Fémtani, Képlékenyalakítási és Nanotechnológiai Intézet
Kutatás
Kutatási Kompetenciák
Kutatócsoportok
Intézeti Kompetenciák
Űranyagtudományi Kutatócsoport
Kutatócsoport vezetője: Dr. Veres Zsolt
Kutatócsoport leírása:
Az Űranyagtudományi kutatócsoport részt vállal kristályosítási kísérletek kiértékelésében, amelyek az olvadt fémekben kialakuló áramlások hatását vizsgálja,
összehasonlítva a mikrogravitációs körülmények közötti áramlásmentes kristályosodás eredményével.
Támogatást tudunk nyújtani az űriparban használatos bevonatok, fémhabok és fémmátrixú kompozitok fejlesztésében és vizsgálatában.
HUN-REN-ME Anyagtudományi Kutatócsoport
Kutatócsoport vezetője: Prof. Dr. Kaptay György
HUN-REN-ME (régebben ELKH-ME, azt megelőzően MTA-ME) Anyagtudományi Kutatócsoport
Az MTA-ME Anyagtudományi Kutatócsoport 1994 óta működik a Fémtani, Képlékenyalakítási és Nanotechnológiai Intézeten
(korábban Fémtani Tanszék) belül. Kezdetben lézeres felületkezeléssel (felületötvözés, fém/kerámia kompozit és monotektikus felületi rétegek kialakítása)
foglalkozott a csoport. A monotektikus felületi réteg kialakítására kidolgozott technológiát a csoport szabadalmaztatta.
2007 után a kutatócsoport a Cu alapú tömbi amorf ötvözetek előállításával és fejlesztésével kezdett el foglalkozni. Különféle technikákkal állítanak elő tömbi amorf ötvözetet: Az első módszernél centrifugál öntéssel ék alapú próbákat készítettek, és meghatározták, hogy maximálisan mekkora az amorf anyag vastagsága. A második módszernél folyamatos és impulzus üzemmódú Nd:YAG lézerberendezéssel hoztak létre amorf felületi réteget. A harmadik módszer esetében golyósmalomban, őrléssel, Cu alapú amorf port készítenek.
2022-től az ELKH-ME Anyagtudományi Kutatócsoport tagjai a nano-anyagok tudománya és technológiája kutatási területen dolgoznak az alábbi fő tématerületek mentén:
1. Nano-anyagok modellezése,
2. Amorf-nanoszerkezetű fémkompozitok, és
3. Nanoszerkezetű acélok.
Az MTA-ME Anyagtudományi Kutatócsoport 2000-ben kapcsolódott be az Európai Űrügynökség (ESA) által finanszírozott MICAST (Microstructure Formation in Casting of Technical Alloys under Diffusive and Magnetically Controlled Convective Conditions), majd 2010-től a CETSOL (Columnar-to-Equiaxed Transition in SOLidification Processing) programokba. Mindkét program széles nemzetközi együttműködéssel, német, francia, angol, amerikai, ír, kanadai, román, svéd, osztrák kutatócsoportok és vállalatok közreműködésével valósul meg. A két program jelenleg is működik az ESA finanszírozásával 2027 végéig.
A kutatócsoport több alkalommal is megrendezte a Solidification and Gravity (SG) nemzetközi konferenciát Miskolc-Lillafüreden, az utolsót 2024-ben (https://www.solgrav.uni-miskolc.hu/index.htm#specevent). A konferenciákon átlagosan 25 ország 100 kutatója vett részt, és számolt be a legújabb kristályosodási kutatások eredményeiről.
A kutatócsoport vezetője 2017-ig Prof. Dr. Roósz András, akadémikus volt, jelenlegi vezetője Prof. Dr. Kaptay György, akadémikus.
Mechanikai Anyagvizsgálat
Intézetünk Mechanikai Anyagvizsgáló laborjában lehetőség nyílik fémek, ötvözetek és kompozit anyagok szilárdsági és szívóssági mérőszámainak meghatározására roncsolásos anyagvizsgálat segítségével. A labor központi eleme egy Instron 5982 típusú elektromechanikus univerzális anyagvizsgáló berendezés, mely segítségével számos szabványos és egyedi vizsgálatot tudunk elvégezni.
A 100 kN-os erőmérő cellával és zárt hurkos szabályozással rendelkező terhelőkeret alkalmas szakítóvizsgálat, zömítővizsgálat, hajlítóvizsgálat és kisciklusú fárasztóvizsgálat elvégzésére. Ezen felül alkalmas egyedi terheléses vizsgálatok összeállítására is, amely során erő, illetve elmozdulás értékekre lehet programozni.
