Issuu on Google+

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

1/2011

Metody ograniczania emisji lotnych związków organicznych do środowiska Odlewane pomniki Jana Pawła II w Krakowie

ISSN 1898-7257

Z okazji zbliżających się Świąt Wielkanocnych, składamy najserdeczniejsze życzenia: dużo zdrowia, radości, smacznego jajka, mokrego dyngusa, mnóstwo wiosennego optymizmu oraz samych sukcesów... Redakcja czasopisma „Odlewnictwo Współczesne - Polska i Świat”

Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 4, nr 1/2011 BADANIA I STUDIA

STUDIES AND RESEARCH

Janusz Faber, Zbigniew Maniowski, Katarzyna Perszewska, Maria Żmudzińska, Zdzisław Żółkiewicz: Metody ograniczania emisji lotnych związków organicznych do środowiska........................................................5

Janusz Faber, Zbigniew Maniowski, Katarzyna Perszewska, Maria Żmudzińska, Zdzisław Żółkiewicz: Methods to reduce VOC emissions to the environment ..................................5

Agnieszka Kryczek: Odlewnictwo w Polsce.......................................................11

Agnieszka Kryczek: Metalcasting in Poland.....................................................11

INFORMACJA NA

SCIENTIFIC INFORMATION

NAUKOWO-TECHNICZ-

AND

TECHNICAL

Wybór informacji z czasopism naukowo-technicznych...............................................15

A choice of information from the scientific and technical journals................................... 15

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna wybranych czasopism.............................48

Express scientific and technical information from selected journals............................48

INFORMACJA PATENTOWA..............53

PATENT INFORMATION..................53

SZKOLENIA – KONFERENCJE – SEMINARIA – SPOTKANIA

TRAINING – CONFERENCES SEMINARS – MEETINGS

Eksploatacja i obsługa pieców indukcyjnych tyglowych. Topienie żeliwa i staliwa.............55

Maintenance and operation of crucible induction furnaces. Melting of cast iron and steel......55

IV Międzynarodowa Konferencja NaukowaInnowacje w Odlewnictwie Ciśnieniowym....56

IV International Scientific Conference - Innovations in The Die Casting Industry...........56

Solidna Firma 2010.................................57

Solid Firm 2010 .....................................57

Rada Główna Instytutów Badawczych........57

Central Council of Research Institutes .......57

Porozumienie o współpracy pomiędzy IOd a firmą Odlewnie Polskie SA ..........................58

Agreement on cooperation between FRI and Odlewnie Polskie SA................................58

Z HISTORII ODLEWNICTWA

FROM THE HISTORY OF FOUNDING

Krokosz Jacek, Pabiś Rafał, Matoga Beata: Odlewane pomniki Jana Pawła II w Krakowie.......................................................59

Krokosz Jacek, Pabiś Rafał, Matoga Beata: Cast statues of Pope John Paul II in Krakow.......59

PUBLIKACJE Wydawnictwa.........................................67

PUBLICATIONS Publications............................................67

Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, Jerzy TYBULCZUK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA, Anna SAMEK-BUGNO, Patrycja RUMIŃSKA RADA PROGRAMOWA/PROGRAM BOARD: Zbigniew RONDUDA (Przewodniczący), Mariusz HOLTZER (Z-ca Przewodniczącego), Tadeusz BOGACZ, Józef DAŃKO, Zbigniew GÓRNY, Adam TABOR, Andrzej JOPKIEWICZ, Janusz MIKLASZEWSKI, Mariusz URBANOWICZ

ADRES REDAKCJI/EDITORIAL OFFICE: „Odlewnictwo Współczesne – Polska i Świat” 30-418 Kraków, ul. Zakopiańska 73 tel. (012) 26-18-381, fax (012) 26-60-870 http://www.iod.krakow.pl e-mail: jmadej@iod.krakow.pl

WSZELKIE PRAWA ZASTRZEŻONE ALL RIGHTS RESERVED Żadna część czasopisma nie może być powielana czy rozpowszechniana bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. No part of the magazine may be reproduced or distributed without the written permission of the copyright holder.

Printed in Poland ISSN 1898-7257

Badania i studia

Metody ograniczania emisji lotnych związków organicznych do środowiska Methods to reduce VOC emissions to the environment Janusz Faber, Zbigniew Maniowski, Katarzyna Perszewska, Maria Żmudzińska, Zdzisław Żółkiewicz Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków Streszczenie W ostatnich latach znacznie wzrosła świadomość ekologiczna społeczeństwa. Przyczynili się do tego naukowcy i członkowie organizacji ekologicznych, zwracając uwagę opinii publicznej żądaniem ograniczenia emisji zanieczyszczeń towarzyszącej produkcji przemysłowej. W artykule przedstawiono źródła emisji lotnych związków organicznych do środowiska. Omówiono metody ograniczania emisji tych zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego. Abstract In recent years, public awareness of the ecological problems has significantly increased. Scientists and members of environmental organisations have greatly contributed to this situation calling attention of the public opinion with the demand to reduce the level of emissions accompanying the industrial production. This article presents the sources of VOC emissions to the environment. Methods to reduce such emissions to the atmospheric air have also been discussed.

Wprowadzenie Zanieczyszczenia atmosfery są poważnym problemem zagrażającym czystości środowiska, w których dużą rolę odgrywają lotne związki organiczne – LZO (ang. volatile organic compounds – VOCs). Obowiązująca w Polsce definicja LZO została podana między innymi w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 13 czerwca 2003 r. [1]. Przez „LZO” rozu-

mie się każdy związek organiczny mający w temperaturze 293,15 K prężność par nie mniejszą niż 0,01 kPa, bądź posiadający analogiczną lotność w szczególnych warunkach użytkowania. Do najważniejszych lotnych związków organicznych zalicza się przede wszystkim: węglowodory alifatyczne i aromatyczne, alkohole, glikole, etery, aldehydy i węglowodory chlorowane. Źródła powstawania LZO można podzielić na: • naturalne (wulkany, gejzery, pożary lasów, gaz ziemny, procesy wegetacyjne niektórych organizmów), • antropogeniczne – powstałe na skutek działalności człowieka (przeróbka ropy naftowej, przemysł chemii organicznej, procesy wydobywania i spalania paliw, hutnictwo, rolnictwo, przemysł spożywczy, transport drogowy, powietrzny i morski, utylizacja odpadów stałych). Odlewnictwo, z uwagi na dużą chemizację technologii formy i rdzenia jest również źródłem emisji LZO, chociaż w mniejszym stopniu. Ograniczanie emisji LZO Usuwania lotnych związków organicznych z gazów odlotowych można dokonać wykorzystując następujące procesy [2]:

5

Odlewnictwo Współczesne

• spalanie: w płomieniu (temp. ~1500 K), termiczne (temp. 900–1400 K), katalityczne (500–900 K), • biodegradację, • adsorpcję, • absorpcję, • kondensację (skraplanie par). Spalanie w płomieniu – przy niskich stężeniach emitowanych zanieczyszczeń metoda ta jest rzadko stosowana. Spalanie termiczne stosuje się, gdy: • stężenie zanieczyszczeń organicznych jest zbyt małe, aby podtrzymywać płomień oraz • nie można wykorzystać metod katalitycznych (mieszanina gazów zawiera składniki, które mogą powodować szybką dezaktywację katalizatora). Przykład rozwiązania konstrukcyjnego instalacji do spalania termicznego pokazano na rysunku 1.

Rys. 1. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego instalacji do spalania termicznego: 1 – wlot gazów oczyszczanych, 2 – wylot gazów oczyszczonych, 3 – wymiennik ciepła płaszczowo-rurowy, 4 – palniki, 5 – komora spalania [2] Fig. 1. Example of design solution of installation for thermal combustion: 1 – waste gas inlet, 2 – clean gas outlet, 3 – jacketed pipe heat exchanger, 4 – burners, 5 – combustion chamber [2]

Spalanie katalityczne Szybkość reakcji chemicznej można zwiększyć, prowadząc reakcję w obecności pewnych substancji zwanych katalizatorami. Kataliza polega na obniżeniu energii aktywacji reakcji, przez co rośnie znacz-

6

nie wartość stałej szybkości reakcji. Następuje to na skutek zmiany mechanizmu reakcji po utworzeniu struktur przejściowych typu katalizator-cząsteczka, łatwiej reagujących niż cząsteczka pierwotna. Katalizatory sprawiają, że reakcja przebiega z zadowalającą szybkością w znacznie niższej temperaturze. W ochronie powietrza mamy do czynienia z katalizą heterogeniczną w układzie gaz-ciało stałe. W tego typu reakcjach, odbywających się na kontaktach porowatych, można wyróżnić następujące etapy: • dyfuzję reagentów ze strumienia gazów do powierzchni katalizatora, • adsorpcję reagentów na powierzchni katalizatora, • reakcję utleniania na powierzchni katalizatora, • desorpcję produktów z powierzchni katalizatora, • dyfuzję produktów do strumienia gazów. Układy katalityczne są złożone. Występują w formie: • katalizatora osadzonego na metalach w kształcie wstęg (pakiety), • katalizatora osadzonego na ceramicznym nośniku, • metali pokrytych cienką warstwą ceramiczną z naniesionym katalizatorem. Najlepszymi katalizatorami są: • metale szlachetne z VIII grupy układu okresowego (Pt, Rh, Pd), • tlenki niektórych metali (V, Ti, Al, Co, Cr, Cu, Mn, Zn, Bi, Fe, Ni). Katalizatory mogą w pewnych warunkach tracić lub znacznie zmniejszać swoją aktywność. Do najważniejszych przyczyn można zaliczyć: • koksowanie zanieczyszczeń organicznych (depozyty węglowe), • sublimacja katalizatora, • spiekanie powierzchni aktywnych, • zatruwanie katalizatora (związki siarki, metale ciężkie), • blokowanie powierzchni przez depozyty pyłów. Na rysunkach 2 i 3 przedstawiono ideowy schemat oraz przykład rozwiązania konstrukcyjnego instalacji do spalania katalicznego.

Odlewnictwo Współczesne

Metody biologiczne

Rys. 2. Ideowy schemat instalacji spalania katalitycznego: 1 – podgrzewacz, 2 – reaktor, 3 – wymiennik ciepła, 4 – wlot gazów oczyszczanych, 5 – dopływ paliwa, 6 – dopływ dodatkowego powietrza, 7 – wylot gazów oczyszczonych [2] Fig. 2. Pictorial diagram of installation for catalytic combustion: 1 – preheater, 2 – reactor, 3 − heat exchanger, 4 – waste gas inlet, 5 – fuel supply, 6 – additional air supply, 7 – clean gas outlet [2]

Rys. 3. Przykład rozwiązania konstrukcyjnego instalacji do spalania katalitycznego: 1 – wlot gazów oczyszczanych, 2 – wylot gazów oczyszczonych, 3 – wymiennik ciepła płaszczowo-rurowy, 4 – palnik lub grzałka elektryczna, 5 – warstwa katalizatora [2] Fig. 3. Example of design solution of installation for catalytic combustion: 1 – waste gas inlet, 2 – clean gas outlet, 3 – jacketed pipe heat exchanger, 4 – burner or electric heating element, 5 – catalyst layer [2]

W przyrodzie istnieje wielka różnorodność mikroorganizmów, mających zdolność przyswajania materii organicznej. Efektem tego jest m.in. oczyszczanie i odnawianie środowiska. Niektóre szczepy bakterii potrafią przystosować się do rozkładu substancji organicznych niespotykanych w naturalnym środowisku. Biologiczne oczyszczanie gazów odlotowych opiera się na dwóch głównych procesach, którymi są: • absorpcja zanieczyszczeń w wodzie, • biologiczny rozkład pochłoniętych zanieczyszczeń. Efekt wspólnego oddziaływania powyższych procesów jest taki, że: • wskutek absorpcji gazy zostają oczyszczone, • wskutek biologicznego rozkładu zanieczyszczeń zachodzi regeneracja sorbentu. Warunki i ograniczenia prowadzenia procesu biologicznego oczyszczania gazów: • usuwane z gazów odlotowych zanieczyszczenia muszą być podatne na rozkład biologiczny, • zanieczyszczenia muszą być rozpuszczalne, choćby tylko słabo, w wodzie stanowiącej środowisko życia mikroorganizmów, • temperatura oczyszczanych gazów musi się mieścić w zakresie aktywności biologicznej mikroorganizmów (0−55°C, optymalnie 37−40°C), • oczyszczane gazy nie mogą zawierać substancji trujących dla mikroorganizmów, • np. związków metali ciężkich czy oparów kwasów. W praktyce gazy są oczyszczane biologicznie przede wszystkim w takich instalacjach, jak: • biofiltry (filtry biologiczne), • biopłuczki (płuczki biologiczne), • bioreaktory trójfazowe.

7

Odlewnictwo Współczesne

Biofiltry

Biopłuczki

Głównym elementem filtru biologicznego jest warstwa materiału filtracyjnego (porowatego wypełnienia), który zasiedlony jest przez heterotroficzne mikroorganizmy tlenowe. Materiałem filtracyjnym jest materiał biologiczny, np. torf, kompost, żyzna warstwa gleby i inne materiały organiczne. Schemat biofiltru pokazano na rysunku 4. Dobry materiał filtracyjny powinien mieć: • dużą porowatość, • dużą powierzchnię właściwą, • małe opory przepływu gazu, • dużą zdolność zatrzymywania wody, • słaby zapach własny, • małe koszty pozyskania, • dostępność, • dużą gęstość zasiedlenia mikroorganizmami, • dużą trwałość, • niewielkie wymogi pielęgnacyjne.

Specyfiką płuczek biologicznych jest to, że medium roboczym jest wodna zawiesina mikroorganizmów. Zanieczyszczenia organiczne rozpuszczają się w wodzie, a następnie rozkładane są przez bakterie tlenowe, podobnie jak to ma miejsce w biologicznych oczyszczalniach ścieków (rys. 5).

Rys. 4. Schemat biofiltru: 1 – wentylator, 2 – urządzenie do kondycjonowania gazów, 3 – złoże filtracyjne [2] Fig. 4. Schematic diagram of biofilter: 1 – fan, 2 – gas conditioning device, 3 – filtrating bed [2]

Wadą biofiltrów jest występująca z czasem niehomogeniczność złoża, zbijanie się materiału filtracyjnego.

