projekty z budzetu i funduszu celowego


Temat projektu: Wpływ granic międzyfazowych na umocnienie wielo-warstwowych nano-kompozytów metalicznych

 

Konkurs: OPUS

Projekt badawczy nr 2021/41/B/ST5/04283

Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Henryk Zdzisław Paul

DOFINANSOWANIE: 

975 878 zł

 CAŁKOWITA WARTOŚĆ

 975 878 zł


W niniejszym programie badawczym zaproponowano połączenie technologii spajania wybuchowego (EXW) i akumulacyjnego pakietowania (ARB) do wytwarzania przemysłowych, pełnowymiarowych, płaskich (pół)produktów o charakterze nanokompozytu. W pierwszym etapie, układy warstwowe Cu/Ta, Cu/Nb i Cu/Fe będą spajane wybuchowo w celu wytworzenia wielowarstwowych blach składających się z min. 10 warstw, naprzemiennie ułożonych arkuszy, o grubości ~ 0,5 mm. Następnie, w drugim etapie, kompozyty te będą przetwarzane poprzez wielokrotne walcowanie, cięcie i pakietowanie (do 7-8 przejść) z procesem walcowania międzyoperacyjnego. W wybranych przypadkach ostatni etap procesu walcowania będzie prowadzony w temperaturze ciekłego azotu w celu zwiększenia intensywności bliźniakowania odkształceniowego. W przeprowadzonych badaniach wstępnie założono, że: (i) interfejsy mogą być w rzeczywistości niezwykle cienkimi warstwami reakcyjnymi (mieszaniną obu składników), które powstają podczas wytwarzania kompozytów metodą EXW, (ii) propagacja poślizgu przez interfejsy międzyfazowe opiera się zasadniczo na tych samych mechanizmach, które obserwuje się podczas propagacji poślizgu przez granice ziaren lub bliźniaków w metalach o strukturze sieci rsc, tj. mechanizmach opartych na lokalnej reorientacji sieci krystalicznej, oraz (iii) za pomocą metod opartych na inżynierii granic ziaren możliwe jest zwiększenie udarności metali. Próbki będą badane metodą ściskania kanałowego i Hammer Drop, a następnie mikrostruktura będzie charakteryzowana metodami mikroskopii optycznej, SEM, TEM i dyfrakcji rentgenowskiej.

Zaproponowana zostanie szczegółowa analiza trzech grup zagadnień. (i) Wyjaśnienie natury, tzw. "interfejsów 3D". (ii) Wyjaśnienie mechanizmu kontrolującego powstawanie bliźniaków odkształcenia w pobliżu granic międzyfazowych. (iii) Wyjaśnienie mechanizmów zarodkowania (makro-/mikro-) pasm ścinania, poszerzenia i propagacji pasm poprzez nanowarstwy oraz wpływu grubości "interfejsów 3D" na ten proces.