Inżynieria warstwy wierzchniej

moduł obejmuje wykłady i zajęcia laboratoryjne. Wzakresie merytorycznym zawiera informacje na temat zjawisk degradujących warstwę wierzchnią w warunkach eksploatacji oraz metod kształtowania właściwości warstwy wierzchniej w sposób zgodny z wymaganiami eksploatacyjnymi. Ponadto wyjaśnia naturę zjawisk fizykochemicznych wykorzystanych w procesach technologicznych.

Treści kształcenia

- Pojęcie warstwy wierzchniej. Budowa warstwy wierzchniej i jej modele. Parametry geometryczne, geometryczno-fizykochemiczne i fizykochemiczne warstwy wierzchniej.Właściwości eksploatacyjne – wytrzymałościowe, tribologiczne, antykorozyjne i dekoracyjne

- Definicja i ogólna budowa powłok. Charakterystyka powłok ze względu na materiał, przeznaczenie, sposób wytwarzania, Parametry opisujące właściwości powłok: .

- Metody wytwarzania warstw powierzchniowych: mechaniczne, cieplno-mechaniczna, cieplne, cieplno-chemiczne, elektrochemiczne i chemiczne oraz fizyczne. Charakterystyka technik wytwarzania technologicznych warstw powierzchniowych

- Techniki elektronowe stosowane do wytwarzania warstw powierzchniowych. Podstawy fizyczne działania urządzeń elektronowych: emisja elektronów, przyspieszanie i sterowanie wiązką elektronów. Zjawiska fizyczne towarzyszące oddziaływaniu wiązki elektronów na materiał. Technologie elektronowe stosowane w kształtowaniu warstwy wierzchniej: bezprzetopieniowe i, przetopieniowe

- Techniki laserowe stosowane do wytwarzania warstw powierzchniowych. Fizyczne podstawy działania lasera, rodzaje laserów stosowane w inżynierii powierzchni. Oddziaływanie wiązki laserowej na materiał warstwy wierzchniej. Technologie laserowe przetopieniowe i bezprzetopieniowe stosowane w inżynierii materiałowej.

- Technologie implantacyjne w inżynierii powierzchni. Podstawy fizyczne oraz metody implantacji. Właściwości fizykochemiczne i eksploatacyjne warstw implantowanych

- Techniki jarzeniowe stosowane w kształtowaniu warstwy wierzchniej. Fizykochemiczne podstawy obróbki jarzeniowej. Metody kształtowanie warstwy wierzchniej techniką jarzeniową

- Technologia chemicznego osadzania warstw(CVD). Zjawiska fizykochemiczne towarzyszące procesom wywarzania warstw. Metody CVD stosowane w inżynierii powierzchni. Właściwości i zastosowanie warstw wytworzonych w procesach CVD.

- Techniki osadzania próżniowego metodami fizycznymi (PVD). Fizyczne podstawy procesu PVD. Podział metod PVD stosowanych w inżynierii powierzchni. Budowa i właściwości warstw wytworzonych metodami PVD

- Powłoki elektrolityczne, budowa i zasady doboru. Mikrostruktura i zastosowanie powłok natryskiwanych

- Powłoki CVD - wpływ warunków procesu wytwarzania na mikrostrukturę warstw

- Powłoki PVD - wpływ warunków procesu wytwarzania na mikrostrukturę warstw

- Badania właściwości tribologicznych warstw natryskiwanych. Badania twardości warstw wytworzonych różnymi metodami

- Badania topografii powierzchni warstw natryskiwanych oraz wytworzonych metodami CVD i PVD. Badania właściwości eksploatacyjnych warstw wytworzonych metodą CVD

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

Burakowski T., Wierzchoń T - Inżynieria powierzchni metali - WNT Warszawa . - 1995

Blicharski M - Inżynieria powierzchni - WNT Warszawa . - 2009

Kula P. - Inżynieria warstwy wierzchniej - Wyd. Politechniki Łódzkiej . - 2000

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

Skubała W., Harnacińska J.,Hryniweicz T. - Ćwiczenia laboratoryjne z powłok ochronnych i dekoracyjnych - WSI Koszalin . - 1989

