Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/105
Název projektuProgresivní metody výzkumů deformačního chování materiálů
ŘešitelRusz Stanislav Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuPředmětem výzkumu bude fyzikální simulace procesu tváření, tvorba matematických modelů, studium deformačních charakteristik, vývoj mikrostrukturních a mechanických vlastností vybraných materiálů. Studenti budou moci využívat laboratorní válcovací tratě, plastometr HDS-20 a další vybavení pro tváření materiálů.
Výhodou laboratorních válcovacích tratí je možnost použití větších vzorků, z čehož vyplývají možnosti snadnějšího vyhodnocení nejen strukturních, ale i mechanických vlastností zkoumaného materiálu. Na katedře tváření materiálu je instalovaná např. laboratorní válcovací tratí Tandem (válcování plochých vývalků za tepla), a v rámci Regionálního materiálově technologického výzkumného centra na Fakultě metalurgie a materiálové inženýrství je k dispozici polospojitá laboratorní válcovna tyčí.
Polospojitá válcovací trať byla projektována zejména se záměrem simulovat vybrané uzly válcování jednoduchých profilů na středojemné či drátové trati. Tato laboratorní válcovna je rozdělena do dvou pořadí – předválcovací a hotovní. Předválcovací pořadí tvoří jedna vratná duo stolice a hotovní pořadí je tvořeno čtyřmi stolicemi, ve kterých jsou provalky válcovány spojitým způsobem. V současné době umožňuje válcovat vratně na hladkých válcích, na kalibrovaných válcích s kalibrací kosočtverec-čtverec nebo vratně či spojitě na válcích s kalibrací plochý ovál-kruh.
Pro ohřev materiálu na teplotu až 1300 °C lze použít stabilní plynovou pec nebo několik většinou mobilních elektrických odporových pecí s hloubkou nístěje až 1,2 m. Teplotně regulovatelný příhřev rozvalků zajišťuje průběžný indukční systém. Povrchové teploty vývalků jsou v rozsahu 300 – 1400 °C měřeny čtyřmi vysokorychlostními teplotními skenery, variabilně rozmísťované s pomocí konzol na různá místa válcovací trati. V průběhu válcování lze v závislosti na čase registrovat polohu válcovací mezery, válcovací síly, krouticí momenty, otáčky válců a povrchové teploty vývalků. Všechna naměřená data jsou pak ukládána v řídícím počítači.
Příklady aplikace: simulace vybraných procesů válcování na jemných profilových a drátových tratích s ovlivňováním vývoje struktury; optimalizace mechanických vlastností vývalků termomechanickým zpracováním a řízeným ochlazováním; zhutňování kovových prášků.

Předností plastometrů je pak především jejich větší univerzálnost při volbě experimentálních podmínek. V Regionálním materiálově technologickém výzkumném centru na Fakultě metalurgie a materiálové inženýrství je instalován universální plastometr Gleeble 3800, který spolu se simulačním modulem Hydrawedge II tvoří Simulátor deformací za tepla HDS-20. Mezi aplikace patří: simulace tepelného zpracování; studium deformačního chování zkouškami jednoosým tahem nebo tlakem (tvařitelnost, křivky deformace-napětí, mez kluzu za tepla); určování teploty nulové pevnosti materiálu; řízené tavení a tuhnutí vzorku a následnou deformací (simulace plynulého lití); SICO test tvařitelnosti materiálu za tepla; simulace víceúběrových tvářecích procesů tlakovou zkouškou s rovinnou deformací; simulace svařování obloukem či laserem (HAZ); dilatometrická studia (tvorba rozpadových ARA diagramů i s vlivem předchozí deformace, simulátor je vybaven bezkontaktním optickým dilatometrem, který umožňuje snadnější manipulaci a přesnější stanovení dilatometrických změn.); relaxační testy (studium postdynamických uzdravovacích procesů).

K vyhodnocení mikrostrukturních vlastnosti můžou studenti využívat program QuickPHOTO INDUSTRIAL 3.1, který je určen pro záznam digitálního obrazu zejména z mikroskopů vybavených digitálními kamerami a fotoaparáty, k úpravám a ukládání pořízených snímků a měření. Využití nachází hlavně v průmyslu a materiálovém výzkumu. Živý obraz z mikroskopu zobrazený na monitoru počítače usnadňuje ostření a správné exponování snímků.
Členové řešitelského týmuBc. David Bojda
Bc. Kateřina Laubrová
Bc. Roman Coufal
Bc. Ondřej Folta
Bc. Zdeněk Janděl
doc. Ing. Petr Kawulok, Ph.D.
Ing. Rostislav Kawulok, Ph.D.
Bc. Michal Kempny
Bc. Ladislav Kišac
Bc. Tomáš Kloda
Bc. Petr Kolondra
Ing. Ondřej Kotásek
Ing. Ludmila Krátká
Ing. Oskar Kwarteng
Ing. Mario Latocha
Bc. Tomáš Laubr
Bc. Tomáš Mazánek
Bc. Andrea Mertová
Ing. Horymír Navrátil
Bc. Gabriela Němcová
Ing. Josef Němec
Ing. Petr Opěla, Ph.D.
Bc. Denis Piták
Bc. Dan Plevák
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D.
Ing. Vojtěch Ševčák
Ing. Zdeněk Solowski
Bc. Tomáš Večerek
Bc. Ondřej Žůrek
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)V rámci disertačních prací bude řešeno:
• Termomechanické válcování ocelí na spojité trati
• Vliv výchozí mikrostruktury a předchozí deformace na ARA diagramy

V rámci diplomových prací bude řešeno:

• Návrh a analýza výroby konstrukce specializované automobilové hlavové opěrky
• Návrh a verifikace technologie výroby duté hřídele určené pro automobilový průmysl
• Optimalizace úběrového plánu při válcování sochorů v přípravném pořadí Středojemné válcovny s využitím matematického modelování
• Optimalizace výrobního procesu tažení nízkouhlíkového ocelového drátu pro výrobu rozptýlené výztuže do betonu
• Porovnání teploty nulové pevnosti a teploty solidu uhlíkových ocelí
• Posouzení vlivu normalizačního válcování a normalizačního žíhání na vlastnosti tlustých plechů z ocelí S235 a S355
• Rozbor technologie kování slitin niklu a slitin titanu na radiálním kovacím stroji
• Sestavení DCCT diagramu oceli AISI 4130 po vysokoteplotní austenitizaci
• Tažnost oceli 42CrMo4 v širokém rozsahu deformační rychlosti a teploty
• Válcování velkých kroužků za tepla
• Vliv parametrů indukčního zušlechtění na finální vlastnosti Cr-Mo ocelí

Výsledky budou použity při tvorbě diplomových a doktorských disertačních prací.

Vybrané výsledky budou publikovány na konferencích (METAL 2018, Forming 2018, Den doktorandů FMMI apod.) se snahou o výstupy zahrnuté do uznávaných databází (Web of Knowledge) a impaktovaných časopisů.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
13400,-13400,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)10000,-10000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti3400,-3400,-
2. Stipendia80000,-80000,-
3. Materiálové náklady54813,-112077,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek50000,-44526,-
5. Služby40000,-29830,-
6. Cestovní náhrady80000,-38380,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory35357,-35357,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady353570,-
Uznané náklady353570,-
Celkem běžné finanční prostředky353570,-353570,-