Innowacyjna technologia łącząca proces nanostrukturyzacji stali za pomocą obróbki cieplnej z technikami inżynierii powierzchni

Akronim: HardNanoSteel
Numer: POIR.01.01.01-00-0513/20
Konkurs / Program: "Szybka Ścieżka 3_2020"
Jednostka finansująca: NCBR
Termin realizacji: 2021 - 2023
Wartość Projektu: 3 715 547,06 zł
Udział Unii Europejskiej: 3 253 357,35 zł
Skład Konsorcjum: Lider Projektu - NanoStal sp. z o.o.; Konsorcjant – Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej
Kierownik Projektu: mgr inż. Adam Gołaszewski, prezes NanoStal sp. z o.o.
Kierownik zadania realizowanego na WIM PW: dr hab. inż. Wiesław Świątnicki, prof. PW

Opis Projektu:

Celem Projektu jest opracowanie w skali przemysłowej innowacyjnej technologii łączącej techniki inżynierii powierzchni, takie jak azotowanie i nawęglanie z procesem nanostrukturyzacji stali na drodze obróbki cieplnej. Proces nanostrukturyzacji pozwala wytworzyć mikrostrukturę zbudowaną z nanobainitu lub mieszaniny bainitu i martenzytu ze stabilnym austenitem, dzięki czemu uzyskuje się bardzo wysokie parametry wytrzymałościowe przy zachowaniu dużej plastyczności. Zapewnia również poprawę odporności na kruche pękanie, wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na zużycie przez tarcie i zmniejszenie odkształceń hartowniczych. Duża zawartość austenitu nie pozwala jednak uzyskać dużej twardości, koniecznej w wielu aplikacjach.

Dla rozwiązania tego problemu w Projekcie postanowiono zastosować metody inżynierii powierzchni, w szczególności procesy wytwarzania warstw dyfuzyjnych: azotowanych lub nawęglanych. Ich bezpośrednie zaimplementowanie do stali o strukturze nano- lub ultradrobnoziarnistych z austenitem nie jest jednak możliwe, bowiem w trakcie procesów występuje problem ograniczonej stabilności termicznej nanostruktury. Występują ponadto znaczne różnice w temperaturach krytycznych i kinetyce przemian fazowych pomiędzy warstwą wierzchnią i rdzeniem elementu stalowego. Dlatego Projekt zakłada opracowanie innowacyjnych wariantów tych technologii, które pozwolą połączyć strukturę nanokrystaliczną z utwardzoną warstwą wierzchnią.

Celem aplikacyjnym Projektu jest opracowanie gotowych do wdrożenia technologii kompleksowej obróbki rdzenia i warstwy wierzchniej, które umożliwią w wytwarzanie stalowych narzędzi oraz elementów konstrukcji o znacznie lepszych właściwościach mechanicznych i użytkowych niż po obróbkach konwencjonalnych.
 
 

Projekt realizowany w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020 współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.