Hryniewicz T. - Technologia powierzchni i powłok - Wyd. Nauk. Politechniki Koszalińskiej . - 2004

Literatura do samodzielnego studiowania

Skubała W. - Powłoki ochronne i dekoracyjne - WSI Koszalin . - 1985

Dobrzański L.A., Dobrzańska -Danikiewicz A. - Kształtowanie struktury i własności powierzchni materiałów inżynierskich - Wyd. Politechniki Śląskiej. - 2013

Literatura uzupełniająca

Nitkiewicz Z. - Wykorzystanie łukowych źródeł plazmy w inżynierii powierzchni - Wyd. Politechniki Częstochowskiej. - 2001

Kusiński J. - Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej - Wyd. Akapit Kraków. - 2000

Publikacje naukowe

R. Filip; M. Góral; M. Pytel; T. Tokarski - Structure of Pd-Zr and Pt-Zr modified aluminide coatings deposited by a CVD method on nickel superalloys - . - 2019

R. Filip; A. Gradzik; B. Wilk - Oddziaływanie warunków obróbki laserowej na budowę i właściwości mechaniczne napoiny Stellite 694, na podłożu nadstopu niklu Inconel 713C - WYDAWNICTWO NAUKOWE TYGIEL. - 2018

R. Filip; M. Góral; M. Pytel - Modyfikowana dyfuzyjna warstwa aluminidkowa - . - 2018

R. Filip; A. Nowotnik; M. Pytel - The influence of surface preparation method on microstructure of HF-modified aluminide coatings deposited by CVD method on Rene 80 and MAR M-247 nickel superalloys - . - 2016

R. Filip; M. Góral; A. Nowotnik; M. Pytel - The microstructure of hafnium modified aluminide coatings deposited by CVD method - . - 2016

S. Adamiak; W. Bochnowski; A. Dziedzic; R. Filip; E. Szeregij - Structure and Properties of the Aluminide Coatings on the Inconel 625 Superalloy - . - 2016

J. Dyrda; R. Filip; M. Góral - The concept of using model gas turbine for burner rig corrosion test - TRANS TECH PUBLICATIONS LTD. - 2015

M. Drajewicz; R. Filip; J. Sieniawski; M. Zagula-Yavorska - The Effect of the Aluminide Coating on the Thermal Properties and Oxidation Resistance of Inconel 625 Ni-Base Superalloy - TRANS TECH PUBLICATIONS LTD. - 2015

M. Drajewicz; R. Filip; K. Kubiak; M. Motyka; P. Pędrak; M. Poręba; J. Sieniawski; M. Zagula-Yavorska; W. Ziaja - Opracowanie i wdrożenie technologii kształtowania plastycznego z nagrzewaniem oporowym elementów silników lotniczych z trudnoodkształcalnych nadstopów niklu i żelaza - . - 2015

R. Filip; J. Sieniawski; M. Zagula-Yavorska - The influence of the chemical composition of superalloys on the oxidation resistance of aluminide coating - TRANS TECH PUBLICATIONS LTD. - 2015

R. Filip; M. Góral; A. Gradzik; J. Sieniawski; M. Wierzbińska - The influence of activator on vapour phase aluminizing of TiAl intermetallics - TRANS TECH PUBLICATIONS LTD. - 2015

R. Filip; M. Góral; M. Pytel - Modyfikowana dyfuzyjna warstwa aluminidkowa - . - 2015

R. Filip; M. Maliniak; M. Pytel; J. Romanowska; J. Sieniawski; M. Zagula-Yavorska - The oxidation resistance of nonmodified and Zr-modified aluminide coatings deposited by the CVD method - TRANS TECH PUBLICATIONS LTD. - 2015

R. Filip; W. Habrat; K. Krupa; K. Kubiak; D. Kurkowski; P. Laskowski; M. Motyka; J. Sieniawski; M. Wierzbińska; M. Zagula-Yavorska; W. Ziaja - Nowe materiały metaliczne o strukturze nanometrycznej do zastosowań w nowoczesnych gałęziach gospodarki - . - 2015