8

Bioreaktory trójfazowe W bioreaktorach trójfazowych mikroorganizmy osadzane są na wypełnieniu (kulki szklane lub inne materiały syntetyczne) [3]. Faza ciekła spływa w dół po wypełnieniu, zwilżając warstwę biologiczną. Zanieczyszczony gaz płynie współ- lub przeciwprądowo względem cieczy. Zanieczyszczenia absorbowane w cieczy ulegają biodegradacji w warstwie biologicznej. Absorpcja i degradacja zanieczyszczeń przebiega w jednym aparacie. Zaletą stosowania biologicznego usuwania zanieczyszczeń organicznych są niskie koszty inwestycyjne i operacyjne procesu (funkcjonowanie w temperaturze otoczenia i ciśnieniu atmosferycznym a tym samym niższe zużycie energii) oraz nieobecność wtórnych zanieczyszczeń (produktów ubocznych). Dodatkowym atutem metod biologicznych jest możliwość ich stosowania z bardzo dużą wydajnością (ok. 95%) przy niskich stężeniach zanieczyszczeń. Biorąc pod uwagę wyżej wymienione korzyści, należy stwierdzić, że biotechnologiczne procesy są skutecznymi, tanimi i ekologicznie przyjaznymi sposobami ochrony środowiska. Spośród metod biologicznego oczyszczania gazów odlotowych z zanieczyszczeń organicznych najczęściej stosowane są biofiltry ze względu na to, że są prostsze konstrukcyjnie i tańsze w eksploatacji niż biopłuczki.

Odlewnictwo Współczesne

Absorpcję prowadzi się w skruberach zwanych absorberami jedno- lub wielostopniowymi (absorbery półkowe). W absorberze jednostopniowym zachodzi ciągły proces absorpcji w wyniku bezpośredniego kontaktu strumieni gazu i cieczy, które następnie są rozdzielane. W zależności od czasu ich kontaktu i dynamiki procesów między fazami układ absorpcyjny zbliżyć się może do stanu równowagi. W przypadku absorpcji gazów o małej rozpuszczalności, konieczna jest większa niż jeden liczba stopni kontaktu w celu zbliżenia się do stanu równowagi w układzie gaz-ciecz.

Rys. 5. Schemat płuczki biologicznej: 1 – absorber, 2 – komora osadu czynnego, 3 – pompa, 4 – wlot gazów oczyszczanych, 5 – wylot gazów oczyszczonych, 6 – napowietrzanie osadu, 7 – uzupełnienie wody, 8 – doprowadzenie pożywek mineralnych, 9 – odprowadzenie nadmiaru osadu czynnego [2] Fig. 5. Schematic diagram of biological scrubber: 1 – absorber, 2 – active deposit chamber, 3 – pump, 4 – waste gas inlet, 5 – clean gas outlet, 6 – deposit aeration, 7 – water makeup, 8 – supply of mineral nutrients, 9 – outlet for excess active deposit [2]

Metoda absorpcyjna polega na pochłanianiu zanieczyszczeń gazowych przez ciecz (absorbent)[4]. Gazowy składnik reaguje z cieczą, tworząc nielotne produkty. Stosowana jest wówczas, gdy stężenie zanieczyszczeń wynosi kilka procent, a w przypadku gazów rozcieńczonych, gdy są one łatwo rozpuszczalne w absorbencie. Absorbentami są: woda, roztwory soli, kwasów, zasad. Proces absorpcji w roztworach jest połączony zwykle z reakcją chemiczną, wskutek czego zmniejsza się stężenie równowagowe ustalonego składnika nad cieczą.

Metoda adsorpcyjna wykorzystuje zjawisko zatrzymywania zanieczyszczeń organicznych na powierzchni ciała stałego (adsorbenta). Jako adsorbent najczęściej stosuje się węgiel aktywny, a ostatnio polimery. Proces adsorpcji jest egzotermiczny. Proces odwrotny, usuwanie cząstek zaadsorbowanych z powierzchni do przestrzeni otaczającego płynu, zwany desorpcją wymaga więc doprowadzenia ciepła. Efektywnej adsorpcji sprzyja duża powierzchnia właściwa adsorbentu i niska temperatura. Adsorpcja jest selektywna i największą zdolność do adsorpcji wykazują cząsteczki gazów o dużej masie i niskiej temperaturze wrzenia. Ulegając adsorpcji, wypierają przy tym inne cząstki o mniejszej energii wiązania. Niektóre procesy adsorpcji są nieodwracalne, np. chemisorpcja. Podczas adsorpcyjnego oczyszczania gazów zanieczyszczenia o małym stężeniu, 20–30 ppm, są zatężane, co w dalszym etapie umożliwia ich spalanie lub ekonomiczne wykorzystanie. Proces adsorpcji składnika gazowego w pierwszym etapie jest związany z jego wędrówką do powierzchni zewnętrznej adsorbentu. Etap ten jest określony szybkością dyfuzji cząstek gazu w fazie gazowej. Dalszym etapem jest dyfuzja w porach do powierzchni wewnętrznej i adsorpcja na jej powierzchni. Dyfuzja wewnętrzna może być bardzo wolna i decydować o szybkości całego procesu. Gdy cząsteczki gazu są adsorbowane na powierzchni stosunkowo małymi siłami (siły van der

9

Odlewnictwo Współczesne

Waalsa), to proces nazywa się adsorpcją fizyczną. Gdy te siły są zbliżone do wiązania chemicznego, mamy do czynienia z adsorpcją chemiczną (chemisorpcją). Adsorpcja fizyczna gazu zachodzi z dużą szybkością, w temperaturze o małej wartości, w dowolnym miejscu powierzchni adsorbentu. Dla przebiegu chemisorpcji w tych warunkach niezbędne jest doprowadzenie tzw. energii aktywacji, koniecznej do wytworzenia odpowiedniego wiązania (kompleksu) adsorbent-substancja adsorbowana. Krzywe adsorpcji, zwane izotermami adsorpcji, w procesie chemisorpcji wskazują na jednocząsteczkowość warstwy zaadsorbowanych cząstek, natomiast podczas adsorpcji fizycznej warstwy te mogą być wielocząsteczkowe. Metoda adsorpcji jest cenna wtedy, gdy podczas regeneracji sorbentu następuje odzysk zgromadzonych LZO. Metoda kondensacji polega na zmianie fazy z gazowej na ciekłą w wyniku zmiany wartości temperatury i ciśnienia. Najczęściej stosowanym procesem jest ochładzanie, w którym strumień zanieczyszczonych gazów wchodzi bezpośrednio w kontakt z czynnikiem chłodzącym (wodą) lub w pośredni kontakt z ochłodzoną powierzchnią. W celu przeprowadzenia kondensacji zanieczyszczeń gazowych stosowane są dwie zasadnicze metody chłodzenia: bezprzeponowa (w skruberach natryskowych lub półkowych) i przeponowa (w wężownicach). Metoda kondensacji jest zazwyczaj stosowana, gdy stężenie LZO przekracza 3000 ppm. Główną zaletą tej metody jest odzysk LZO z gazów odlotowych.

10

Uwagi końcowe Analiza problemów związanych z emisją LZO powinna być dokonywana na etapie projektowania procesów technologicznych (w przypadku odlewnictwa na etapie doboru technologii). Wówczas powinny zapadać decyzje o wyborze takich metod wytwarzania, które przyczyniają się do likwidacji zanieczyszczeń lub ich ograniczania do minimum. Zaostrzające się stale przepisy dotyczące ochrony środowiska wymuszają modernizację istniejących instalacji w kierunku minimalizacji emisji zanieczyszczeń. Jeżeli w wyniku tych działań nie zostaną osiągnięte wymagane efekty, zachodzi konieczność skutecznego oczyszczania gazów odlotowych.

Literatura 1. Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 13 czerwca 2003 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów wielkości emisji – Dz.U. nr 110, poz. 1057. 2. Warmiński K.: Oczyszczanie gazów odlotowych z zanieczyszczeń organicznych, UMW w Olsztynie, Ochrona środowiska, 2007. 3. Kasperczyk D., Bartelmus G.: Ochrona powietrza – Biodegradacja lotnych związków organicznych w reaktorze trójfazowym, http://www.pitro.pl. 4. Cęckiewicz S., Szczepanik A.: Oczyszczanie gazów odlotowych, spalinowych i powietrza, Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Budowy Urządzeń Chemicznych CBA, Kraków, 2006.

Odlewnictwo Współczesne

Odlewnictwo w Polsce Metalcasting in Poland Agnieszka Kryczek Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Całkowita wielkość produkcji odlewów w roku 2009 i zmiany w ostatnim dziesięcioleciu Produkcja odlewów ze stopów żelaza i metali nieżelaznych w 2009 roku wyliczona na podstawie danych rzeczywistych z odlewni, które przekazały sprawozdania za rok 2009 oraz oszacowana drogą aproksymacji według lat poprzednich dla odlewni, które nie złożyły spra-

wozdań, wyniosła 807 000 ton i była niższa o 16% w stosunku do produkcji w 2008 roku. Dane dotyczące wielkości produkcji odlewów w podziale na tworzywa w roku 2009 i dla porównania w roku 2008 zestawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Produkcja odlewów w podziale na tworzywa w Polsce w roku 2008 i 2009 Table 1. Production volume of castings in Poland in years 2008 and 2009 with breakdown into cast material grades

Produkcja w tonach

Tworzywo odlewu

2008

2009

Odlewy z żeliwa szarego i stopowego

490 000

387 000

-21,0

Odlewy z żeliwa sferoidalnego

148 400

118 000

-20,5

Odlewy z żeliwa ciągliwego

12 400

14 400

16,1

Odlewy staliwne

68 200

58 600

-14,1

719 000

578 000

-19,6

8 000

6 900

-13,8

217 000

206 500

-4,8

13 000

12 000

-7,7

4 000

3 600

-10,0

Razem odlewy ze stopów metali nieżelaznych

242 000

229 000

-5,4

Razem odlewy ze stopów żelaza i metali nieżelaznych

961 000

807 000

-16,0

Razem odlewy ze stopów żelaza Odlewy ze stopów miedzi

*/

Odlewy ze stopów aluminium Odlewy ze stopów cynku Odlewy z innych stopów metali nieżelaznych (w tym stopy Mg) */

Dane szacunkowe metali nieżelaznych

*/

Zmiana % 2009/2008

z

uwagi

na

brak

danych

z

wielu

małych

odlewni

produkujących

odlewy

ze

stopów

11

Odlewnictwo Współczesne

Struktura produkcji odlewów w podziale na tworzywa

Do 2008 roku produkcja odlewów ogółem ze stopów żelaza i metali nieżelaznych wykazywała tendencje wzrostowe. W 2009 miał miejsce dość znaczący spadek produkcji odlewów w stosunku do pięciu poprzednich lat. Jednakże produkcja nie osiągnęła najniższej wartości i nadal była wyższa o 6,6% od produkcji w 2000 roku. Dane dotyczące wielkości produkcji odlewów w latach 2000–2009 przedstawiono na rysunku 1.

Udział tworzyw w całkowitej produkcji odlewów w 2009 roku przedstawiono na rysunku 2.

Produkcja w tys. ton

Odlewy z żeliwa szarego i stopowego mają największy udział w całkowitej produkcji odlewów (mimo tendencji spadkowych występujących w ostatnich dziesięciu latach). W 2009 roku wyniósł on 47,9%. Odlewy z żeliwa sferoidalnego to 14,6% całkowitej produkcji odlewów. W ostatnich latach obserwuje się systematyczny wzrost wartości tego wskaźnika, jedynie w 2009 roku miał miejsce spadek w porównaniu z rokiem poprzednim. Odlewy z żeliwa ciągliwego mają najmniejszy udział, tj. 1,8% całkowitej produkcji odlewów. Od kilku lat, pomimo niewielkiego wzrostu wartości wskaźnika w 2009 roku, notuje się tendencje spadkowe udziału produkcji odlewów z żeliwa ciągliwego w całkowitej produkcji. Udział odlewów staliwnych w 2009 roku wyniósł 7,3% całkowitej produkcji odlewów. Od dwóch lat notuje się niewielki wzrost wartości tego wskaźnika. Odlewy ze stopów metali nieżelaznych w roku 2009 stanowiły 28,4% całkowitej produkcji odlewów. W ostatnich dziesięciu latach notuje się tendencje wzrostowe.

*

*

/

*

/

/ Bez firm zagranicznych produkujących w Polsce felgi aluminiowe

Rys. 1. Zmiany wielkości produkcji odlewów w Polsce w latach 2000–2009 Fig. 1. Changes in the volume of castings produced in Poland in the period of 2000–2009

udział w całkowitej produkcji 60 50

51,0 47,9

40 30

15,4

20

28,4

14,6

10

1,3 1,8

0 odlewy z żeliwa szarego i stopowego

odlewy z żeliwa sferoidalnego

odlewy z żeliwa ciągliwego

25,2

7,1 7,3 2008 2009

odlewy staliwne

odlewy ze stopów metali nieżelaznych

Rys. 2. Udział tworzyw w produkcji odlewów w Polsce w roku 2009 i dla porównania w roku 2008 Fig. 2. The share of different cast materials in overall casting production in Poland in 2009 and for comparison in 2008 12

Odlewnictwo Współczesne

Całkowity eksport polskich odlewów w roku 2009 i zmiany wielkości eksportu w ostatnim dziesięcioleciu

Tabela 2. Całkowita wielkość produkcji i eksportu odlewów ze stopów żelaza i metali nieżelaznych w latach 2000–2009 Table 2. Overall production volume and exports of castings from ferrous and non-ferrous metal alloys in the period of 2000–2009 Produkcja odlewów w tonach

Eksport odlewów w tonach

Udział eksportu w całkowitej produkcji %

2000*/

753 600

282 000

37,4

2001*/

745 200

306 000

41,1

2002

715 000

326 000

45,6

2003

729 400

343 300

47,1

2004

811 200

374 000

46,1

2005

827 400

402 000

48,6

2006

876 800

424 600

48,4

2007

979 000

495 000

50,6

2008

961 000

550 000

57,2

2009

807 000

415 000

51,4

Rok

979 877

800 Produkcja w tys. ton

961

827

811 754

745

715

807

729

600

550 495 400

200

282

306

326

343

374

402

425

415

0 2000*/ 2001*/ 2002

2003

2004 2005**/2006**/ 2007 *

produkcja ogółem

/

*

2008

2009

/

eksport

* /bez firm zagranicznych produkujących w Polsce felgi aluminiowe

Rys. 3. Zmiany wielkości produkcji i eksportu odlewów w Polsce w latach 2000−2009 Fig. 3. Changes in production volume and exports of castings in Poland in the period of 2000−2009

Produkcja w %

Według danych za 2009 rok eksport odlewów ze stopów żelaza i metali nieżelaznych (tonażowo) był niższy niż w roku 2008 i wyniósł 415 tys. ton, w tym 235 tys. ton odlewów ze stopów żelaza i 180 tys. ton odlewów ze stopów metali nieżelaznych. Dane dotyczące całkowitej wielkości produkcji i eksportu odlewów ze wszystkich tworzyw w ostatnim dziesięcioleciu zestawiono w tabeli 2, a tendencje zmian produkcji i eksportu przedstawiono na rysunkach 3 i 4. Udział eksportu w całkowitej produkcji odlewów w roku 2009 był niższy niż w 2008 roku i wyniósł 51,4%. Analiza udziału eksportu odlewów z poszczególnych tworzyw wykazała, że udział ten wyniósł 40,7% całkowitej produkcji odlewów ze stopów żelaza i 78,6% całkowitej produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych. W ostatnim dziesięcioleciu wielkość eksportu odlewów, pomimo spadku w 2009 roku, wykazuje tendencje wzrostowe (od 282 tys. ton w roku 2000 do 415 tys. ton w roku 2009).

