HEFAJSTOS

» 2022 - "Opracowanie technologii wytwarzania wielowarstwowego pancerza kompozytowego na bazie materiałów wysokoentropowych i ceramicznych"

Cel i zakres prac badawczych:

Celem prowadzonych prac będzie wykonanie wielowarstwowego pancerza kompozytowego, w którego skład wchodzić będą materiały metaliczne (stal, materiał wysokoentropowy) oraz materiał ceramiczny. Pierwszy etap prac będzie polegał na wytworzeniu w procesach odlewania, kucia i walcowania blachy z materiału wysokoentropowego, charakteryzującego się bardzo korzystną kombinacją własności wytrzymałościowych i plastycznych. Kolejny etap badań zakłada wykonanie próbek składających się z kilku warstw różnych materiałów. Grubość poszczególnych warstw oraz ich konfiguracja zostanie określona na podstawie analizy teoretycznej i symulacji. Przygotowane próbki zostaną poddane badaniom dynamicznym na strzelnicy w celu określenia odporności danej próbki na uderzenie pocisku. Uzyskane wyniki posłużą do określenia wytycznych dla konstruktorów kamizelek kuloodpornych. KN Hefajstos nawiązało współpracę ze Stowarzyszenie WIATR OD MORZA, które planuje rozpoczęcie produkcji kamizelek kuloodpornych dla ludności cywilnej, w ramach pomocy humanitarnej dla Ukrainy. Zakłada się, że wyniki uzyskane w ramach prowadzonych badań będą bardzo cennym wkładem w to przedsięwzięcie. W projekcie zostanie wykorzystana wiedza Członków Koła nabyta podczas realizacji projektów EGIDA AGH w 2019 roku oraz Grantu Rektora Edycja IDUB 2021. Prace będą wykonywane we współpracy z KN Adamantium (WIMiC, AGH). 

» 2022 - "Opracowanie technologii wytwarzania blach ze stali charakteryzujących się podwyższoną entropią i unikatową kombinacją własności wytrzymałościowych i plastycznych"

Głównym efektem proponowanego projektu jest wytworzenie blach ze stali o podwyższonej entropii, które dodatkowo będą charakteryzowały się bardzo korzystną kombinacją własności wytrzymałościowych i plastycznych. Głównym założeniem jest osiągnięcie obniżonej gęstości materiału, w porównaniu do klasycznej stali. Na podstawie analizy literaturowej oraz przeprowadzonych badań zostaną wytypowane różne warianty składów chemicznych stali.
W skali laboratoryjnej zostanie przeprowadzony cały proces produkcyjny poczynając od wytopienia wlewków, homogenizację, przeróbkę plastyczną oraz badaniu wytworzonych wyrobów. W związku ze spodziewanymi, bardzo dobrymi własnościami mechanicznymi oraz obniżoną gęstością stali, zakłada się ich zastosowanie do produkcji wyrobów tłoczonych dla przemysłu motoryzacyjnego (m.in. do samochodów elektrycznych). W przypadku tych pojazdów, widoczny jest wzrost produkcji spowodowany rosnącym zapotrzebowaniem. Obniżenie masy pojazdu pozwoli na obniżenie kosztów związanych z zużyciem energii zachowując przy tym wymogi dotyczące bezpieczeństwa.

Założenia projektu oraz główne cele

W ramach niniejszego projektu zakłada się wytworzenie blach ze stali o obniżonej gęstości oraz podwyższonej entropii oraz wykonanie badań mających na celu określnie własności zaproponowanych stali. Badania prowadzone będą w skali laboratoryjnej i będą obejmować:

• Opracowanie składów chemicznych stali oraz oszacowanie ich własności
• Wytopy wlewków
• Ujednorodnienie składu chemicznego 
• Opracowanie parametrów technologicznych przeróbki plastycznych stali 
• Procesy przeróbki plastycznej 
• Analizę uzyskanych stali

» 2021 - "Opracowanie parametrów technologicznych procesów kucia i walcowania materiału charakteryzującego się wysoką entropią z przeznaczeniem do zastosowań militarnych"

Koło Naukowe „Hefajstos” zajęło ponownie I miejsce, otrzymując pełną kwotę dofinansowania w wysokości 5900 zł. Wygraną zapewnił projekt: „Opracowanie parametrów technologicznych procesów kucia i walcowania materiału charakteryzującego się wysoką entropią z przeznaczeniem do zastosowań militarnych”.

W pierwszej części projektu zostaną wykonane wlewki z materiału wysokoentropowego na podstawie optymalizacji składu chemicznego uzyskanego w ramach Grantu EGIDA 2019. Następnie przeprowadzone zostaną symulacje numeryczne procesów przeróbki plastycznej. W kolejnym etapie zakładane są prace w laboratorium.

Otrzymana próbka zostanie należycie przygotowana do prób balistycznych (w współpracy z Kołem Naukowym „Adamantium”). Następnie przeprowadzona zostanie analiza badanego materiału po próbie balistycznej.  Zakłada się również prowadzenie dalszych badań, dzięki którym nastąpi optymalizacja parametrów technologicznych i własności wyrobu gotowego.

» 2021 - „Określenie własności oraz opracowanie technologii walcowania blach ze stali superlekkich o podwyższonych własnościach wytrzymałościowych i plastycznych dedykowanych dla przemysłu motoryzacyjnego”

Projekt otrzymał pełną kwotę dofinasowania tzn. 9500 zł jednocześnie otrzymując największą liczbę punktów (81 pkt., czyli 90% ze wszystkich możliwych do zdobycia).