A berendezéshez tartozik klímakamra és nagy hőmérsékletű kemence is, ami lehetővé teszi a vizsgálatok −100…+1000 °C hőmérséklettartományban történő elvégzését. A próbatestek vizsgálat közbeni alakváltozását érintésmentes videoextenzométerrel és csiptetős finomnyúlásmérő eszközökkel mérjük. A mért adatok számítógépes kiértékelése Bluehill 3 szoftverrel történik.
A laborban található keménységmérő berendezések segítségével Brinell, Rockwell és Vickers típusú keménységet tudunk mérni a megfelelő módon előkészített minták felületén. A labor rendelkezik továbbá egy Charpy típusú ütvehajlító berendezéssel az ütőmunka meghatározására.
Finomszerkezetvizsgálat
A finomszerkezetvizsgálat során roncsolásos, illetve roncsolásmentes módon (a módszer típusának megfelelően) vizsgáljuk különböző vizsgálati eljárásokkal (pl. mikroszkópia, röntgendiffrakció, komputertomográfia) az anyagok szerkezetét, azaz az anyagot alkotó fázisok mennyiségét és minőségét, illetve maradó feszültségét (a rácsszerkezet torzulását), valamint kristálytani anizotrópiáját (textúráját).
Technológiai folyamatok fizikai szimulációs lehetőségei
Intézetünkben a kristályosítás, a képlékenyalakítás, a hőkezelés és a nanotechnológiai folyamatok fizikai szimulációjára kínálunk lehetőséget laboratóriumi körülmények között, kutatási és fejlesztési oldalról.
Kristályosítás
Segítséget nyújtunk ipari partnereinknek a fémek mechanikai tulajdonságainak optimalizálásában a dermedés közben kialakuló mikroszerkezeten keresztül. Dermedési paraméterek meghatározásával, modern kristályosítási technológiák fejlesztésével támogatjuk a termelő fémipari vállalatok modernizálását. Egyedülálló, saját fejlesztésű berendezésekkel részt veszünk több nemzetközi kutatásban, amelyek a fémek dermedésének fémtani vonatkozásait vizsgálják.
Képlékenyalakítás
Integrált képlékenyalakító laboratóriumunkban a rendelkezésre álló alakító berendezések, előmelegítő kemencék és mérőeszközök lehetővé teszik a több szúrásos meleg- és hideg hengerlések labor szintű fizikai kísérleteit, elsősorban a lapostermék hengerlés területén.
A különféle ötvözetekből előállított lemezek, keskenyszalagok, többrétegű kompozit lemezek és tuskók hideg- és meleghengerlési kísérleteit mérőműszerekkel jól felszerelt, üzemi hengerállvánnyal végezzük el.
A laborban található hidraulikus sajtókkal és kovácsoló gépekkel kisebb kisajtoló vagy kovácsoló műveletek végezhetők el.
Hőkezelés
A vas és a nem vas alapú fémek hőkezelési és felületkezelési technológiáinak optimalizálásában nyújtunk segítséget ipari partnereink számára. Komplex vizsgálati módszerekkel felderítjük az esetleges hőkezelési problémák forrását.
A fémekben lejátszódó fémtani folyamatokat és a mechanikai, fizikai tulajdonságok változását vizsgálva, javaslatot teszünk a problémák megoldására, valamint új hőkezelési eljárások kidolgozására.
Támogatást nyújtunk fémek bevonatolási technológiáit érintő kérdésekben is.
Nanotechnológia
Intézetünk nanotechnológiához kapcsolódó berendezéseinek segítségével lehetőség nyílik a folyadék (olvadék) / szilárd anyagok határfelületének és határfelületi jelenségeinek vizsgálatára. Vizsgálható a különböző anyagok közötti nedvesítés mértéke és folyamata, mely információt ad a vizsgált anyag felületi jellemzőiről, állapotáról és a folyadék/szilárd anyag közötti reakciók végbemeneteléről.
Lehetőség van vékonyrétegek és bevonatok kialakítására plazmatechnológia, galvántechnológia, illetve kémiai redukciós módszer alkalmazásával, mely utóbbi módszerrel nanorészecskék is szintetizálhatóak. A kialakított rétegek vastagsága néhány nanométertől a mikrométeres tartományig változtatható.
A laboratóriumokban vizsgálhatóak az anyagok és anyagi rendszerek elektrokémiai tulajdonságai is, így például a szilárd elektródanyagok kapacitív viselkedése, különböző elektrolitok stabilitási tartománya és az energiatároló eszközök legfontosabb jellemzői.
Gyártási folyamati problémák analízise, reklamációs problémák
Intézetünk évtizedek óta foglalkozik ipari bérmérésekkel K+F tevékenység keretén belül, melynek során segítséget nyújtunk az ipari technológiai problémák kivizsgálásában és megoldásában korszerűen felszerelt laboratóriumaink és mérnökeink révén.
A mérési eredmények mellett szükség esetén szakvéleménnyel készítjük jegyzőkönyveinket magyar és/vagy angol nyelven.