1 000

Rys. 4. Zmiany wielkości udziału eksportu odlewów w Polsce w produkcji całkowitej w latach 2000–2009 Fig. 4. Changes of casting exports share in overall production volume of castings in Poland in the period of 2000−2009

/ Bez firm zagranicznych produkujących w Polsce felgi aluminiowe *

13

Odlewnictwo Współczesne

Notowany od kilku lat wzrost wielkości eksportu charakteryzuje się także poszerzeniem asortymentu odlewów produkowanych na eksport: od prostych odlewów dla budownictwa (głównie kanalizacyjnych) do skomplikowanych odlewów motoryzacyjnych. Zwiększone zapotrzebowanie na odlewy dla przemysłu samochodowego świadczyć może o akceptacji ze strony zachodnich odbiorców zarówno jakości, jak i cen naszych odlewów.

14

Największym zagranicznym rynkiem zbytu dla polskich odlewów są kraje Unii Europejskiej. Ogółem szacuje się, że eksport odlewów z Polski do krajów Unii Europejskiej wynosi ok. 90% całego eksportu.

Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH

01. ZAGADNIENIA OGÓLNE Jak zapewnić konkurencyjność produkcji odlewów metali kolorowych i wybrać metodę odpowiednią do współczesnych warunków?

Zalecenia, które wytypowali jako najważniejsze, podzielili na trzy grupy ze względu na terminy realizacji w zakładzie.

Kak sdelat' proizvodstvo otlivok iz cvetnykh splavov konkurentosposobnym v sovremennykh uslovijakh?

Cztery odlewnie prezentują automatyzację w modelarni wykonujacej modele woskowe.

How to Make the Nonferrous Alloy Casting Production Competitive under Current Conditions?

Four foundries illustrate the power of process control and automation in the wax room.

Autor: Jurkov I.I. i in.

Autor: Phipps B.

Lit. Proiz. 2009 nr 5, s. 27-29.

Incast 2009, Vol. 22, nr 3, s. 12-15.

Przedstawiono zalecenia dotyczące modernizacji procesów produkcji odlewów ze stopów metali nieżelaznych, pozwalające obniżyć straty produkcji i ilość braków, podwyższyć jakość procesów i konkurencyjność wyrobów. Dotyczy to zwłaszcza odlewów ciśnieniowych i kokilowych ze stopów aluminium i cynku. Przyczyną opracowania takich zaleceń są wysokie ceny aluminium w Rosji, a producenci stopów aluminium domagają się przedpłat na zamawiane dostawy. Zalecenia dotyczą zmiany pieców i elementów nagrzewających, stosowania wysokojakościowych materiałów na tygle, topniki, pokrycia na kokile, a także modernizacji maszyn ciśnieniowych. Oprzyrządowanie w odlewniach jest często zużyte, wykwalifikowani odlewnicy są na „wagę złota”, powstają duże straty energii. A przy tym przewiduje się, że w 2011 roku ceny energii elektrycznej i gazu wzrosną dwukrotnie. Autorzy artykułu to specjaliści z międzynarodowego centrum technologicznego POLITEGMET.

Przedstawiono doświadczenia 4 amerykańskich odlewni wytwarzających odlewy precyzyjne, które mając na uwadze obniżenie kosztów produkcji i poprawę jakości wyrobów zastosowały automatyzację, regulację sterowania i kontrolę procesu wykonywania modeli woskowych i form ceramicznych. Firma Wisconsin Precision Casting Corporation wprowadziła m.in kontrolę temperatury i ilości wosku dwa razy na zmianę, cotygodniowe pomiary dokładności wymiarowej modeli i odlewów oraz klasyfikację złomu. Opracowała nowe procedury i zarządzenia, np. takie, że wszelkie zmiany parametrów produkcji mogą być dokonywane wyłącznie pod nadzorem kierownictwa. W celu monitorowania prawidłowości procesu wtryskiwania wosku zainstalowano urządzenie MPI`S 20-20 monitorujące graficznie ten proces. Firma Dolphin Precision Investment Castings produkująca wyposażenie do gry w golfa opisała wprowadzone udoskonalenia, które pozwoliły na

15

Odlewnictwo Współczesne

zmniejszenie nakładów robocizny o 78% i wzrost wydajności o 350%. Firma Pine Tree Castings omówiła proces produkcji po zastosowanych zmianach. Firma Invest Cast Inc. uzyskała poprawę wydajności procesu poprzez zmniejszenie odległości pomiędzy modelami, a wlewem głównym i zastosowanie urządzeń monitorujących MPI`S. Firma stworzyła program „przyjazna odlewnia” który, dzięki wprowadzonej automatyzacji (wykonywanie modeli) poprawił znacznie wydajność.

nia). Konieczne jest porównanie kosztów usług wykonanych we własnym zakresie i kosztów tych samych usług zleconych na zewnątrz. W artykule podjęto próbę omówienia istotnych punktów decydujących o poprawnym podjęciu decyzji w obszarze zlecania usług lub podejmowania się wykonania czynności we własnym zakresie. Techniki szybkiego prototypowania. Rapid prototyping techniques. Autor: Miecielica M.

Planowanie działań odlewni. Auslegung von Giessereiaktivitaeten. Planning of the foundry activities Giesserei-Prax. 2008, nr 11, s. 385388. W artykule przedstawiono analizę pracy odlewni w aspekcie ekonomicznym i występowania kosztów, podejmowania decyzji organizacyjnych i technologicznych w celu ich ograniczenia (optymalizacji). Produkty dzisiejszych odlewni cechuje wysoki stopień przetworzenia. Dużą liczbę czynności poza właściwym, zasadniczym procesem wykonania odlewu (takimi jak: topienie metalu, odlewanie, przygotowanie mas formierskich) odlewnie wykonują we własnym zakresie. Dotyczy to także wykonywania czynności o charakterze drugorzędnym, jak zarządzanie parkiem maszynowym, sprzątanie pomieszczeń odlewni. Ostatnio w odlewniach zmierza się do możliwie jak najbardziej znaczącego ograniczenia działań „ubocznych” a także tych, które decydują o jakości usług odlewni. Do usług, które są podzlecane można zaliczyć wspomniane już zarządzanie parkiem maszynowym, logistykę, prace ekonomiczne, prace związane z utrzymaniem ruchu, gotowości eksploatacyjnej urządzeń. W tym celu własne służby odlewni przeprowadzają analizy ofert i usług. Oferty usług można łatwo przyporządkować uwzględniając czynniki jakościowo-ilościowe, nie ponosząc przy tym nadmiernych kosztów, które są łatwe do skontrolowania. Trudniej jest zlecić usługi księgowe czy utrzymania ruchu (trudno jest wycenić tego typu świadcze16

Prz. Mech. 2010, R. 69, nr 2, s. 3945. Przedstawiono możliwości jakie daje zastosowanie technik szybkiego prototypowania. Omówiono podstawy procesu RP (Rapid Prototyping) oraz podano obszary zastosowania tych metod, a także ich główne zalety i wady. Zestawiono najczęściej stosowane techniki RP (Rapid Prototyping), krótko je scharakteryzowano. Zaprezentowano 6 technologii wraz z firmami wiodącymi na rynku, ogólne cechy jakościowe, typowe zastosowania i stosowane materiały wyjściowe. Mechaniczne problemy elektrowni wiatrowych. Wind power plant, mechanical problems. Autor: Gutkowski W. Prz. Mech. 2010, R. 69, nr 2, s. 2026. Celem artykułu jest zwrócenie uwagi na konieczność prowadzenia badań w obszarze mechaniki teoretycznej i stosowanej na potrzeby elektrowni wiatrowych w Polsce. Omówiono warunki pracy turbin wiatrowych, elementy ich mechaniki oraz techniki sterowania mocą turbiny. Zaprezentowane zostały turbiny o poziomych i pionowych osiach obrotu, a także rozwiązania konstrukcyjne wież podtrzymujących turbiny wiatrowe. Przedstawione w artykule problemy badawcze i techniczne związane z pracą elektrowni wiatrowych mogą stanowić podstawę do inicjatywy stworzenia polskich programów badawczych związanych ta dziedziną.

Odlewnictwo Współczesne

Prognozowanie właściwościości odlewów i wybór technologii ich produkcji. Prognozirovanie svojstv otlivok i vybor tekhnologij ikh proizvodstva. Prediction of Casting Properties and Selection of Their Manufacturing Technologies. Autor: Bibikov A.M. i in. Lit. Proiz. 2010, nr 1, s. 14-18. Przedstawiono metodykę otrzymywania odlewanych półwyrobów, pozwalającą na sterowanie składem i strukturą materiału tych półwyrobów, poprzez zmianę składu chemicznego, reżimów temperaturowych, a także poprzez oddziaływanie na stop siłami mechanicznymi, magnetycznymi i innymi w procesie jego krystalizacji. Badano wzajemną zależność otrzymywanej mikrostruktury i właściwości mechanicznych odlewów. W metodzie tej zakłada się regulowanie otrzymywania drobnego ziarna przy krystalizacji stopu poprzez zewnętrzne oddziaływanie na ośrodki krystalizacji, ułatwiające otrzymywanie drobnego ziarna, to znaczy kierowanie procesem powstawania kryształów. Proces krystalizacji w warunkach nierównowagi rozpatrywano jako proces synergetyczny. Przy tym metal znajdujący się w stanie ciekłym przyjmowano jako system otwarty, daleki od termodynamicznej równowagi, który wymienia się energią z zewnętrznym środowiskiem według określonych schematów.

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Wirtualny ciąg procesów powstawania narzędzia do przeróbki plastycznej; symulacja odlewania poszerza wirtualny proces produkcji. Virtuelle Produktenentstehungskette eines Umformwerkzeuges; Giesssimulation erweitert den virtuellen Fertigungsprozess. Virtual sequence of processes of making tools for plastic forming; casting simulation extends the virtual production process. Konstruieren+Giessen www.kug.bdguss.de (Fachartikel), s. 6. Badania pokazały, że zarówno integracja symulacji odlewania z wirtualnym ciągiem operacji powstawania wyrobu, jak i opracowana na jego podstawie optymalizacja kształtu są skutecznym środkiem do wczesnej oceny jakości odlanego elementu i ewentualnej jej poprawy. W ten sposób uzyskuje się informacje na temat naprężeń własnych, miejsc występowania jam skurczowych, a także prawdopodobieństwa ewentualnego ich wystąpienia. Informacje te są uwzględniane podczas badań nad wytrzymałością (trwałością) eksploatacyjną urządzenia i wraz z optymalizacją kształtu pozwalają opracować optymalną konstrukcję urządzenia. Dlatego też zastosowanie symulacji procesu odlewania powinno być standardem przy opracowywaniu konstrukcji urządzeń do przeróbki plastycznej. Do tego konieczna jest pełna integracja oprzyrządowania (oprogramowania) symulacyjnego do wirtualnego ciągu powstawania wyrobu (narzędzia do przeróbki plastycznej). Nieustalone, niezsynchronizowane punkty krzyżowania się narzędzi oprogramowania symulacyjnego są przeszkodą dla płynnej integracji łańcucha wirtualnego procesu wytwarzania (powstawania) wyrobu. Pewne nietypowe czynności można wykonać za pomocą innych, odrębnych rodzajów oprogramowania. Przekazywanie wyników pracy jednego oprogramowania do

17

Odlewnictwo Współczesne

kolejnego może wiązać się z dużą pracochłonnością. Czas przekazywania danych jest (może być) długi ze względu na niezsynchronizowane punkty wspólne pracy oprogramowania. W dalszej kolejności należy także uwzględnić optymalizację kształtu w wirtualnym procesie powstawania wyrobu. W tym zakresie konieczne są dalsze badania. Przewidywanie powstawania pęknięć na gorąco i obliczanie odkształcania odlewów w pakiecie programów „PolygonSoft” dla systemu symulacji procesów odlewania wspomaganych komputerem. Prognoz obrazovanija gorjachikh treshhin i raschet koroblenija otlivok v SKM LP "PoligonSoft". Hot Tearing Prediction and Casting Warpage Calculation in „PolygonSoft” Computer-Aided Casting Process Simulation System. Autor: Monastyrskij A.V. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 10, s. 27-30. Modelowanie stanu „naprężenia – odkształcenia” odlewu jest ważnym etapem opracowania procesu technologicznego odlewania części o zróżnicowanych kształtach. Ignorowanie tego etapu przy projektowaniu odlewu podwyższa ryzyko pojawienia się w odlewach wad typu pęknięcia na gorąco i na zimno, odkształcenia itp. Usunięcie ich drogą doświadczalną, metodą prób i błędów, może okazać się procesem długotrwałym i nieefektywnym. W ostatnim roku grupa specjalistów z firmy Csoft opracowuje model stanu naprężeń: „naprężenie – odkształcenie” stygnącego odlewu z uwzględnieniem jego wzajemnego oddziaływania z formą. Model ten będzie dołączony do pakietu programów „PolygonSoft” jako jeden z modułów decyzyjnych. W artykule przedstawiono wybrane wyniki obliczeń testowych.

Model wielofazowej mikrosegregacji. A multi-phase micro-segregation model. Autor: Pustal B. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 252-255. Celem poznania przemiany eutektycznej żeliwa sferoidalnego opracowano wielofazowy model mikrosegregacji. Założono mieszaną, dendrytyczno-globularną morfologię powstającą w czasie krystalizacji. Podział rozpuszczalności jest obliczony przy założeniu stanu równowagi na granicach fazowych. Stosowano dostępne w handlu oprogramowanie CALHAD. Mikrosegregacja w zależności od czasu i ułamki fazowe są rozwiązane za pomocą modelu mikrosegregacji. Powstawanie frakcji ciekłej przy zmianie temperatury w czasie było porównane do symulacji Gulliver-Scheila dla modelu z i bez dyfuzji na przekroju. Model mikrosegregacji był połączony z dostępnym w handlu pakietem symulacji. Umożliwiało to rozwiązywanie problemu wzajemnego oddziaływania pomiędzy materiałem a skalą materiałową i procesową w czasie krystalizacji odlewów próbnych wykonanych ze stopu EN-GJSAXNiCr20-2. Kinetyka wydzieleń fazowych, a specjalnie grafitu - jest szczególnie interesująca w czasie krystalizacji żeliwa sferoidalnego, dzięki działaniu zasilania. Podkreślono także inne aspekty krzepnięcia żeliwa sferoidalnego. Symulacja kierunkowego krzepnięcia odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu. Modelirovanie processa napravlennoj kristallizacii otlivok iz zharoprochnykh nikelevykh splavov. Simulation of the Process of Directional Solidification of Heat-Resistant Nickel Alloy Castings. Autor: Mal'ceva Ju.Ju., Monastyrskij A.V. Lit. Proiz. 2010, nr 1, s. 19-22.

