Katedra swoją działalnością naukową obejmuje teoretyczne i technologiczne problemy procesów wytwarzania nowoczesnych stali i stopów metali, ich kształtowania na drodze przeróbki plastycznej i wytwarzania przyrostowego oraz osadzania elektrolitycznego. Obecnie w Katedrze funkcjonują cztery zespoły badawcze:
Cieplno – Mechaniczna Przeróbka Plastyczna Metali/Thermomechanical Processing Research Group – profil w BaDAP,
lider Krzysztof Muszka
Research themes:
- Thermomechanical processing of metals and alloys;
- Metal forming science and technology (with focus on rolling – flat and long products, tubes and pipes);
- Physical-based modeling of deformation behaviour of metallic materials subjected to thermomechanical processing;
- Development of incremental metal forming technologies;
- Relationships between thermomechanical processing history and mechanical properties;
- Modeling of microstructure development and properties during thermomechanical processing;
- Deformation behaviour of multiphase metallic materials (DP and CP Steels, HEA);
- Studies of metallic materials under dynamic loading conditions (high strain rate). Failure phenomena;
- Studies of complex loading conditions on microstructure development and properties of materials subjected to thermomechanical loading;
- Additive manufacturing of reactive materials and bioglasses.
Materiały i Procesy Wytwarzania Przyrostowego – profil w BaDAP,
liderka Beata Dubiel
Tematyka badawcza:
Opracowania teoretyczne oraz badania eksperymentalne z zakresu procesów wytwarzania przyrostowego, osadzania elektrolitycznego, spiekania i przeróbki plastycznej oraz badań mikrostruktury i właściwości stopów i kompozytów na osnowie metalowej.
- projektowanie, próżniowe wytapianie i odlewanie stopów metali do druku 3D,
- atomizacja stopów metali z wykorzystaniem ultradźwięków,
- wytwarzanie przyrostowe wyrobów ze stopów metali i tworzyw sztucznych,
- kształtowanie mikrostruktury i właściwości wyrobów wytwarzanych przyrostowo,
- projektowanie, wytwarzanie i charakteryzowanie elektroosadzanych stopów i kompozytów na osnowie metalowej,
- projektowanie procesów wytwarzania i przeróbki cieplno-plastycznej stopów i kompozytów na osnowie tytanu,
- badania mikrostruktury i właściwości nowych materiałów,
- modelowanie numeryczne mikrostruktury,
- zastosowanie metody logiki rozmytej do sterowania procesami przemysłowymi.
Metalurgia Ekstrakcyjna/Metallurgical Engineering – profil w BaDAP,
lider Piotr Migas
Tematyka badawcza:
1) Tradycyjne oraz oparte o reduktory bez-węglowe techniki wytwarzania nowoczesnych stali i stopów metali. Opracowania teoretyczne oraz badania eksperymentalne, także modelowanie zjawisk i procesów zachodzących w fazach: gazowej, ciekłej i stałej oraz na granicy podziałów w zakresie:
- kinetyki i modelowanie procesów redukcji żelaza w fazach skondensowanych,
- własności fizykochemicznych żużli oraz termodynamiki i kinetyki reakcji w układach ciekłych,
- kinetyki i modelowania procesów stalowniczych: konwertorowych oraz w piecu łukowym,
- kinetyki i modelowania procesów rafinacji pozapiecowej,
- kinetyki i modelowania procesów ciągłego odlewania stali,
- kinetyki i modelowania procesów żelazostopowych oraz metalotermicznych.
2) Aspekt środowiskowy w technologiach wytwarzania metali. Opracowania teoretyczne, badania eksperymentalne, modelowanie fizyczne i numeryczne zjawisk i procesów w zakresie:
- zagospodarowania odpadów po-hutniczych: przez zbrylanie, brykietowanie, grudkowanie,
- odzysku pierwiastków metalicznych w procesach ekstrakcyjnych,
- ograniczenia energochłonności procesów metalurgicznych oraz zrównoważonej, niskoemisyjnej produkcji żelaza i stali,
- technik de-karburyzacji klasycznych procesów produkcyjnych metali i stopów.
Wymienione zagadnienia dotyczą:
- procesów przygotowania rud i surowców hutniczych,
- procesu spiekania oraz procesu wielkopiecowego,
- procesów redukcji bezpośredniej, produkcji DRI,
- procesów utylizacji stałych odpadów hutniczych,
- tlenowych procesów konwertorowych,
- elektrometalurgii stali oraz rafinacji pozapiecowej,
- odlewania stali oraz kształtowania tiksotropowego.
Technologie Procesów i Materiałów Inżynierskich/Engineering Materials and Processes Technologies – profil w BaDAP,
lider Tomasz Śleboda
Tematyka badawcza:
- Teoria sprężystości i plastyczności, mechanika ośrodków ciągłych – zastosowania teorii w praktyce doświadczalnej i przemysłowej;
- Teoria i technologia procesów ciągnienia i tłoczenia;
- Teoria i technologia procesów kucia swobodnego, matrycowego i walcowania kuźniczego;
- Fizyczne, analityczne i numeryczne modelowanie procesów przeróbki plastycznej stopów metali, w tym stopów i kompozytów wytwarzanych metodami metalurgii proszków oraz stopów na osnowie faz międzymetalicznych, ze szczególnym uwzględnieniem analizy procesów kucia, wyciskania oraz walcowania kuźniczego, z uwzględnieniem analizy i poprawy trwałości stosowanych narzędzi;
- Zastosowanie metod metalurgii proszków do wytwarzania wyrobów z proszków stopów metali, stopów na osnowie faz międzymetalicznych oraz materiałów kompozytowych na ich osnowie;
- Zastosowanie metody dynamicznego modelowania materiału (DMM), w tym kryteriów stabilności/niestabilności płynięcia materiału oraz analiza wpływu parametrów procesowych na plastyczne płynięcie, mikrostrukturę i własności mechaniczne materiałów;
- Wykorzystanie systemów CAD/CAM/CAE do projektowania procesów przeróbki plastycznej metali i ich stopów oraz stosowanych w tych procesach narzędzi;
- Szybkie prototypowanie w zastosowaniu do procesów przeróbki plastycznej z wykorzystaniem skanowania i druku 3D;
- Zagadnienia związane z rozwojem osobistym oraz zarządzaniem zasobami.