Ocena wpływu implantacji jonów azotu na właściwości mechaniczne i strukturę warstwy wierzchniej stopu niklu Inconel 718

Środki finansowe przyznane przez Narodowe Centrum Nauki na realizację działania naukowego
Miniatura 8

Tytuł projektu: Ocena wpływu implantacji jonów azotu na właściwości mechaniczne i strukturę warstwy wierzchniej stopu niklu Inconel 718

Tytuł w j. angielskim: Evaluation of the effect of nitrogen ion implantation on the mechanical properties and surface layer structure of Inconel 718 nickel alloy

Numer decyzji: DEC-2024/08/X/ST11/01106

Okres realizacji: 10.12.2024 - 09.12.2025

Wartość przyznanych środków: 40 700,00 PLN

Wartość projektu: 40 700,00 PLN

Kierownik działania naukowego: dr inż. Mariusz Kamiński

Streszczenie:

Celem niniejszego działania naukowego jest zbadanie wpływu zmiennych parametrów implantacji jonów azotu na właściwości tribologiczne stopu niklu Inconel 718. Z uwagi na szerokie zastosowanie stopu Inconel 718 w budowie maszyn, inżynierii jądrowej oraz kosmicznej, palowane działanie naukowe ma kluczowe znaczenie w obszarze dyscypliny inżynieria mechaniczna. Implantacja jonowa jest zaawansowaną metodą modyfikacji warstwy wierzchniej metali i ich stopów, która może prowadzić do redukcji współczynnika tarcia oraz zużycia. Jednak wpływ tej techniki na stop Inconel 718 nie został dotychczas dostatecznie zbadany.

W ramach działania naukowego przeprowadzone zostaną pilotażowe badania eksperymentalne mające na celu ocenę wpływu różnych parametrów implantacji, takich jak energia i dawka jonów azotu, na właściwości tribologiczne materiału. Próbki stopu Inconel 718 zostaną poddane implantacji z zastosowaniem zróżnicowanych parametrów procesowych. Metody badawcze obejmą testy tribologiczne metodą "ball-on-disc", pomiary nanotwardości oraz analizy strukturalne z wykorzystaniem dyfrakcji rentgenowskiej (GXRD) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) z mikroanalizą składu chemicznego (EDS). Takie podejście pozwoli na kompleksową ocenę wpływu implantacji na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne i tribologiczne materiału, co jest istotne z punktu widzenia implementacji wyników w obszarze inżynierii mechanicznej.

Działanie naukowe ma charakter wstępny i stanowi podstawę do przygotowania większego projektu badawczego, którego celem będzie stworzenie zaawansowanego modelu optymalizującego proces implantacji jonów. Wyniki badań planowane są do publikacji w renomowanym czasopiśmie naukowym z listy JCR, co przyczyni się do rozwoju wiedzy w dziedzinie inżynierii mechanicznej i modyfikacji powierzchni stopów metali.