18

Odlewnictwo Współczesne

Najbardziej przyszłościowa technologia odlewania, zapewniająca wymagane eksploatacyjne właściwości łopatek turbin – to metoda kierunkowego krzepnięcia z chłodzeniem ciekłego metalu. W artykule pokazano możliwości oprogramowania ProCAST na przykładzie modelowania procesu kierunkowego krzepnięcia. Rezultaty takiego modelowania i porównanie ich z rzeczywistymi wynikami otrzymano przy odlewaniu w formach ceramicznych. Pozwalają potwierdzić dużą jakość modeli matematycznych realizowanych w ProCAST. Zastosowanie symulacji komputerowej w opracowywaniu konstrukcji odlewu zaworu. Comparative analysis of design variants by pouring simulation. Autor: Hennecke U., Fritzsching C., Moser H. Casting Plant a.Technology Int. 2009, nr 2, s. 42-44, 46-47. Celem badań było opracowanie najkorzystniejszej pod względem technologicznym konstrukcji odlewu zaworu (typu Trick lub Allan) z żeliwa szarego, stosowanego w lokomotywach parowych MAV II. Zaprojektowano w CAD trzy warianty tego zaworu różniące się szczegółami konstrukcyjnymi i dla każdego z nich wykonano symulację wypełniania formy metalem, symulację krzepnięcia i stygnięcia. Analiza porównawcza symulacji zalewania pozwoliła na wytypowanie pod względem konstrukcyjnym najkorzystniejszego wariantu odlewu. Pozwoliło to na uniknięcie kosztownych przeróbek konstrukcyjnych i korekt technologicznych w trakcie produkcji odlewu.

Analiza procesów topienia i odlewania aluminidków tytanu w próżniowym piecu indukcyjnym z tyglem miedzianym, chłodzonym wodą. Analysis of melting and casting processes of TiAl in the cold induction crucible vacuum furnace. Autor: Jarczyk G. i in. Inż. mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 411413. W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznej procesu topienia TiAl prowadzonego w piecu indukcyjnym z tyglem miedzianym (garnisażowym), chłodzonym wodą (IFCC). Badania dotyczyły modelowania rozkładu pola elektromagnetycznego i przepływu wirowego (turbulentnego) ciekłego wsadu w IFCC. Wykazano możliwość zastosowania trójwymiarowego przebiegu nieustalonego LES (Large Eddy Currents) w odniesieniu do symulacji procesu przepływu ciepła i masy w aplikacjach metalurgicznych. Przedstawiono również wyniki procesu odlewania odśrodkowego, z zastosowaniem tygla garnisażowego, do podgrzanej kokili, jak również zautomatyzowanego systemu załadunku wsadu oraz wyładunku odlanych półwyrobów (np. zaworów) bez zapowietrzania atmosfery pieca. Proces ten umożliwia wyprodukowanie w bardzo krótkim czasie (30 min) z wlewków o ciężarze do 8 kg 40 zaworów i 14 prętów na próbki do rozciągania. Powstawanie pyłów i gazów przy topieniu i rafinowaniu siluminu w piecu SAN-2,5. Pylegazoobrazovanie pri plavke i rafinirovanii siluminov v pechi SAN-2,5. Dust and Gas Formation during Melting and Refining of Silumins in Reverberatory Electric Furnace SAN-2,5. Autor: Rumyantseva G.A. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 11, s. 31-34. Badano emisję pyłów i gazowych przy topieniu i rafinowaniu siluminów w płomieniowym piecu elektrycznym SAN-2,5.

19

Odlewnictwo Współczesne

Stwierdzono, że największe zapylenie i zagazowanie w piecu i w przewodzie do odsysania gazów występuje jest w procesie rafinacji chlorkiem cynku. Intensywność wydzielania się pyłów i chlorków opisana jest paraboliczną zależnością od wartości czasu, który upłynął po wprowadzeniu rafinatora do stopu. Przeprowadzono analizę dyspersyjną, rentgenostrukturalną i elektronowo -mikroskopową wydzielającego się pyłu. Studium wrażliwości IHTC na symulację krzepnięcia odlewów motoryzacyjnych. Sensitivity study of IHTC on solidification simulation for automotive casting. Autor: Nayak R.K., Sundarraj S. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 294-297. Wartości współczynnika ciepła na granicy faz powinny być dokładnie określone w celu precyzyjnego przewidywania procesów termicznych w różnych obszarach odlewów motoryzacyjnych. Przeprowadzono symulację termo-mechaniczną odlewania stopu Al-Si za pomocą dostępnych w handlu programów. Wyniki symulacji sprawdzano za pomocą danych eksperymentalnych z literatury. Badania wykazują, że wybór początkowych wartości współczynnika transferu ciepła na granicy faz pomiędzy metalem a formą lub ochładzalnikiem ma istotny wpływ na krzywe krzepnięcia. Ponadto po wybraniu początkowej wartości tego współczynnika, analizy wykazują różnice w szybkości krzepnięcia stopu w pobliżu granic faz: forma piaskowa/metal i ochładzalnik/metal w czasie chłodzenia. Utworzenie szczeliny, której wynikiem jest zmiana początkowego współczynnika wymiany ciepła nie ma wpływu na krzywe chłodzenia w pobliżu granicy fazowej forma/metal w wyniku niższej przewodności cieplnej masy. Ma natomiast istotny wpływ na obszary zbliżone do granicy faz ochładzalnik/metal z powodu wyższej przewodności cieplnej ochładzalnika. W oparciu o te badania zalecono początkową wartość współczynnika fazowego

20

wymiany ciepła (IHCT) rzędu 3000 do 7000 Wm-2 K-1 odpowiednio dla granicy faz: forma piaskowa/metal i ochładzalnik (stalowy)/metal do stosowania w procesach symulacji odlewania.

Oddziaływanie turbulencji przepływu na krystalizację stopów metali kierowaną wirującym polem magnetycznym. The impact of turbulent flow on the solidification of metal alloys driven by a rotating magnetic field. Autor: Nikrityuk P.A., Eckert K., Eckert S. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 236-239. Powstawanie wirów Taylora-Goertlera wewnątrz kąpieli kierowanej polem magnetycznym jest charakterystycznym zjawiskiem przy nadkrytycznej wartości liczby Taylora. W opisanej pracy badano cyfrowo oddziaływanie tego zjawiska na makrosegregację i kształt strefy kryształów równoosiowych w czasie jednokierunkowej krystalizacji stopu Al-7% Si. Strumień o słabej turbulencji był modelowany za pośrednictwem symulacji bezpośredniej, w którym chwilowe ciepło i ruch masy symulowano za pomocą standardowego modelu mieszanego. Analizowano oba rodzaje krystalizacji: kolumnową i równoosiową, poprzez zastosowanie modeli przepuszczalnego, jak i hybrydowego, aby wprowadzić strumień cieczy do strefy kryształów równoosiowych. Uzyskane wyniki pokazują, że w przypadku krystalizacji kolumnowej wiry Taylora-Goertlera powodują zarówno falisty kształt strefy kryształów osiowych, jak i segregację w postaci drzewa szpilkowego z wyraźną kumulacją krzemu wzdłuż głównej osi cylindra.

Odlewnictwo Współczesne

03.

OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP

Powstawanie pyłów i gazów przy topieniu i rafinowaniu siluminu w piecu SAN-2,5. Pylegazoobrazovanie pri plavke i rafinirovanii siluminov v pechi SAN-2,5. Dust and Gas Formation during Melting and Refining of Silumins in Reverberatory Electric Furnace SAN-2,5. Autor: Rumyantseva G.A. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 11, s. 31-34. Badano emisję pyłów i gazów przy topieniu i rafinowaniu siluminów w płomieniowym piecu elektrycznym SAN-2,5. Stwierdzono, że największe zapylenie i zagazowanie w piecu i w przewodzie do odsysania gazów występuje w procesie rafinacji chlorkiem cynku. Intensywność wydzielania się pyłów i chlorków opisana jest paraboliczną zależnością od wartości czasu, który upłynął po wprowadzeniu rafinatora do stopu. Przeprowadzono analizę dyspersyjną, rentgenostrukturalną i elektronowo -mikroskopową wydzielającego się pyłu. Ekologiczne aspekty wyboru materiałów zawierających węgiel na masy formierskie stosowane przy odlewaniu żeliwa. Ehkologicheskie aspekty vybora uglerodsoderzhashhikh materialov dlja formovochnykh smesej pri lit’e chuguna. Ecological aspects of the choice of carbon -containing additives to moulding sands for iron casting Autor: Markov Antuf'ev Ju.N.

V.A.,

Grigor

A.S.,

Lit. Proiz. 2010, nr 1, s. 27-30. Stosowanie w składzie mas formierskich tradycyjnych dodatków zawierających węgiel prowadzi do nagromadzenia w masie formierskiej produktów ich termicznego rozkładu i wydzielanie do atmosfery hali odlewniczej ekologicznie szkod-

liwych emisji. Opisano zachodzące przy tym zjawiska i substancje powstające z rozkładu węgla. Przedstawiono schematycznie powstawanie węgla błyszczącego przy stosowaniu węgla kamiennego jako dodatku do formy odlewniczej chroniącego przed przypaleniem. Stosowany sam węgiel błyszczący przy nagrzewaniu wytwarza małe ilości tlenku węgla. Zaproponowano stosowanie dodatku do mas zawierającego nanodyspersyjny węgiel błyszczący o średnicach cząstek 24–32 nm. Poprawi on nie tylko atmosferę w hali odlewniczej, ale także przyczyni się do uzyskania oszczędności stosowanych dodatków do mas formierskich. Posiadając dużą wartość powierzchni właściwej (75–82 m2/g) wymaga wprowadzania mniejszej ilości, zapewniającej właściwe pokrycie powierzchni cząstek gliniastego spoiwa masy formierskiej.

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH Wkładki do odlewów. Insert into casting here. Autor: Gibbs S. Eng. Cast. Solutions 2009, Vol. 11, nr 2, s. 38-41. Wkładki do odlewów, wykonywane z innych materiałów niż odlew właściwy stosowane są w takich miejscach odlewów, w których zachodzi konieczność, np.: zwiększenia odporności na zużycie, zwiększenia odporności na korozję, poprawy obrabialności, posiadania właściwości magnetycznych, często zmniejszenia masy odlewu itp., a przede wszystkim zmniejszenia - kosztów odlewu, przy zachowaniu jego dobrych właściwości. Technika projektowania odlewów złożonych z np. dwóch warstw metalu lub z wkładkami z innych metali w ważnych w przyszłej eksploatacji miejscach odlewów staje się coraz bardziej popularna. Wyróżnia się dwa mechanizmy łączenia się wkładek z odlewem właściwym: mechaniczny i metalurgiczny. Opisano oba rodzaje połączeń.

21

Odlewnictwo Współczesne

Obliczanie nadlewów dużych odlewów staliwnych. Raschet pribylej krupnykh stal’nykh otlivok. Risering of Large Steel Castings. Autor: Nazaratin V.V., Nuraliev F.A. Lit. Proiz. 2009, nr 9, s. 11-17. Na podstawie doświadczeń krajowych i zagranicznych przedstawiono ogólnie metodykę obliczania podstawowych parametrów nadlewów odlewów staliwnych z uwzględnieniem modułów odlewów (sprowadzonych grubości ścianek), czasu ich krystalizacji i zasilania dostosowanego do warunków chłodzenia w zwykłych formach piaskowych, uwzględniono także nadlewy z otulinami termoizolacyjnymi i egzotermicznymi. Pokazano zakres celowości ekonomicznej stosowania środków ogrzewania nadlewów w zależności od ich wymiarów oraz efektywności działania mieszanek ogrzewających te nadlewy. Odlew warstwowy. Nowe możliwości projektowania odlewów poprzez połączenie funkcji albo lokalne umocnienie. Verbundguss. Neue Auslegungsmoeglichkeiten fuer Gussteile durch Funktionsintegration oder lokale Verstaerkung. Compound casting. New possibilities of casting design by function joining or local consolidation. Giesserei-Prax. 2008, nr 11, s. 380384. Celem badań było określenie możliwości zastąpienia konstrukcji spawanej odlewem warstwowym. Dzięki zastosowaniu symulacji i badań praktycznych można było wykazać możliwości zastosowania rozwiązania hybrydowego. Wykazano, że w przypadku konstrukcji spawanej można osiągnąć duże wartości wytrzymałościowe, natomiast w przypadku odlewów warstwowych zależne to jest w dużej mierze od konstrukcji profilu. Poprzez wykonanie otworów i uzyskane w wyniku tego podcięcia można było uzyskać większą war-

22

tość krytyczną siły rozciągającej niż dla konstrukcji spawanej. Wyniki badań pokazały, że konstrukcje spawane można zastąpić konstrukcjami w postaci odlewów warstwowych. Pozwala to na pominięcie profili umacniających, które stosuje się w konstrukcjach spawanych. Ponadto badania wskazały na szereg obszarów, w których możliwe jest stosowanie odlewów warstwowych.

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Nowe materiały przeciw przypaleniom dla odlewniczych form na odlewy ze stopów magnezu. Novye protivoprigarnye prisadochnye materialy dlja litejnykh form magnievykh otlivok. New Burn-on Preventing Additives for Magnesium Casting Molds. Autor: Dujunova V.A., Mukhina I.Ju., Uridija Z.P. Lit. Proiz. 2009, nr 9, s. 18-21. Artykuł poświęcony jest pracom prowadzonym w zakładach FGUP”VIAM” w zakresie opracowania nowych składników mieszanek przeciwprzypaleniowych dodawanych do mas formierskich na formy dla odlewów z magnezu i jego stopów. Mają one na celu zapobiec utlenieniu i zapaleniu się stopów przy ich odlewaniu do form piaskowych. Opracowane mieszanki sprawdzano w szeregu zakładach produkcyjnych przy zalewaniu różnych stopów magnezu. Stosowanie tych mieszanek pozwala na zapewnienie czystej powierzchni odlewów i wysokiej jakości odpowiedzialnych odlewów dla turbin, korpusów wentylatorów, reduktorów i generatorów itp., które stosuje się w elementach konstrukcji techniki rakietowej i kosmicznej, a także agregatów i silników samolotów różnych typów.

