Strona główna / Badania naukowe » Projekty badawcze » Projekt rozwojowy NR07-0002-10 /2010

Projekt rozwojowy NR07-0002-10 /2010

Nowa technologia wytwarzania i przetwarzania wybranych stopów aluminium serii 1XXX, 3XXX i 8XXX

2010–2013

Kierownik projektu:

dr inż. Andrzej Mamala
amamala@agh.edu.pl
Realizacja projektu wpisuje się w ogólną tendencję rozwoju nowoczesnych i energooszczędnych metod przetwórstwa metali nieżelaznych i ich stopów, a w szczególności stopów aluminium, których konsumpcja rośnie w krajach wysokouprzemysłowionych. Wyraźny wzrost konsumpcji produktów aluminiowych obserwuje się również w Polsce, przy czym, na dzień dzisiejszy, jest ona dużo niższa od średniej konsumpcji w UE. Wyniki projektu powalają ponadto na dywersyfikację i specjalizację stopów aluminium dedykowanych do różnorodnych zastosowań poprzez zastosowanie nowych, bardziej elastycznych linii technologicznych.
Efektem końcowym realizacji projektu będzie opracowanie technologii wytwarzania wlewków ze stopów aluminium serii 1XXX, 3XXX i 8XXX w linii ciągłego odlewania. System ciągłego odlewania bazować będzie na obracających się cylindrycznych krystalizatorach, w których obok procesu krzepnięcia zadawać można pewne odkształcenie plastyczne. Ponadto opracowana będzie technologia przetwarzania stopów aluminium serii 1XXX, 3XXX i 8XXX z wlewków uzyskanych metodą obróbki cieplno-mechanicznej.
 
Konsumpcja aluminium i jego stopów w Polsce wynosi obecnie ok. 6kg na jednego mieszkańca. W krajach UE średnia ta jest kilkakrotnie wyższa. Rozwój produkcji podzespołów dla przemysłu samochodowego, przemysłu opakowaniowego, AGD budownictwa czy elektrotechniki na terenie kraju przekłada się na istotny wzrost zapotrzebowania na omawiane materiały i daje szansę zrównania w perspektywie najbliższych lat luki w konsumpcji aluminium w Polsce w stosunku do krajów wysoko-uprzemysłowionych. Równocześnie obserwuje się trendy rynkowe wzrostu konsumpcji aluminium i jego stopów w Azji, Ameryce i Europie. Struktura konsumpcji aluminium ujawnia, że najbardziej oczekiwane rynkowo są wyroby z nowoczesnych stopów aluminium, przy czym jednym z ważniejszych asortymentów są, co oczywiste, wyroby zimnowalcowane. Powyższe przesłanki przekładają się na konieczność rozwoju technologii wytwarzania i przetwarzania stopów na osnowie aluminium metodami przeróbki plastycznej czego dotyczy niniejsze przedsięwzięcie.

Celem projektu jest opracowanie nowej oryginalnej technologii wytwarzania i przetwarzania wybranych stopów aluminium serii 1XXX, 3XXX i 8XXX z wykorzystaniem ciągłego odlewania, zimnego walcowania oraz zabiegów obróbki cieplnej. Istota innowacji tkwi w koncepcji wyeliminowania procesu gorącego walcowania, co wydatnie zmniejsza energochłonność procesu i ogranicza wymagania sprzętowe wobec potencjalnego producenta. Technologia opiera się na nowej, odmiennej niż konwencjonalna, technologii wytwarzania taśm odlewanych, uzyskiwanych w obracających się cylindrycznych krystalizatorach w miejsce dotychczas stosowanej metody DC (Direct Chill casting). To pozwala uzyskać w procesie ciągłego odlewu wsad o odpowiedniej grubości i właściwościach przeznaczony wprost do zimnego walcowania. Co oczywiste nowa technologia preferować będzie w wielu przypadkach odmienne zawartości dodatków stopowych niż w stopach stosowanych obecnie, co przekłada się na konieczność opracowania i przebadania nowych materiałów.

W ramach realizacji projektu rozwiązane zostaną w sposób kompleksowy zagadnienia z obszaru odlewnictwa, przeróbki plastycznej, obróbki cieplnej oraz inżynierii materiałowej związane z doborem składu chemicznego materiałów, procesami jego krystalizacji, zagadnieniami przetwórstwa na blachy metodami przeróbki plastycznej na zimno, procesami homogenizacji, przesycania, starzenia czy rekrystalizacji, zagadnień konfekcjonowania i uszlachetniania powierzchni. Uzyskane prototypy zostaną przebadane w celu identyfikacji kompletu charakterystyk materiałowych.

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju