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 grupy badawcze:
Cieplno – Mechaniczna Przeróbka Plastyczna Metali/Thermomechanical Processing Research Group, 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.
Inżynieria w Metalurgii/Metallurgical Engineering, 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.
Materiały i Procesy Wytwarzania Przyrostowego, 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.
Technologie Procesów i Materiałów Inżynierskich/Engineering Materials and Processes Technologies, lider Tomasz Śleboda
Research themes:
- The theory of elasticity and plasticity, continuum mechanics – application of the theory in experimental and industrial practice;
- Theory and technology of drawing, stamping and forging;
- Physical, analytical and numerical modeling of metal forming processes, including alloys and composites produced by powder metallurgy methods and alloys based on intermetallic phases, with particular emphasis on the analysis of forging, extrusion and roll forging, including the analysis and improvement of the durability of the tools used;
- Application of powder metallurgy methods to produce products from metal powders, alloys based on intermetallic phases and composite materials based on their matrix;
- Application of the dynamic material modeling (DMM) method, including the criteria of material flow stability/instability and analysis of the influence of process parameters on material flow, microstructure and mechanical properties of materials;
- The use of CAD / CAM / CAE systems to design the processes of metal forming and tools used in these processes;
- Rapid prototyping in application to metal forming processes using 3D scanning and printing;
- Application of fuzzy logic to the analysis of the processing of metals and their alloys.