Odlewnictwo Współczesne

Znaczenie dodatków zawierających węgiel w masach bentonitowych. The significance of total carbon in greensand systems. Autor: Brown A. China Foundry 2009, Vol. 6, nr 3, s. 247-254. Wprowadzanie do mas formierskich związków zawierających węgiel (np. pyłu węglowego) w celu poprawy jakości powierzchni odlewów uważane jest przez odlewników jako „zło konieczne”. Tymczasem zrozumienie mechanizmu ich działania, dobre poznanie ich właściwości i ich częsta kontrola mogą spowodować, że wprowadzanie ich do mas - nawet w minimalnej ilości, pozwoli na uzyskiwanie odlewów dobrej jakości. Dozowanie dodatków węglowych do mas do określonej ilości nie jest trudne, ale stanowi często dla odlewni sprawę drugorzędną. Przedstawiono zalecenia dotyczące kontroli jakości składników mas formierskich (piasków, bentonitów, dodatków zawierających węgiel) oraz zaprezentowano aparaturę kontrolno-pomiarową, pozwalającą ocenić jakość tych składników. Przedstawiono analizę ilości stosowanych w kilku odlewniach dodatków zawierających węgiel (łącznie z tymi, które zawierają węgiel błyszczący), z której wynika, że maksymalna ilość dodatków zawierających węgiel nie przekracza w masie 3%. Stwierdzono również, że istnieje współzależność pomiędzy całkowitą ilością węgla w masie, a ilością związków lotnych i wielkością strat prażenia. Wysokoreaktywne spoiwa poliuretanowe dla procesu cold-box – sprawozdanie z badań laboratoryjnych i prób przemysłowych. Vysoce reaktivni polyuretanova pojiva pro postup cold box – zprava z laboratore a z provozu. High- reactive polyurethane binders for the cold box process – a report from the laboratory and industrial trials. Autor: Schrey A. Slévárenství 2009, Roč. 57, čis. 1-2, s. 23-27.

Zależność pomiędzy aktywnością spoiwa i właściwościami wytrzymałościowymi masy rdzeniowej w procesie coldbox zdefiniowana przez Boenischa stanowiła do niedawna wzorzec dla szacowania właściwości technologicznych tych mas. Pojawienie się na rynku nowego rodzaju, wysokoreaktywnych spoiw poliuretanowych przeznaczonych dla procesu cold-box zmieniło tę zależność. Omówiono próby laboratoryjne i półprzemysłowe zastosowania nowej, wysokoreaktywnej żywicy poliuretanowej PU-CB produkcji firmy Foseco w wykonywaniu rdzeni na zimno. Przedstawiono postęp w rozwoju spoiw PU-CB realizowany przez firmę Foseco. Zamieszczono model zależności aktywności spoiwa żywicznego i właściwości wytrzymałościowych mas wg Boenischa. Podano charakterystykę spoiw z gatunku PU-CB. Opisano laboratoryjne badania porównawcze do tej pory stosowanej żywicy PU-CB z nowo opracowaną, wysokoreaktywną żywicą PU-CB oraz próby półprzemysłowe wykonywania rdzeni z udziałem nowo opracowanego spoiwa żywicznego (rdzenie i odlew). Nowoczesne dodatki do technologii cold-box. Moderne Additive fuer das Cold-Box-Verfahren. Modern additives to the cold-box technology. Giesserei-Prax. 2008, nr 10, s. 339346. Dodatki do mas formierskich są niezbędne zarówno do tego, aby zapobiegać wadom odlewów, jak i po to, aby móc uzyskać pożądane, specjalne właściwości odlewów. Stosowane są zarówno dodatki organiczne, jak i nieorganiczne. Oba rodzaje dodatków w ostatnim okresie rozwinęły się pod względem zaawansowania technologicznego. Poprzez dobór odpowiednich surowców udało się opracować dodatki, które cechuje wysoki poziom zaawansowania techniczno-technologicznego oraz mały optymalny poziom emisji substancji szkodliwych. Artykuł ten pozwala sobie wyrobić pogląd na temat systematycz23

Odlewnictwo Współczesne

nego postępu w zakresie opracowywania dodatków aż do produktu gotowego do seryjnego stosowania w produkcji. Badania te przedstawiono na przykładzie dodatku organicznego i nieorganicznego. Masy formierskie specjalne. Podstawowe materiały formierskie do nowoczesnej produkcji rdzeni i form. Spezialsande. Formgrundstoffe fuer die moderne Kern- und Formherstellung. Special moulding sands. Basic moulding materials for modern core and mould production. Giesserei-Prax. 2008, nr 11 Special, s. 401-406. Artykuł dotyczy nowoczesnej produkcji rdzeni i form z wykorzystaniem mas specjalnych, z zastosowaniem piasku kwarcowego. Zagadnienie omówiono w aspekcie stosowania materiałów formierskich (piasków formierskich). Omawiane zagadnienia to: zapobieganie wadom odlewów przez zastosowanie mas specjalnych; materiały podstawowe i masy specjalne; wyjaśnienie pojęcia materiały formierskie specjalne; omówienie właściwości: rozszerzalność termiczna, przewodnictwo cieplne, żarowytrzymałość; powody stosowania mas specjalnych; masy specjalne i stosowane spoiwa; omówienie charakteru ziarna piasków; zastosowanie poszczególnych mas specjalnych do odlewania staliwa, żeliwa i metali nieżelaznych. Przykładami takich mas specjalnych są między innymi: masy cold-box, masy do formowania skorupowego (KeraCron), masy cyrkonowe, masa J, masa M. Wysokoreaktywne spoiwa poliuretanowe w technologii cold-box. Informacje z badań laboratoryjnych i praktyki. Hochreaktive Polyurethan-Cold-Box-Binder. Bericht aus Labor und Praxis. High-reactive polyurethane binders for the cold-box technology. News from the bench tests and practice.

24

Giesserei-Prax. 2008, nr 10, s. 362366. W artykule przedstawiono charakterystykę technologiczną wysokoreaktywnych spoiw stosowanych w technologii coldbox. Omówiono badania tych spoiw porównując ich właściwości technologiczne z tradycyjnymi spoiwami stosowanymi w procesie cold-box. Wyjaśniono pojęcie reaktywności, która w praktyce odlewniczej w przypadku spoiw ma istotne znaczenie. Poliuretanowe spoiwa dla procesu cold-box posiadają znaczną wytrzymałość początkową, wymagają małej ilości katalizatora. Dzięki stosowaniu reaktywnych spoiw, można zwiększyć wydajność produkcji rdzeni. Rozwój reaktywnych spoiw poliuretanowych dla procesu cold-box zmierza w kierunku profilu stawianych im wymagań, jakie muszą spełniać w cyklu produkcji odlewów; produkcji rdzeni, odlewania, wybijania odlewów. Zaprezentowano czteropunktową skalę oceny spoiw, przy czym 0 to ocena najgorsza, a 4 - najlepsza.

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO Porównanie odlewu (ze stopu magnezu AZ91E) karteru silnika samochodowego wykonanego w formie piaskowej i wykonanego w kokili pod niskim ciśnieniem. Comaparaison entre moulagne sable et coquille basse pression de carters d'embrayage en alliage de magnesium AZ91E. Comparing Magnesium AZ91E Automotive Bell Housings Cast in Sand and in Low Pressure Permanent Moulds. Autor: Chiesa F. i in. Homm. e. s. 8-18.

Fond.

2009,

nr

399,

Karter samochodowy o masie 5 kg ze stopu AZ91E otrzymano przez odlewanie w kokili pod niskim ciśnieniem. Otrzymane właściwości tego odlewu porównano

Odlewnictwo Współczesne

z właściwościami takich samych karterów, ale odlanych w formach piaskowych. Stosowanie procesu odlewania w kokilach pod niskim ciśnieniem stwarza wiele problemów, zwłaszcza w zakresie doboru pokrycia formy, szybkości zalewania i utrzymania odpowiedniej temperatury samej kokili w czasie procesu produkcji. Wykorzystanie nadlewów w procesie odlewania pod niskim ciśnieniem nie jest zalecane, natomiast trzeba stworzyć warunki kierunkowej krystalizacji, aby otrzymać pozbawione wad odlewy. W omawianym przypadku należało wprowadzić odpowiednie zmiany w kształcie surowego odlewu, aby zapewnić kierunkową krystalizację. Przy porównaniu właściwości między oboma rodzajami odlewu mierzono wielkość ziarna i poziom mikrojam skurczowych w trzech miejscach odlewów o grubości ścianek 6, 12 i 25 mm. Przy odpowiedniej ilości zamówień odlewanie w kokili jest bardziej opłacalne nie tylko z punktu widzenia zmniejszenia kosztów, ale także dzięki uzyskiwaniu lepszych właściwości mechanicznych, zwłaszcza w grubych przekrojach odlewów. Projektowanie procesu odlewania do form trwałych. Designing for the permanent mould process. Eng. Cast. Solutions 2009, Vol. 11, nr 1, s. 43. Ze względu na to, że projektanci procesów odlewniczych stosują różne metody projektowania form, które mają na celu poprawić efektywność procesu i jakość produktu, opracowany został przewodnik umożliwiający projektowanie form trwałych (kokil). W postaci tabelarycznej i graficznej przedstawiono zalecenia dotyczące grubości ścianek formy, głębokości, promieni zaokrągleń, średnic otworów na rdzenie.

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO Czynniki wpływające form ciśnieniowych.

na

trwałość

Einfluesse auf die Lebensdauer von Druckgusskokillen. Factors affecting the stability of pressure casting dies. Autor: Zhu Y. i in. Druckguss 2009, nr 1, s. 20-28. Formy ciśnieniowe poddawane są stale działaniu szoku termicznego w wyniku oddziaływania ciekłego metalu na formę czy też jej chłodzenia odbywającego się przez kanały chłodzące pomiędzy cyklami wypełniania, czy też chłodzenia w wyniku natryskiwania wodą lub nakładania pokrycia. Jeżeli procesów tych nie prowadzi się rozważnie, to może dojść do uszkodzenia formy, np. w postaci pęknięć na gorąco lub całkowitego zniszczenia. Niekontrolowane szoki cieplne zmniejszają znacznie trwałość formy ciśnieniowych, zwiększając przez to koszty produkcji i zmniejszając procentowy udział dobrych odlewów. Koszty formy stanowią około 20% całkowitych kosztów produkcji odlewów ciśnieniowych ze stopów aluminium. Zwiększenie liczby odlewów wykonanych z wykorzystaniem tej samej (jednej) formy podnosi efektywność procesu odlewania. Poprawa trwałości formy poprzez zoptymalizowane chłodzenie zewnętrzne i wewnętrzne, odpowiedni dobór tworzywa i jego obróbkę i odpowiednią konstrukcję formy mogą przyczynić się w sposób znaczny do opłacalnej produkcji odlewów. W artykule scharakteryzowano parametry procesu, które mają istotny wpływ na trwałość form między innymi natryskiwanie (zewnętrzne chłodzenie), czas trwania cyklu. Ponadto przedyskutowano wpływ znaczenia składu chemicznego stali, jej obróbki cieplnej i umiejscowienia systemu chłodzenia na trwałość formy.

25

Odlewnictwo Współczesne

O roli ciśnienia przy kształtowaniu odlewów z aluminium o wysokiej jakości. O roli davlenija pri formirovanii vysokokachestvennykh aljuminievykh otlivok. The role of pressure in the processes of formation of high quality castings from aluminium alloys. Autor: Borisov G.P., Semenchenko A.I. Lit. Proiz. 2009, nr 5, s. 25-33. Analizowano rolę i zestawiono zalecenia dotyczące optymalizacji wpływu ciśnienia w sterowaniu procesami hydrodynamicznymi wypełniania wnęki formy ciekłym stopem oraz w kierowaniu procesami związanymi z występowaniem zjawisk gazowo-skurczowych w krzepnącym odlewie. Wykazano, jak za pomocą ciśnienia jako jednego z decydujących parametrów termodynamicznych, można osiągnąć warunki barokrystalizacji stopów Al atermicznego przechłodzenia. Analizą tą objęto procesy wykorzystujące ciśnienie w szerokim zakresie: od próżniowej obróbki stopu do ciśnienia setek megapaskali przy odlewaniu ciśnieniowym i kuciu w stanie ciekłym. W obszernym omówieniu uwzględniono rozważania teoretyczne i dane eksperymentalne dotyczące ciśnienia. Omówiono perspektywy rozwoju odlewnictwa ciśnieniowego, efektywność optymalizacji oddziaływania ciśnienia na kształtowanie się odlewów ze stopów Al, m.in. wpływ ciśnienia na intensywność wymiany ciepła między odlewem i formą, na szybkość krzepnięcia odlewu oraz na strukturę i właściwości. Określenie współczynnika wymiany ciepła w układzie metal-forma ciśnieniowa i jego zastosowanie do oceny rozkładu ciśnienia wewnątrz odlewu w czasie procesu odlewania ciśnieniowego. Determination of the metal/die interfacial heat transfer coefficient and its application in evaulating the pressure distribution inside the casting during the high pressure die casting process.

26

Autor: Guo Z.-P. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 327-330. W celu zbadania zachowania się współczynnika międzyfazowego wymiany ciepła pomiędzy odlewem a formą prowadzono eksperymenty odlewania ciśnieniowego w maszynie zimnokomorowej, o sile zwierania 650 Ton. Do prowadzenia prób wybrano dwa stopy handlowe: ADC12 i AM50. Odlewano próbki schodkowe. Pomiary temperatury i ciśnienia wykonywano wewnątrz formy ciśnieniowej i na jej powierzchni. Współczynnik wymiany ciepła między odlewem a formą był określany w oparciu o pomiar temperatury wewnątrz formy, dzięki rozwiązaniu problemu odwrotnego przemieszczania się ciepła. Współczynnik ten był zastosowany jako warunek brzegowy do określania pola temperatury 3D wewnątrz odlewu. Znaleziono zgodność pomiędzy określonymi wartościami ciśnienia i pomiarami ciśnienia na powierzchni formy ciśnieniowej od strony odlewu. Wpływ parametrów technologicznych odlewania ciśnieniowego na strukturę odlewów. Vplyv technologickych parametrov tlakoveho liatia na strukturu odliatkov. Influence of die casting technological parameters on casting structure. Autor: Ruzbarsky J. Slévárenstvi 2009, Roc. 57, cis. 3-4, s. 80-82. Opisano badania parametrów technologicznych, jakie wpływają na makroi mikrostrukturę prętów odlewanych ze stopów aluminium w formach ciśnieniowych. Zmieniano zakres temperatury odlewania próbek od 620 do 660°C i prędkość tłoka od 0,25 do 1,2 m/s. Pozostałe parametry utrzymywano na stałym poziomie. Uwzględniając różny stosunek przekroju wlewu do przekroju odlewu przy przepływie przez wlew, próbka położona z prawej strony formy była zalewana z większą szybkością niż próbka położo-

Odlewnictwo Współczesne

na po lewej stronie formy. Mniejsze wypełnienie komory przed rozpoczęciem cyklu zalewania odzwierciedlało się w lewej próbce poprzez wystąpienie jam w środku przekroju próbki oraz poza jej środkiem. Potwierdzają to obserwacje makroskopowe, które zamieszczono na fotografiach w artykule. Próbki zalewane przy małej wartości tłoka i o drobnej porowatości mają duże właściwości mechaniczne.

