Oddelenie práškovej metalurgie železa



[Zoom ]

Vedúca:

Zástupkyňa:


Členovia:

  
Vedecké zameranie

Oddelenie má tri hlavné vedecko-výskumné zamerania (i) vývoj nových, ekonomicky a environmentálne výhodných vysokopevných spekaných ocelí pre automobilový priemysel s cieľom definovať optimálnu chemickú koncepciu a technologické parametre pre dosiahnutie vysokých statických a únavových vlastností, (ii) príprava, kompaktizácia a korelácia vzťahov medzi technológiou prípravy, mikroštruktúrou a vlastnosťami kompozitných práškových systémov s využitím digitálnej obrazovej analýzy, stereológie a štatistiky, (iii)  výskum makro- a mikro-gradientných spekaných materiálov netradičných eleasticko-plastických vlastnosí a zvyšovanie rezných vlastností  PM nástrojových ocelí aplkáciou multi- a nanokompozitných povlakov modernými PVD technológiami.
Podstatou výskumu je štúdium teplom aktivovaných chemických a fyzikálnych interakcií pri tvorbe mikroštruktúry, teoretické výpočty a modelovanie ich fyzikálno-metalurgickej podstaty a experimentálne overenie predikovaných dát.
Oddelenie má aktívnu medzinárodnú spoluprácu, začína riešenie projektu v rámci OPVaV a formou multilaterálneho projektu spolupracuje so svetovým výrobcom práškov Höganäs AB, Švédsko.

Metódy
• Termodynamické výpočty a matermatické modelovanie (HSC, Thermo-Calc, DICTRA, JMatPro)
• Kontinuálne monitorovanie zloženia spekacej atmosféry (H2O, CO, CO2 a O2)
• Svetelná mikroskopia, SEM, EDX, XPS, rtg analýza
• Mikro- a nanochémia interfázových oblastí
• Analýza makro a mikro mechanického chovania spekaných materiálov
• Analýza životnosti PM nástrojov s aplikovanými PVD povlakmi
• Digitálna obrazová analýza, štatistické hodnotenie, fraktálna geometria
• Mikroskopická a fraktografická analýza iniciácie, koalescencie a rastu trhlín

Aktuálne riešené projekty

  • APVV-0490-07, Kompaktizácia, mikroštruktúra a vlastnosti mikrokompozitných materiálov na báze povlakovaných práškov (MICOMAT), 09/2008-12/2010, Doc. Ing. Eva Dudrová, CSc.
  • APVV-LPP- 0246- 07, Kompaktizácia a vlastnosti práškových mikrokompozitných materiálov(COMMICRO) , 07/2008-12/2010, Doc. Ing. Eva Dudrová, CSc.
  • VEGA 2/0103/09, Iniciácia, subkritický rast, koalescencia a šírenie mikrotrhlín pri únavovom namáhaní spekaných Fe-Cr-Mn-Mo-C ocelí, 01/2009-12/2011, Doc. Ing. Eva Dudrová, CSc.,
  • VEGA 2/0149/09, Štúdium kompaktizácie mikrokompozitných materiálov na báze Fe práškov, 01/2009-12/2011, Ing. Radovan Bureš, CSc.
  • VEGA 2/0109/08, Štúdium charakteristík PVD povlakov na nástrojových oceliach pripravených práškovou metalurgiou a ich chovanie pri obrábaní spekaných materiálov, 1/2008-12/2010, Ing. Dagmar Jakubéczyová, CSc.
  • VEGA 2/0129/09, Výroba, štruktúra a vlastnosti kompozitu s kovovou matricou, pripravených z povlakovaných, nanoštruktúrnych alebo amorfných surovín, 1/2009-12/2011,  RNDr. Miriam Kupková, CSc.
  • VP-MŠ 1/0464/08, Tribologické aspekty porušovania spekaných materiálov s dôrazom na kontaktnú únavu a opotrebenie, 1/2008-12/2010, Prof. Ing. Dušan Rodziňák, CSc./Ing. Dagmar Jakubéczyová, CSc.
  • VP-MŠ 1/0013/08, Elektrolytická príprava a charakterizácia nanokompozitných povlakov s cieľom zvýšiť koróznu odolnosť a katalytickú aktivitu, 1/2008-12/2010, Doc. RNDr. Renáta Oriňáková, PhD./Doc. Ing. Eva Dudrová, CSc.
  • BAS-SAS, Štúdium správania sa uhlíkom povlakovaných legovaných práškov počas procesu spekania, 1/2008-12/2010, RNDr. Marcela Selecká, CSc.
  • VEGA 2/0060/11, Výskum vlastností kompozitných povlakov aplikovanými modernými PVD technológiami na nástrojoch práškovej metalurgie, 01/2011-12/2013, Ing. Dagmar Jakubéczyová, CSc. 
  • OPVaV-2009/2.2/04-SORO ITMS: 26220220105, Progresívna technológia prípravy mikrokompozitných materiálov pre elektrotechniku, 12/2010-09/2013, Ing. Radovan Bureš, CSc.
  • Höganäs Chair IV, Masteralloys in PM, 03/2008/-02/2011, Doc.Ing. Eva Dudrová, CSc. 
Spolupráca