Projektpodzielono na trzy etapy. W pierwszym z nich nastąpi analiza literaturowa pozwalająca na wybranie grupy materiałów. Następnie przeprowadzone zostaną symulacje termomechaniczne oraz numeryczne walcowania na gorąco i zimno w celu optymalizacji parametrów procesu.

        Ostatecznie zostaną wykonane badania eksperymentalne w laboratorium, do których należy zaliczyć: wykonanie wlewków, badania materiału w stanie lanym, wykonanie procesu walcowania na gorąco oraz na zimno zgodnie z parametrami wyznaczonymi podczas symulacji, analiza mechaniczna i chemiczna otrzymanych próbek. 

» 2019 - " EGIDA AGH "  - realizowany wspólnie z KN „Adamantium”, KN „Zgarek” i KN „Detonator”

Celem i treścią projektu było zaprojektowanie i badanie nowych materiałów z przeznaczeniem na pancerze odporne na uderzenia pociskami kumulacyjnymi. Każde ze współpracujących kół naukowych przewidziało badania innej grupy materiałów - ceramika, materiały odlewane, różnego rodzaju kompozyty. Końcowym etapem była realizacja przez jedno z kół prób strzałowych w warunkach poligonowych, celem weryfikacji własności otrzymanych materiałów. Koło Naukowe "Hefajstos" podjęło się analizy stopów, które są obecnie przedmiotem szczególnej uwagi w materiałoznawstwie i inżynierii materiałowej - stopów o wysokiej entropii. Stopy te cechują się bardzo korzystną kombinacją własności mechanicznych, a w szczególności bardzo wysokim stosunkiem wytrzymałości do masy. Przy zastosowaniu odpowiednich metod obliczeniowych i specjalistycznego oprogramowania zaprojektowano składy chemiczne stopów oraz określono przewidywane własności mechaniczne. Kolejnym etapem było wykonanie wytopu zaprojektowanych stopów. Wykonano podstawowe badania uzyskanych materiałów. W dalszym etapie przewidziana jest kontynuacja badań, a w pierwszym rzędzie przeróbka plastyczna stopów, celem wytworzenia próbek do prób strzałowych.

» 2016 - " Wytworzenie kompletu narzędzi kowalskich z przeznaczeniem do wykorzystania w ceremonii ślubowania hutniczego "

Celem projektu było wytworzenie kompletu narzędzi kowalskich - dwóch młotków oraz kleszczy, które mogłyby służyć jako rekwizyty używane przy tzw. ślubowaniu hutniczym, czyli symbolicznym przekuwaniu odkuwki na kowadle, które jest jednym z elementów corocznych uroczystych obchodów Dnia Hutnika. Na bazie wcześniej używanych narzędzi wykonaliśmy dokumentację projektową CAD, wraz z doborem odpowiedniego materiału, przy uwzględnieniu aspektów funkcjonalności i bezpieczeństwa. Kolejnym etapem było stworzenie stanowiska kowalskiego do kucia ręcznego na gorąco. Odpowiednio wyposażone stanowisko posłużyło ostatecznie do wykonania narzędzi. W ramach projektu odbyliśmy również wizytę w Kuźni Sułkowice S.A. Przy realizacji projektu mieliśmy więc możliwość skonfrontowania teoretycznej wiedzy wyniesionej z zajęć dydaktycznych z realnymi warunkami technologicznymi.

» 2014 - " Próba rekonstrukcji procesu wytwarzania i przetwarzania stali damasceńskiej z wykorzystaniem współczesnej technologii w zakresie elektrometalurgii oraz przeróbki plastycznej stali "  - realizowany wspólnie z KN Metalurgii Surówki i Stali

( wyróżnienie w konkursie międzynarodowym TMS Bladesmithing Competition – marzec 2015, Orlando, Floryda, USA )

Głównym celem projektu było uzyskanie stali damasceńskiej metodą przetopu w piecu indukcyjnym, a następnie, poprzez przeróbkę plastyczną i obróbkę cieplną, wykonanie z tego materiału broni białej - na początku noża, a przy odpowiednim opanowaniu technologii również broni długiej, jak np. szabla. Założeniem było otrzymanie materiału jak najbardziej zbliżonego do legendarnego oryginału pod względem składu chemicznego i mikrostruktury, który po przekuciu ujawni charakterystyczny damasceński wzór na powierzchni. Podjęliśmy się wykonania repliki oryginalnego sztyletu perskiego (tzw. handżar), który został nam udostępniony przez Muzeum Narodowe w Krakowie. Projekt zakończył się dużym sukcesem - udało nam się wykonać wyrób odpowiadający oryginałowi, nie tylko pod względem wyglądu, ale przede wszystkim o wysokim stopniu zgodności materiałowej. Nasza praca została doceniona na międzynarodowym konkursie TMS Bladesmithing Competition, który odbył się w dniach 15-19.03.2015 w Orlando na Florydzie (USA) jako wydarzenie towarzyszące prestiżowej w świecie nauki o materiałach konferencji TMS Annual Meeting & Exhibition. Zdobyliśmy w tym konkursie jedyne przyznane wyróżnienie. Sukces nasz odbił się również szerokim echem w mediach - internecie, prasie, radiu i telewizji (artykuły, wywiady, reportaż w Teleexpressie).