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH SKORUPOWYCH Termofizyczne właściwości współczesnych materiałów na modele. Teplofizicheskie svojstva materialov sovremennykh model’nykh sostavov. Thermophysical Properties of Materials in Modern Pattern Compounds. Lit. Proiz. 2009, nr 9, s. 31-33. Przedstawiono cieplno-fizyczne właściwości materiałów stosowanych w technologii wytapianych modeli: parafiny, stearyny, kalafonii, wosku. Przedstawiono kryteria, charakteryzujące stabilność składu chemicznego powyższych materiałów. Z analizy tych danych wynika, że najbardziej stabilną temperaturę topienia ma cerezyna (M80). Najgorsze właściwości posiadają woski naturalnego pochodzenia. Wpływ lepkości wosku i przepuszczalności formy ceramicznej na jej pęknięcia.

nej na jej pęknięcia. Przedstawiono stosowaną metodykę badań. Uzyskane wyniki zamieszczono na wykresach. Stwierdzono, że im większa lepkość wosku, tym większa ilość pęknięć formy oraz, że przepuszczalność formy spada po nałożeniu drugiej powłoki ceramicznej. Ilość i rodzaj powłok nie ma wpływu na wytrzymałość na zginanie w temperaturze wypalania, za wyjątkiem jednego rodzaju powłoki stosowanej w badaniach. Możliwość obniżenia kosztów poprzez recycling wosku. Recycled wax – a cost saving opportunity. Autor: Hirst R. Incast 2009 Vol.22 nr 3 s.16-17. Przez wiele lat „zregenerowany” wosk był stosowany jedynie do wykonywania układów wlewowych, ponieważ ze względu na duże wymagania dotyczące jakości odlewów do wykonywania modeli stosowany jest wosk najwyższej jakości. Firma Blayson, producent wosków, opracowała specjalne urządzenie do czyszczenia zużytych wosków, dzięki czemu zregenerowany wosk może być stosowany również na modele. Proces polega na wstępnym oczyszczeniu wosku (stosowanego potem do wykonywania układów wlewowych – opcja 1 i 2) lub dokładnym oczyszczeniu wosku (stosowanego do wykonywania modeli – opcja 3). Dokonano porównania parametrów technologicznych i fizycznych świeżych i regenerowanych wosków, mających wpływ na dokładność wymiarową odlewu. Nie stwierdzono znaczących różnic pomiędzy świeżym i regenerowanym woskiem. Przedstawiono zalecenia stosowania wosków zregenerowanych.

Effects of wax viscosity and shell permeability on shell cracking. Autor: Whitehouse Ch., Dahlin B. Incast 2009, Vol. 22, nr 4, s. 12-15. Przedstawiono wyniki badań prowadzonych przez firmę Minco and Westech Products Inc. dotyczące wpływu lepkości wosku i przepuszczalności formy ceramicz27

Odlewnictwo Współczesne

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA Doświadczenia zakładu GNC „CNIITMASH” w produkcji odśrodkowo odlewanych, kształtowych półwyrobów. Opyt GNC "CNIITMASh" v izgotovlenii centrobezhnolitykh fasonnykh zagotovok. GNTs „TsNIITMASH” Experience in Manufacturing Centrifugal Shaped Castings. Autor: Tinjakov V.G. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 9, s. 27-30. Podano przykłady osiągnięć specjalistów firmy GNC „CNIITMASH” w zakresie odlewów otrzymywanych drogą odśrodkowego odlewania. Technologia ta nie ogranicza się do odlewania wyrobów o obrotowych kształtach, ale pozwala otrzymywać bardziej złożone kształty, co dokumentują fotografie przedstawione w artykule. Omawiano kłopoty techniczne związane z tym procesem odlewania oraz możliwości ich rozwiązywania. Służą ku temu między innymi specjalnie zbudowane maszyny do odśrodkowego odlewania. Podkreślono korzyści, które można uzyskać dzięki zastosowaniu odlewania w formach wirujących, na przykład oszczędność metalu i materiałów formierskich. Wymieniono także możliwość otrzymywania odlewów bimetalicznych, na przykład odlewów obręczy kół z dwóch różnych gatunków żeliwa. Maszyny do odśrodkowego odlewania o pionowej osi wirowania, z obrotową rynną do zalewania. Vertikal'nye centrobezhnye mashiny s povorotnym zhelobom. Vertical Centrifugal Machines with a Swivel Launder. Autor: Skripnik S.V. Lit. Proiz. 2010, nr 1, s. 38-40. Przedstawiono konstrukcję nowej obrotowej rynny do zalewania dla maszyny do odśrodkowego odlewania,

28

z pionową osią wirowania. Ostatnio znajduje coraz szersze zastosowanie opracowany na Ukrainie proces odśrodkowego, elektrożużlowego odlewania. Proces ten stosuje się przy odlewaniu wielkogabarytowych półwyrobów na odpowiedzialne części maszyn. Stosuje się przy tym maszyny z pionową osią wirowania. Przy obrotach wokół pionowej osi w odlewach nie powstaje struktura pasmowa. Istnieje możliwość otrzymywania odlewów o dużych gabarytach i o złożonych kształtach z trudno odkształcalnych i trudnych do spawania gatunków stali i stopów. Scharakteryzowano proces odśrodkowego elektrożużlowego odlewania i budowę przeznaczonych do tego procesu maszyn. Nowością jest wprowadzenie obrotowej rynny zalewowej, której zastosowanie pozwala uzyskać oszczędności w ilościach zalewanego metalu.

10. TOPIENIE Emulgowanie żużla w metalu w procesach wytapiania stali. Przedmuchiwanie. Ehmul'girovanie shlaka V metall V staleplavil'nykh processakh. Produvka. Slag emulsification in metal during steelmaking. Blowing. Autor: Okhotskij V.B. Processy lit’ja 2009, nr 6, s. 10-16. Określono warunki emulgowania żużla do metalu, wymiary kropel żużla i prędkość ich wypływania przy przedmuchiwaniu zbiornika w piecach konwertorowych i martenowskich. Prowadzone wcześniej badania modelowe zbiornika konwertora za pomocą dwóch niemieszających się cieczy wykazało, że górna ciecz może w określonych warunkach emulgować się do dolnej, cięższej cieczy. Kontynuowane potem badania procesów rafinacji stali tlenem pozwoliły ustalić pewne prawa emulgowania. Przeanalizowano procesy hydrodynamiczne w warunkach produkcyjnych z zastosowaniem teorii przyspieszenia fal kapilarnych. Określono

Odlewnictwo Współczesne

wyrażenie na długość graniczną fali, przy której krople żużla są emulgowane w metalu, a powyżej której krople metalu są emulgowane w żużlu. W artykule opisano model emulgowania żużla do metalu w konwertorze i w piecu martenowskim i określono dynamikę tego procesu. Obróbka cieplna żeliwnych wiór zanieczyszczonych smarem. Termoobrabotka chugunnoj struzhki, zagrjazennoj SOZh. Heat Treatment of Lubricoolant-Contaminated Iron Chips. Autor: Potapov V.V. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 11, s. 19-20. Omówiono wpływ temperatury na eliminację smarów z wiórów żeliwnych, a także warunki brykietowania wiórów przy resztkowej zawartości smarów. Szybkość usuwania smarów oceniano w zakresie temperatur 300–1000°C, a czas wyżarzania wynosił 30–60 minut. Obróbka cieplna brykietów w zakresie temperatury 800–1000°C zapewnia usunięcie smarów do wartości 0,3%. Zmiana technologii modyfikowania przy produkcji odlewów z żeliwa sferoidalnego. Izmenenie tekhnologii modificirovanija pri proizvodstve otlivok iz vysokoprochnogo chuguna. Changing inoculation technology in ductile iron casting production.

sferoidyzacji dokonano przy współpracy ze specjalistami z firmy Elkem z Norwegii. Ustalono najmniejszą wprowadzaną ilość sferoidyzatora dla gatunków żeliwa od VCh40 i VCh50 po Gh56-40-05 i Gh6548-05. Zmiana tego procesu przyniosła znaczne oszczędności. Drugim zmienionym elementem było ulepszenie procesu modyfikacji żeliwa poprzez wprowadzenie prętów modyfikujących zawierających, oprócz FeSi75, dodatek 2,7% Ba. Modyfikator jest produkcji białoruskiej. Ilość braków w odlewach po wprowadzeniu zmian zmalała o 40–70%. Zastosowanie pieców obrotowych do topienie stopów żelaza. Foundry ferrous melting with rotary furnaces. Autor: Hall Ch. Cast Metal a. Diecasting Times 2009 , Vol. 11, nr 3, s. 37. Topienie metalu w piecach obrotowych znane jest od lat 30 ubiegłego wieku i do chwili obecnej uznawane jest za dogodny i ekonomiczny sposób topienia metalu. Nie mniej jednak sprawa zainstalowania takiego pieca jest sprawą indywidualną odlewni, ze względu na różne warunki technologiczne. Przedstawiono w zarysie korzyści zastosowania takich pieców oraz warunki, które muszą być spełnione, aby piec dobrze pracował. Porównano efektywność topienia, zużycie energii i emisję CO2 dla pieców obrotowych i elektrycznych. Omówiono zalety pieców, np.: małe zużycie wymurówki pieca, małe ubytki metalu w czasie topienia.

Autor: Bachurin I.V. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 10, s. 2-3. Opisano jak w Zakładach “AVTOVAZ” wprowadzono nowy sposób sferoidyzacji żeliwa na odlewy wałów rozdzielczych, kierujących i innych. Stosowany proces sferoidyzacji w formie z zastosowaniem zaprawy FSMg7 zamieniono na proces sferoidyzacji w kadzi. Precyzyjne przeliczenie i ustalenie nowych parametrów procesu

Rafinacja w tyglu ciekłego metalu gazem obojętnym. Inert gas treatment of liquid metal in the crucible. Autor: Cullen T.G. Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 4, s. 22-23.

29

Odlewnictwo Współczesne

Przedmuchiwanie ciekłego metalu gazem obojętnym jest znane od dawna. Zazwyczaj przeprowadzane jest ono w kadzi i ma na celu usunięcie z metalu zanieczyszczeń niemetalicznych, ujednorodnienie metalu i przedłużenie żywotności wymurówki kadzi. Firma Capital Refractories, producent m.in. tygli do topienia metalu, opracowała nowy rodzaj tygla CleanFlow z zainstalowanym na stałe od dołu przewodem rurowym, umożliwiającym przedmuchanie ciekłego metalu gazem obojętnym. Objaśniono zasadę działania tygla CleanFlow. Przytoczono pozytywne opinie dwóch producentów odlewów dotyczące zastosowania w ich zakładach tego rodzaju tygli. Ocena możliwości wytapiania tytanu w tyglach ceramicznych. Evaluation of the possibility of melting titanium in ceramic crucible. Autor: Kościelna A., Szkliniarz W. Inż. mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 384387. Do wytwarzania technicznie czystego tytanu zastosowano technologię wytapiania w indukcyjnych piecach próżniowych, ze specjalnymi tyglami ceramicznymi. Zastosowano tygle ze specjalnie naniesionymi na ich roboczą powierzchnię warstwami ochronnymi. Jako materiał tygla zastosowano grafit. Natomiast do wytworzenia warstw ochronnych zastosowano materiały proszkowe składające się z tlenków lub mieszaniny tlenków. Wytworzone w warunkach laboratoryjnych tygle, z wykorzystaniem technologii natrysku plazmowego testowano w celu określenia ich żywotności i przydatności w warunkach rzeczywistych procesów wytapiania technicznie czystego tytanu. Stwierdzono, że w warunkach wytapiania następuje degradacja powłok i przechodzenie składników powłoki do ciekłego metalu.

30

Wpływ zawartości wodoru, czystości ciekłego metalu i warunków krystalizacji na właściwości wytrzymałościowe stopu aluminium A356. Effect of hydrogen content, melt cleanliness and solidification conditions on tensile properties of A356 alloy. Autor: Akhtar S. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 22-25. Przedstawiono prowadzone w skali laboratoryjnej badania wpływu zawartości wodoru, czystości kąpieli i warunków krystalizacji na rozkład porowatości oraz właściwości mechaniczne odlewów schodkowych ze stopu A356. Otrzymano trzy zawartości wodoru w kąpieli: 0,10; 0,20 i 0,40 ml/100 g poprzez odgazowanie odpowiednio: argonem, mieszaniną argonu i pary wodnej oraz argonu i 10 H2. Zawartość wodoru w kąpieli mierzono w sposób ciągły. Dla każdego poziomu wodoru wykonywano dwa odlewy: bez filtracji i z filtracją. Porowatość wzrastała ze wzrostem zawartości wodoru bez względu na stosowanie filtracji. Ponadto, otrzymano podobne właściwości mechaniczne przy różnych poziomach zawartości wodoru i różnej porowatości. Materiały ogniotrwałe dla żeliwiaków. Les refractaires au cubilot. Refractories for the cupolas. Autor: Tihon G. Fonderie mag. 2010, nr 1, s. 37-46. Materiały ogniotrwałe stosowane w żeliwiakach składają się z różnych mineralnych materiałów, w skład których wchodzą tlenki oraz materiały na bazie grafitu i węglika krzemu. Materiały te o złożonym składzie chemicznym są ulepszane w sposób ciągły. W czasie pracy żeliwiaka ulegają one niszczeniu termicznemu, chemicznemu i mechanicznemu. Intensywność tego oddziaływania zależy od lokalizacji materiału w piecu. Istnieją obecnie materiały ogniotrwałe dla każdego typu żeliwiaka i strefy umiejscowienia

