą charakterystyczną projektu jest przeprowadzenie eksperymentów bez zjawiska topienia tytanu. W części badawczej przeprowadzone zostaną kompleksowe badania uzyskanych próbek, które umożliwią ocenę efektu transformacji. Nowatorstwo niniejszej pracy polega na zestawieniu badanego materiału, jego postaci oraz niekonwencjonalnej technologii przeróbki plastycznej, która umożliwia realizację eksperymentów bez przetopu wiórów. Badany materiał stanowić będą dwa gatunki jednofazowego tytanu α. Formę materiału wyjściowego stanowić będą wióry po frezowaniu i toczeniu. Proces technologiczny przeróbki tytanu będzie kilkuetapowy a jego kluczową operację stanowić będzie wyciskanie metodą KOBO w podwyższonej temperaturze.

Celem projektu jest zdobycie nowej wiedzy z zakresu zjawisk zachodzących podczas przetwarzania tytanowych wiórów jak również analiza transformacji materiału i jej efekty. Dodatkowym celem jest także uzyskanie z formy rozproszonej litych, objętościowych próbek w formie prętów. Zamiarem jest, aby struktura i właściwości mechaniczne prętów były możliwie zbliżone do komercyjnego, polikrystalicznego tytanu.

Na realizację projektu składają się procesy wyciskania oraz późniejsze badania, które wymagają oryginalnej metodyki działań. Stanowią one szansę zdobycia nowej wiedzy teoretycznej i praktycznej pozwalającej zrealizować część eksperymentalną oraz badawczą. Z naukowego i poznawczego punktu widzenia planuje się wyjaśnić zagadnienie transformacji postaci, struktury i właściwości tytanu. W ramach projektu określony zostanie wpływ geometrii wiórów, wpływ czystości chemicznej i plastyczności tytanu na możliwość odkształcenia oraz powstawanie trwałych połączeń atomowych pomiędzy sąsiednimi wiórami.