Trzy innowacyjne rozwiązania naukowców z Łukasiewicz – Instytutu Metalurgii Żelaza zdobyły medale – dwa srebrne oraz jeden brązowy – podczas XV Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji INTARG 2022.
Srebrnym medalem został nagrodzony projekt pt.: A new, innovative generation of steels intended for use in the mining industry, characterized by high strength and increased corrosion resistance to aggressive corrosive environments. Wynikiem badań było opracowanie czterech składów chemicznych oraz wykonanie wytopów doświadczalnych. Składy chemiczne opracowano na podstawie wyników obliczeń termodynamicznych za pomocą programu ThermoCalc oraz programu JMatPro. W obliczeniach założono, że skład chemiczny stali doświadczalnej charakteryzował się będzie takim samym równoważnikiem węgla, jak stal odniesienia S550W, która obecnie stosowana jest do wytwarzania kształtowników typu V na obudowy chodnikowe w kopalniach węgla kamiennego, jednak mangan w zmodyfikowanej stali zastępowany będzie chromem, niklem, miedzią i molibdenem. Nowo opracowany skład chemiczny stali mikrostopowej, charakteryzuje się strukturą ferytyczno-perlityczną, znacznie podwyższoną odpornością korozyjną oraz porównywalnymi właściwościami mechanicznymi w stosunku do obecnie wykorzystywanej stali S550W.
Zespół pracujący nad wynalazkiem: dr inż. Łukasz Poloczek, prof. dr hab. Roman Kuziak, dr inż. Artur Mazur
Projekt pt.: Multi-phase steel for the production of premium rails characterized by high wear and fatigue resistance został nagrodzony srebrnym medalem. Dotyczy on wielofazowej stali bezwęglikowej, składającej się głównie z bainitu z efektem TRIP. Stal wielofazowa według wynalazku jest korzystnie stosowana do produkcji szyn Vignole’a o zwiększonej trwałości użytkowej, a w szczególności o zwiększonej odporności na powstawanie defektów związanych z zużyciem i zmęczeniem kontaktowym, w porównaniu z szynami chłodzonymi powietrzem ze stali perlitycznych po walcowaniu na gorąco. Pożądane właściwości szyn uzyskuje się podczas chłodzenia w powietrzu po walcowaniu bez konieczności wykonywania obróbki izotermicznej – tzw. bainityzacji. Austenit szczątkowy występuje w ilości większej niż 12%. Tę cechę szyn uzyskuje się poprzez odpowiednie stopowanie stali średniowęglowej oraz dodanie Ti w ilości powodującej umocnienie wydzieleniowe ferrytu bainitycznego przez nanocząstki TiC. Skład chemiczny stali w zakresie głównych pierwiastków zawiera 0,28%C, 1,1%Si, 2,5%(Mn+Cr). Właściwości mechaniczne szyn wykonanych z tej stali są następujące: Rp0,2>700 MPa, Rm>1200MPa, A10>20%, 400-450HB.
Zespół pracujący nad wynalazkiem: dr hab. inż. Krzysztof Radwański, prof. dr hab. Roman Kuziak
Brązowym medalem zostało nagrodzone rozwiązanie opracowane przez naukowców z Łukasiewicz – Instytutu Metalurgii Żelaza pt.: Laboratory simulator of the dip galvanizing process – za symulator procesu cynkowania ogniowego, który został skonstruowany i wdrożony w Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytucie Metalurgii Żelaza w Gliwicach. Symulator odtwarza warunki procesowe występujące w przemysłowych liniach ciągłego wyżarzania do produkcji blach AHSS stosowanych w przemyśle samochodowym. Symulator składa się z dwóch obszarów roboczych. W górnej części próbka jest podgrzewana za pomocą cewki indukcyjnej w atmosferze N2+5%H2. Zastosowanie tej atmosfery redukuje tlenki żelaza obecne na powierzchni blachy, co jest niezbędnym zabiegiem przed zanurzeniem próbki w roztopionym stopie, z którego wykonana jest powłoka. W dolnej części symulatora znajduje się tygiel grafitowy umieszczony w piecu indukcyjnym, w którym topi się stop użyty do cynkowania, chroniony atmosferą argonu. Temperatura stopionego stopu jest ustalana w celu uzyskania wymaganej różnicy temperatur w stosunku do próbki arkusza i jest mierzona za pomocą termopar. Gdy próbka i kąpiel osiągną żądaną temperaturę, próbkę zanurza się w kąpieli. Minimalny czas zanurzania próbki w kąpieli wynosi około 2 sekundy. Symulator jest wykorzystywany w eksperymentach fizycznych mających na celu dobór składu chemicznego powłok oraz parametrów cynkowania ogniowego do zastosowania w liniach przemysłowych.
Zespół pracujący nad wynalazkiem: prof. dr hab. Roman Kuziak, dr hab. inż. Krzysztof Radwański, dr inż. Artur Mazur, mgr Ryszard Molenda