Odlewnictwo Współczesne

go w żeliwiaku, dostosowane do składu i temperatury odlewanego stopu i powstającego żużla. Dobra znajomość warunków ich użytkowania pozwala odlewnikowi na kontrolę kosztów eksploatacji żeliwiaka. W artykule omówiono materiały ogniotrwałe w podziale na skład chemiczny i mineralogiczny oraz ze względu na stosowane spoiwo: o wiązaniu dehydratacyjnym, chemicznym i ceramicznym. Następnie przedstawiono syntezę istniejących dzisiaj materiałów oraz metody ich produkcji, w podziale na materiały kształtowe i luźne. Specjalną uwagę zwrócono na wykonywanie materiałów ogniotrwałych na wilgotno i mas plastycznych. Zamieszczono wskazówki jak obchodzić się z tymi materiałami i jak je dobierać w zależności od rodzaju dmuchu w żeliwiaku. Obliczanie optymalnej ilości powietrza dmuchu do żeliwiaków koksowych – zimny dmuch, z normalną zawartością tlenu (rozwiązanie stuletniego problemu teorii i praktyki procesu żeliwiakowego). Calculating the optimal amount of air blast into coke cupola furnaces – cold blast with normal amount of oxygen (solving the 100 years old issue of theory and practice of cupola process). Autor: Longa W. Prz. Odl. 2010, T. 60, nr 1-2, s. 8-28. Opracowano równania do obliczania wpływu rozchodu koksu oraz 14 innych parametrów na: stopień przegrzania ciekłego metalu w strefie spalania; optymalną ilość powietrza dmuchu; optymalną wydajność i temperaturę gazów odlotowych. Poddano analizie wpływ wartości modułów kawałków wsadu metalowego, wysokości strefy podgrzania, temperatury ładowanego wsadu, wielkości strat ciepła do ściany pieca na wartości optymalnych parametrów procesu. Praca teoretycznie uzasadnia hipotezy optymalnego biegu żeliwiaków koksowych, sformułowane przez J. Buzka oraz zespół: W. Patterson, H. Siepmann i H. Pacyna, natomiast kory-

guje hipotezę A. Achembacha dowodząc, że układ stref, postulowany przez hipotezę, nie określa optymalnego biegu żeliwiaka, ponieważ dla każdego układu stref obliczyć można optymalną ilość dmuchu.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Odpowiednia koncepcja do małej przestrzeni. Opłacalne usuwanie masy formierskiej i oczyszczanie przez śrutowanie dużych odlewów. Passendes Konzept fuer kleinen Raum. Profitables Entsanden und Reinigungsstrahlen grosser Werkstuecke. Proper concept for small space. Profitable disposal of waste moulding sand and fettling of large castings by shot blasting. Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 25-26. Artykuł dotyczy oczyszczania odlewów dużych o masie rzędu 32 t w firmie Schuler, która dostarcza urządzeń do przemysłowej obróbki metali (odlewów). Omówiono zastosowanie nowoczesnego urządzenia do śrutowania, odpowiedniego do instalacji na małej przestrzeni. Urządzenie do śrutowania zostało zaprojektowane przez firmę Wheelabrator Group. Firma ta produkuje urządzenia do wykańczania odlewów, indywidualnie dopasowując je do warunków zastosowania, w związku z czym przeprowadza analizę procesu oczyszczania pod kątem czasu jego przebiegu i zużycia śrutu w celu optymalizacji procesu i doboru odpowiednich turbin oraz śrutu w agregatach do śrutowania. Opisano konstrukcję i eksploatację urządzenia do śrutowania zaprojektowanego przez ww. firmę, w którym komora do oczyszczania jest konstrukcją spawaną ze stali manganowej, w urządzeniu zastosowano 2 koła odśrodkowe BHT 450, ich wydajność sięga 300 kg śrutu na minutę. Dla poprawienia przebiegu oczyszczania śrut jest dodatkowo przyspieszany.

31

Odlewnictwo Współczesne

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA Wpływ czwartego składnika oraz przechłodzenia na morfologię pierwotnej fazy Mg-Zn-Y w normalnych warunkach zalewania. Effects of the fourth component and undercooling on morphology of primary Mg -Zn-Y icosahedral quasicrystal phase under normal casting conditions. Autor: Wang Zhifeng i in. China Foundry 2009, Vol. 6, nr 4, s. 293-299. Przedstawiono wybrane wyniki badań wpływu czwartego składnika (Ti, C, S lub Cu) oraz przechłodzenia na: morfologię, wymiary i kształt powstającej fazy pierwotnej Mg-Zn-Y kwazi-kryształu o budowie dwudziestościanu (faza l) w normalnych warunkach zalewania. Wyniki pokazują, że dodatek czwartego składnika do pewnej, granicznej wielkości może spowodować zmianę morfologii wydzieleń tej fazy z podobnej do płatków na wydzielenia o kształcie kulistym. Nadmiar jednak tego składnika powoduje powrót do wydzieleń tej fazy w postaci płatków. Stwierdzono także, że morfologia krystalizującej fazy l zależy od stabilności kulistej fazy l w czasie następującego wzrostu, a krytyczny promień dla utrzymania kulistego kształtu granicy faz jest stosunkowo stabilny. Stwierdzono ponadto, że wydzielenia fazy o kształcie kulistym i minimalnych wymiarach przy wysokiej zawartości czwartego składnika można otrzymać dzięki przechłodzeniu. Obserwacje te są bardzo przydatne w uprzemysłowieniu procesu wytwarzania kwazi-kryształów na bazie magnezu. Przepływ metalu w strefie kryształów równoosiowych – efekt bariery utworzonej przez fazy międzymetaliczne. Melt flow in a mushy zone - barrier effect of intermetallic phases. Autor: Steinbach S., Ratke L. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 290-293. 32

Żelazo i mangan są powszechnie występującymi zanieczyszczeniami w stopach aluminium. W czasie odlewania powstają związki międzymetaliczne zawierające Fe/Mn, ulokowane pomiędzy gałęziami dendrytów aluminium, co jest przyczyną występowania wad porowatości i skurczu. W artykule opisano badania eksperymentalne dotyczące wpływu kontrolowanej konwekcji w czasie krystalizacji na przestrzenne rozmieszczenie faz międzymetalicznych i ich oddziaływanie z mikrostrukturą dendrytyczną w stopach Al-7Si-1Fe (AlSiFe) i Al-7Si-1Mn (ALSiMn). Wymuszona konwekcja jest indukowana poprzez wirujące pole magnetyczne. Stopy krzepną kierunkowo w zakresie stałych prędkości krzepnięcia (0,015–0,18 mm∙ s-1 przy stałym gradiencie temperatury G rzędu 3 K ∙ min-1). Wyniki wskazują, że na rozmieszczenie w przestrzeni pierwotnych i wtórnych ramion dendrytów wpływa obecność międzymetalicznych faz Fe i Mn. W próbkach zakrzepniętych w warunkach wymuszonej konwekcji odległości pierwotnych ramion dendrytów nie zależą od szybkości krystalizacji i nie znaleziono wyraźnych efektów oddziaływania przepływu strumienia na odległości wtórnych ramion dendrytów. Obserwacje te pozostają w kontraście ze stopami bez Fe i Mn. Wydaje się, że związki międzymetaliczne stanowią barierę dla przepływu metalu do strefy kryształów równoosiowych. Obserwacje „in-situ” powstawania faz w przechłodzonych ciekłych stopach Ni-Al. "In situ" observation of phase selection in undercooled Ni-Al melts. Autor: Shuleshova O. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 286-289. Do katalitycznych zastosowań w przemyśle chemicznym zastosowano stopy Raney typu Ni-68,5% Al. W omawianej pracy doświadczenia związane z przechłodzeniem kąpieli wykonywano elektromagnetyczną techniką lewitacyjną. Zastosowano wysokoenergetyczną dyfrakcję

Odlewnictwo Współczesne

promieni X dla określenia dróg krystalizacji i źródeł powstawania specjalnych cech makrostruktury w proszkach atomizowanych gazem. Bezpośrednie obserwacje wydzielania faz w stopie Ni-68,5% Al. ujawniły, że powstawanie faz pierwotnych typu β - AlNi jest niezależne od stopnia przechłodzenia aż do maksimum 320 K. Przy chłodzeniu faza β-AlNi ulega szybkiej przemianie perytektycznej L+AlNi → Al3Ni2 i nie występuje w mikrostrukturach w stanie po odlaniu. Przewidywanie zachowania się w czasie krystalizacji poprzez modele mikrostruktury oparte o struktury ziarniste. Prediction of solidification behaviour via microstructure models based on granular structures. Autor: Phillion A.B. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol 22, nr 1-4, s. 240-243. Symulowano dwa istotne czynniki wpływające na powstawanie pęknięć na gorąco: zachowanie wynikajace z istoty struktury semi-solid oraz perkolacji ziaren – zastosowano modele mikrostruktury oparte o struktury ziarniste. Model semi-solid jest oparty na diagramach Woroneja i obejmuje zaokrąglone naroża w celu aproksymacji struktury ziaren okrągłych równoosiowych z cieczą otaczającą ziarna. Model perkolacji łączy krystalizację i elementy termodynamiczne, pozwalając przewidywać stopniowe przejście do strefy kryształów równoosiowych. W wyniku szeregu modelowych badań, symulacja ujawniła ważny związek pomiędzy wielkością ziaren, granicą plastyczności semi-solid, lokalizacją naprężeń i koalescencją ziaren. Modele dają ponadto możliwość oceny relatywnie ważnych mechanizmów powstawania pęknięć na gorąco i dają nadzieję na lepszą możliwość przewidywania ilościowego powstawania pęknięć na gorąco.

O krzepnięciu i skurczu mosiądzu. On solidification and shrinkage of brass alloys. Autor: Korojy B., Fredriksson H. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 183-186. Badano proces krystalizacji mosiądzu zawierającego cynk w zakresie od 32,5 do 47,1%. Prowadzono doświadczalne procesy krystalizacji przy różnych szybkościach chłodzenia. Oceniano proces krystalizacji z otrzymanych krzywych chłodzenia, w tym także reakcję perytektyczną. Dla stopu z perytektyką mierzono zmiany objętości za pomocą dylatometru, opracowanego specjalnie dla opisanych tu badań procesów topienia i krzepnięcia. Opracowano teoretyczną analizę do oceny efektu zmiany objętości w czasie reakcji perytektycznej. Nowoczesne metody analizy kontroli przebiegu procesu i tworzenia odlewu. Moderne analizne metode za procesno krmiljenje in razvoj ulitih sestavnih delov. Modern Analysis Methods for Process Control and Development of Cast Components. Autor: Buehrig-Polaczek A., Mathes M., Schaberger-Zimmermann E. Liv. Vestn. 2010, Rocz. 57, cis. 1, s. 2-10. Standardowe metody kontroli jakości odlewów to analizy: mikroskopowa, radiologiczna, wytrzymałości materiału oraz badanie zgodności wymiarowej. Dalszy rozwój tych metod i zastosowanie nowych w codziennej produkcji odlewniczej i w badaniach R&D daje nowe możliwości ulepszenia procesu i samych odlewów. Ponadto, połączenie tych metod z programami symulacyjnymi procesów odlewania i powstającej mikrostruktury pozwala na osiągnięcie nowego, jeszcze wyższego poziomu jakości. W artykule opisano osiągnięcia w następujących metodach

33

Odlewnictwo Współczesne

badawczych: analiza optyczna mikroskopowa i automatyczna analiza obrazu, która stwarza możliwość automatyzacji tego procesu. Kolorowe trawienie i badanie w świetle spolaryzowanym daje dodatkowe informacje o fazach występujących w mikrostrukturze. Analiza rentgenowska i tomograf komputerowy są często stosowane do badania rozłożenia porów w odlewach. Do badań mikrostruktury wewnętrznej należy metoda CrossBeam pokazująca trójwymiarowy rozkład faz w mikrostrukturze.

Odporność na zużycie żeliwa perlitycznego z grafitem wermikularnym w warunkach ograniczonego smarowania i suchego tarcia.

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE

Przedstawiono wyniki badań porównawczych odporności na zużycie żeliwa perlitycznego o różnych kształtach wydzieleń grafitu w warunkach suchego tarcia i tarcia z ograniczonym smarowaniem. Podkreślono zalety stosowanego w tym zakresie żeliwa wermikularnego. Podano zalecenia dla doboru par tarcia, obejmującego żeliwo perlityczne z grafitem wermikularnym i zahartowaną stalą, dla bocznych oporów nadwozia parowozów i elektrowozów. Odpowiedni dobór par tarcia poprawia warunki eksploatacji i wydłuża trwałość konstrukcji.

Nowe, efektywne technologie produkcji odlewów z żeliwa wermikularnego. Novye ehffektivnye tekhnologii izgotovlenija otlivok iz chuguna s vermikuljarnym grafitom. New Efficient Technologies of Vermicular Graphite Iron Casting Manufacture. Autor: Andreev V.V., Korolev S.P., Panfilov Eh.V. Lit. Proiz. 2009, nr 12, s. 5-7. Przedstawiono nowe procesy wermikularyzacji żeliwa dzięki zastosowaniu zapraw nowej generacji. Technologie te są ekologicznie bezpieczne. Stosuje się je w produkcji odlewów motoryzacyjnych, zwłaszcza silników Diesela. Pozwalają one na zwiększenie o 40–50% mocy silników bez zwiększenia masy odlewów. W procesie produkcji można stosować złom obiegowy. Opracowano nowy skład zapraw do wermikularyzacji oraz nową, oryginalną metodę ich odlewania poprzez bezpośrednie, szybkie krzepnięcie ze stanu ciekłego. Uzyskana w ten sposób amorficzna struktura zaprawy powoduje jej lepsze przyswojenie przez ciekłe żeliwo. Wymieniono także wermikulator Vermiloy jako nadający się dla żeliwa na odlewy silników Diesela nowej generacji.

34

Iznosostojkost’ perlitnogo chuguna s vermikuljarnym grafitom v uslovijakh organichennoj smazki i sukhogo trenija. Wear Resistance of Pearlitic Vermicular Graphite Iron under the Conditions of Limited Lubrication and Dry Friction. Autor: Andreev V.V., Frolov V.K. Lit. Proiz. 2009, nr 10, s. 14-16.