Členovia oddelenia sa zúčastnili na riešení 6RP EU projektov - 6FP/MSCF-CT-2004-012578 “PM Training Courses” (2007 and 2009), EUR/06/C/F/PP-84700 “Design Criteria for the Production of High Specification Components using Powder Metallurgy”, EUREKA E! 3437 PROSURFMET “Progressive Surfacing of Metallic Materials”, part “Modifications of Surfacing PM Tool Steels” (2005-2007).
Členovia oddelenia riešili v rámci vedeckej bilaterálnej spolupráce projekty s:
•   Politecnico di Torino: “Mikroštruktúra a mechanické vlastnosti mikro- a makrogradientných ekologických (Fe-Cr-Mn-Mo) pórovitých materiálov” a “Riadený vývoj mikro a makrogradientnej mikroštruktúry spekaných ocelí pre zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu a únavových vlastností” počas rokov 2005-2009;
•   Vienna University of Technology: “Spekané zliatiny na báze železa s mikrogradientnou štruktúrou” (2006-2007);
•   Institute of Metal Science Bulgarian Academy of Sciences, Sofia : “Vysokoteplotné spekanie s kvapalnou fázou Cr-Mo-Mn ocelí”, “Nová metóda prípravy karbidov žiaruvzdorných kovov (B, W a Ti)” a “Štúdium správania sa uhlíkom povlakovaných legovaných práškov počas procesu spekania” (2005-2009).
Od roku 2005 je oddelenie členom multilaterálneho projektu Höganäs Chair, ktorý je plne financovaný výrobcom práškov Höganäs AB, Švédsko. Boli a sú riešené projekty Höganäs Chair III “Fundamental Study of Mn Containing PM Steels with Alloying Method of both Premix and Prealloy” (2005-2008) a Höganäs Chair IV “Masteralloy Systems in PM” (2008-2011), spoluriešiteľskými organizáciami sú Vienna University of Technology, University of Trento a University of Carlos III v Madride. Oddelenie má aktívnu spoluprácu aj s       Univerzitou v Bradforde a AGH v Krakove, ČVUT v Prahe, Západočeskou univerzitou v Plzni, Matematickým ústavom ČAV v Prahe a ďalšími pracoviskami.

Vybrané publikácie (2005-2010)

  • ŠALAK, A. - SELECKÁ, M. - DANNINGER, H.: Machinability of Powder Metallurgy Steels. Cambridge: Interscience Publ., 2005, 536 s.
  • JAKUBÉCZYOVÁ, D. - FÁBEROVÁ, M.: The Structure and Properties of the PM Material Vanadis 30 with Surface Treatment. Journal of Materials Science, 40, 2005, s. 4889-4891
  • KUPKOVÁ, M. - KUPKA, M. - RUDNAYOVÁ, E. - DUSZA, J.: On the Use of Fractal Geometry Methods for the Wear Process Characterization. Wear, 258, 2005, s.1462-1465
  • ŠALAK, A. - VASILKO, K. - SELECKÁ, M. - DANNINGER, H.: New Short Time Face Turning Method for Testing the Machinability of PM Steels. Journal of Materials Processing Technology, 176, 2006, s.62-69
  • KABÁTOVÁ, M. - DUDROVÁ, E. - WRONSKI, A.S.: Fracture Micromechanics of Static Subcritical Growth and Coalescence of Microcracks in Sintered Fe-1.5Cr-0.2Mo-0.7C Steel. Powder Metallurgy, 49, 2006, 4, s.363-368
  • KUPKOVÁ, M. - KUPKA, M. - STROBL, S.: Determination of the Effective Young’s Modulus of Cellular Materials from Hollow Bronze Spheres by means of Dynamic Resinant Method. Journal of Materials Science, 41, 2006, s.7045-7051
  • HRYHA, E. - DUDROVÁ, E.: The Sintering Behaviour of Fe-Mn-C Powder System, Correlation between Thermodynamics and Sintering Process, Mn Distribution, and Microstructure. Materials Science Forum, 534-536, 2007, s.761-764
  • KUPKOVÁ, M. - KUPKA, M. - STROBL, S. - ČERNÝ, M. - KHATIBI, G. - GIERL, C.: On a Discrepancy in Modulus of Elasticity as Determined from Separate Resonance Frequencies of a Bar Sintered from Copper-Coated Iron Powder. Scripta Materialia, 57, 2007, s.639-642
  • ŠALAK, A. - SELECKÁ, M.: Effect of Manganese Content and Manganese Carrier on Properties of Sintered and Sinter Hardened Hybrid Fe-3Cr-0.5Mo-xMn-0.24C Steel. Powder Metallurgy, 51, 2008, s.327-339
  • HRYHA, E. - DUDROVÁ, E. - BENGTSSON, S.: Influence of Powder Properties on Compressibility of Prealloyed Atomised Powders. Powder Metallurgy, 51, 2008, s.340-342
  • KABÁTOVÁ, M. - DUDROVÁ, E. - WRONSKI, A.S.: Microcrack Nucleation, Growth, Coalescence and Propagation in the Fatigue Failure of a Powder Metallurgy Steel. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures, 32, 2009, s.214-222
  • KOLLÁR, P. - FÜZER, J. - BUREŠ, R. - FÁBEROVÁ, M.: AC Magnetic Properties of Fe-based Composite Materials. IEEE Transactions on Magnetics, 46, 2010, 2, s.467-470
  • BRUNCKOVÁ, H. - KABÁTOVÁ, M. - DUDROVÁ, E.: The Effect of Iron Phosphate, Alumina and Silica Coatings on the Morphology of Carbonyl Iron Particles. Surface and Interface Analysis, 42, 2010, s.13-20
  • SELECKÁ, M. - ŠALAK, A.: Industrial Sintering of Hybrid Low-Carbon 3Cr-0.5Mo-xMn Steels. International Journal of Powder Metallurgy, 46, 2010, 4, s.29-42
  • DUDROVÁ, E. - KABÁTOVÁ, M. - MITCHELL, S.C. - BIDULSKÝ, R. - WRONSKI, A.S.: Microstructure Evaluation during Step Sintering. Powder Metallurgy, 53, 2010, s.244-250












UMV SAV - Watsonova 47 - 040 01 Košice - Slovakia | Tel.: +421-55-7922 402 | Fax: +421-55-7922 408 | E-mail: imrsas@imr.saske.sk