Zastosowanie modyfikatora FS65Ba20 w celu likwidacji zabielenia odlewów żeliwnych. Primenenie modifikatora FS65Ba20 dlja snjatija otbela na chugunnykh otlivkakh. Use of FS65Ba20 Inoculant to Eliminate Chill in Iron Castings. Autor: Obrezkov V.V. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 5, s. 8-9. Wykazano celowość stosowania modyfikatora FS65Ba20 zamiast FS65Ba4 w celu eliminacji zabielenia w odlewach żeliwnych różnej konfiguracji. Modyfikator z barem otrzymywano w zakładach URALTRAK poprzez przetapianie żelazokrzemu z rudą baru. W czasie tego procesu bar redukuje się i rozpuszcza w żelazokrzemie. Przy topieniu żelazokrzemu z małą ilością baru (6%) – zgar tego ostat-

Odlewnictwo Współczesne

niego jest niewielki. Usuwania zabielenia stosuje się w celu frakcje 3–10 mm. Rozchód zaprawy dla dużych odlewów wynosi 0,3–0,5%. Jednak przy wytapianiu żeliwa w piecach elektrycznych na cienkościenne odlewy przy dużych i małych wartościach temperatury, okresowo pojawia się zabielenie. Koła zębate z żeliwa sferoidalnego bainitycznego. Zubchatye kolesa iz bejnitnogo chuguna. Toothed gears made of bainitic ductile Iron. Autor: Bestuzhev N.I. i in. Lit. Proiz. 2009, nr 5, s. 2-7. Przedstawiono dane o wpływie podstawowych pierwiastków chemicznych – manganu, krzemu i perspektywicznych pierwiastków stopowych – niklu i miedzi, na właściwości fizyko-mechaniczne i eksploatacyjne bainitycznego (ausferrytycznego) żeliwa sferoidalnego, otrzymanego różnymi technologiami. Dla otrzymania żeliwa bainitycznego sferoidalnego z optymalnym połączeniem właściwości fizyko -mechanicznych w odlewach kół zębatych i uniknięcia likwacji zalecany jest następujący skład chemiczny: C - 3,5−3,7%; Si - 2,6−2,8%; Mn do 0,35%; Cu i Ni w przedziałach 0,3−0,4%. Ściągaj żużel z żeliwa. Slim the slag in your iron. Autor: Alva J. Mod. Casting 2009, Vol. 99, nr 8, s. 38-40. Niekorzystna obecność wtrąceń żużla w odlewie jest spowodowana trzema czynnikami: dodatkiem magnezu, tuż po tym następującym utlenianiem wtórnym i turbulencją metalu w czasie zalewania formy. Omówiono mechanizm powstawania żużla w żeliwie sferoidalnym na skutek występowania tych czynników. Podano zalecenia jak unikać wtrąceń żużla w me-

talu. Jednym ze sposobów jest chemiczna modyfikacja żużla, kolejnym, stosowanie dodatku bardzo małych ilości magnezu. Niemniej jednak każda odlewnia powinna te sprawy rozwiązywać we własnym zakresie na podstawie własnych badań i obserwacji. Wpływ dodatków stopowych na mikrostrukturę i właściwości termiczne żeliwa wermikularnego. Influence of alloying additions on microstructure and thermal properties in compact graphite irons. Autor: Selin M., Holmgren D., Svensson L. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 283-285. Dziewiętnaście rodzajów próbek żeliwa z grafitem wermikularnym badano, aby określić jak dodatki stopowe wpływają na właściwości, przenoszenie ciepła i mikrostrukturę żeliwa wermikularnego. Wszystkie wytopy oparte były na jednym składzie chemicznym, a dodatki stopowe wprowadzano, aby otrzymać stop o różnej zawartości magnezu, krzemu, węgla, miedzi, cyny, chromu i molibdenu. Magnez wpływa na zwiększenie stopnia wermikularności grafitu i zmniejsza przewodnictwo cieplne. Duża zawartość krzemu daje w pełni ferrytyczną osnowę. Krzem, który tworzy roztwór stały z żelazem, pogarsza przewodność cieplną. Miedź i cyna promują powstawanie perlitu, który ma gorsze właściwości cieplne w porównaniu do ferrytu (zwiększona zawartość ferrytu ma pozytywny wpływ na przewodność cieplną). Chrom i molibden są pierwiastkami węglikotwórczymi, a węgliki mają negatywny wpływ na przewodność cieplną.

35

Odlewnictwo Współczesne

Żeliwo Ni-Resist. Wpływ grubości ścianki na powstawanie grafitu i właściwości mechaniczne austenitycznego żeliwa sferoidalnego gatunku D5-S. Ni-Resist. Einfluss der Wandstaerke auf die Graphitausbildung und die mechanischen Eigenschaften von austenitischem Gusseisen mit Kugelgraphit der Sorte D5S. Ni-Resist. cast iron. Impact of wall thickness on the graphite formation and mechanical properties of austenitic ductile iron in class D5-S. Autor: Gagne M., Labrecque C., Javaid A. Giesserei-Prax. 2008, nr 11, s. 389395. Z wyników badań opisanych w artykule dotyczących żeliwa Ni-Resist (austenitycznego żeliwa sferoidalnego) można wyciągnąć następujące wnioski: możliwe jest wytwarzanie cienkościennych odlewów (2–3 mm) z żeliwa sferoidalnego, które odpowiadają gatunkowi D5-S NiResist przeznaczonego na odlewy motoryzacyjne (elementy układu wydechowego), gdzie wymagane są podwyższone właściwości mechaniczne. Uzyskano to poprzez dodatek 40–60% izolującego materiału formierskiego do piasku kwarcowego w procesie wytwarzania form. Struktura i właściwości żeliwa Ni-Resist gatunku D5 zależą w dużej mierze od przepływu ciepła z ciekłego metalu ku ściance formy. Szybkie chłodzenie powoduje powstawanie węglików, a powolne chłodzenie prowadzi do powstawania grafitu Chunky w strukturze, co obniża znacząco właściwości mechaniczne odlewu. Powstawanie grafitu Chunky powoduje równocześnie z pogorszeniem procesu zarodkowania, który wywołany jest poprzez ograniczenie przechłodzenia podczas krzepnięcia, połączonego z przesyceniem ciekłego metalu węglem.

Kilka uwag dotyczących austenitycznego żeliwa sferoidalnego. Einige Bemerkungen zum austenitisches Gusseisen mit Kugelgraphit. A few comments on the austenitic ductile iron. Autor: Hasse S. Giesserei-Prax. 2008, nr 10, s. 353361. Austenityczne gatunki żeliwa należą do gatunku żeliw wysokostopowych, w których występują takie dodatki stopowe, jak: nikiel, mangan, a także miedź i chrom wprowadzane celu stabilizacji osnowy austenitycznej. Węgiel występuje w postaci płatkowej lub sferoidalnej. Artykuł dotyczy znormalizowanego austenitycznego żeliwa sferoidalnego (DIN-EN 13835). W artykule omówiono następujące zagadnienia: charakterystykę normy, do której zakwalifikowano ww. żeliwo; produkcję austenitycznego żeliwa sferoidalnego (osnowę austenityczną uzyskuje się przez dodatek: niklu, manganu miedzi i chromu); przedstawiono uwagi dotyczące budowy struktury; omówiono także zagadnienie powstawania grafitu oraz struktury austenitycznej oraz powstawanie węglików ze względu na występowanie chromu i manganu (scharakteryzowano wpływ tych pierwiastków na właściwości żeliwa); omówiono zagadnienie stabilności struktury w gatunkach żeliw austenitycznych. Otrzymywanie odlewów żeliwnych o zróżnicowanej strukturze i właściwościach przy stosowaniu modyfikacji wewnątrzwarstwowej w formie. Vnutriformennoe modificirovanie dlja poluchenija chugunnykh otlivok s differencirovannymi strukturoj i svojstvami. Obtaining of iron castings with differentiable structure and properties with the use of the technology of intrastratified melt modification. Autor: Fesenko M.A. i in. Lit. Proiz. 2010, nr 1, s. 7-13.

36

Odlewnictwo Współczesne

Przedstawiono nową metodę i nowe technologiczne rozwiązania otrzymywania odlewów o zróżnicowanej strukturze i właściwościach w poszczególnych ich strefach lub warstwach na bazie jednego, bazowego żeliwa wyjściowego przy stosowaniu obróbki wewnątrzwarstwowej. Podano przykłady otrzymywanych w ten sposób odlewów, głównie poziomo i pionowo odlewanych płyt i belek. Na schematycznych rysunkach zobrazowano możliwości otrzymywania dwuwarstwowych i dwustronnych odlewów o zróżnicowanej strukturze i właściwościach przy zalewaniu form przez różne, niezależne układy wlewowe. Pokazano przełomy i mikrostruktury odlewów dwuwarstwowych poziomych i pionowych oraz omówiono ich otrzymywane, zróżnicowane właściwości. Kotwy z żeliwa sferoidalnego gatunku EN-GJS 500-07 – technologia, właściwości, badania przemysłowe. Anchors cast in spheroidal graphite iron, grade EN-GJS 500-07 – the technology, properties and industrial examinations Autor: Żyrek A. Prz. Odl. 2010, T. 60, nr 1-2, s. 3035. Przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych, wyznaczanych na próbkach, wycinanych z odlewów kotwy kolejowej z żeliwa sferoidalnego EN-GJS 500-07. Wykazano, że wynik badań właściwości mechanicznych zależy od sposobu pobierania próbek z odlewu, wymiarów próbek, smukłości ich części pomiarowej, chropowatości powierzchni itp. Z tych powodów może dochodzić do nieporozumień pomiędzy wytwórcą (odlewnią) a odbiorcą (klientem) w ocenie wytrzymałości, jeśli porównywane są wyniki badań, uzyskane na innych, co do wymiarów próbkach. W badaniach potwierdzono zależność pomiędzy grubością ścianki odlewu, a strukturą i właściwościami mechanicznymi żeliwa.

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Wpływ modyfikowania na mikrostrukturę odlewanych narzędzi ze stali szybkotnącej. Vlijanie modificirovanija na mikrostrukturu litogo instrumenta iz bystrorezhushhej stali. Effect of inoculation on the microstructure of tools cast from high-speed steel Autor: Alekandrov A.Ju., Komarov M.A. Lit. Proiz. 2009, nr 5, s. 10-12. Artykuł dotyczy właściwości i mikrostruktury odlewów ze staliwa przetapianego elektrożużlowo oraz poszukiwania takiej mikrostruktury staliwa, aby właściwości odlewów były podobne do właściwości stalowych odkuwek. W celu zapewnienia wymaganych właściwości stali szybkotnącej po jej obróbce plastycznej, w szczególności po walcowaniu, wprowadza się ograniczone ilości dodatków do stali. Takich ograniczeń nie ma dla staliwa na narzędzia. Najważniejszym parametrem ograniczającym jest zapobieganie kruchości stali węglowej szybkotnącej. Degradacja powłok TiN w warunkach kawitacji. Degradation of TiN coatings under cavitation. Autor: Krella A. Inż. mat. 2009, R. 30, nr 4, s. 245248. Powłoki TiN są obecnie najszerzej stosowanymi powłokami w przemyśle. Znajdują one zastosowanie jako powłoki ochronne z powodu bardzo dobrej wytrzymałości oraz wysokiej twardości. Właściwości te są szczególnie ważne przy dynamicznych i udarowych obciążeniach, które często występują w maszynach przemysłowych. Badania odporności powłok TiN na hydroabrazję, kawitację czy wytrzymałość zmęczeniową potwierdziły ich do37

Odlewnictwo Współczesne

brą odporność na dynamiczne, udarowe obciążenia. Celem niniejszej pracy była analiza degradacji nanokrystalicznych powłok TiN osadzonych na stali austenitycznej X6CrNiTi18-10 metodą katodowego odparowania łukowego w warunkach niszczenia kawitacyjnego. Na podstawie badań przedstawiono koncepcję mechanizmu niszczenia kawitacyjnego twardych powłok TiN osadzonych na stali austenitycznej. Badania przeprowadzono na stanowisku ze szczelinowym wzbudnikiem kawitacji. Analizę degradacji powłok TiN przeprowadzono na podstawie obserwacji z zastosowaniem skaningowego mikroskopie elektronowego. W początkowym etapie degradacji zaobserwowano pofalowanie powłoki TiN, które było efektem dopasowania się powłoki do odkształconego podłoża. Odkształcenie plastyczne powłoki TiN następowało poprzez poślizg po granicy ziaren/krystalitów. Pierwsze pęknięcia kohezyjne powłok zaobserwowano na szczytach pofalowań przy wgłębieniach po usuniętych mikrokroplach Ti(N), gdzie skokowo zmniejszała się grubość i wytrzymałość powłoki. Mikropęknięcia powiększały się, migrując poprzez następne miejsca nieciągłości powłoki, prowadząc do rozwoju mikropęknięć, a następnie do wykruszeń powłoki. Kolejnym charakterystycznym miejscem powstawania pęknięć były „doliny” wzniesień, gdzie dochodziło do delaminacji powłoki. Pęknięcia na zboczu pofalowanej powłoki powstały prawdopodobnie w trakcie dopasowywania się twardej powłoki do miękkiego, odkształconego podłoża na skutek poślizgu wzdłuż granic ziaren. Wpływ Mo w strukturze krzepnącego gwałtownie stopu Fe-Mo-Cr-Mn-Si-C. Influence of Mo in the structure of rapidly solidified Fe-Mo-Cr-Mn-Si-C alloy. Autor: Ranganathan S., Makaya A., Fredriksson H. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 264-267. Stop Fe-Mo-Cr-Mn-Si-C topiony w piecu indukcyjnym był odlany do form mie-

38

dzianych w kształcie prętów w urządzeniu Castmatic (odlewanie niskociśnieniowe). Po głębokim trawieniu nie była widoczna mikrostruktura w pewnym zakresie grubości pręta. W opisywanej pracy badano zakres fazy bez cech strukturalnych przy różnych koncentracjach molibdenu (od 5 do 25%) dla pręta o średnicy 5,5 mm, przy szybkości chłodzenia rzędu 1100 Ks-1. Do analizy próbek zastosowano mikroskop skaningowy i próbę twardości Vickersa. Obszary bez oznak mikrostruktury zmieniały się wraz ze zmianą zawartości molibdenu i maksymalny ich obszar wystąpił przy zawartości 7% Mo. Obszary te wykazują wysoką twardość >1350 HV, co może być wykorzystane w wielu interesujących dziedzinach przemysłu – z obróbką i bez obróbki cieplnej. Narodził się nowy, zaawansowany gatunek staliwa o zawartości 9–10% Cr. Nova jeklena litina napredne kakovosti z 9–10% Cr je rojena. Porocilo od ideje prek reziskav do litja polindustrijskih sestavnih delov ter do trgovske izdelave tezkih jeklenih ulitkov. A new steel grade of advanced 9–10% Cr steel is born. Report from the idea - via research - to pilot components - and to the commercial production of heavy steel castimngs. Autor: Hanus R. Liv. Vestn. 2010, Rocz. 57, cis. 1, s. 11-31. Scharakteryzowano wymagania stawiane częściom turbin parowych, wykonanych ze stali i odlewów staliwnych. W artykule podsumowano prace prowadzone w odlewni Voest-Alpine w Linzu w Austrii. Prace finansowane były w ramach programu badawczego COST 501. W ramach tego projektu prowadzono badania nad nowym staliwem martenzytycznym o zawartości chromu 9–12%. Staliwo to osiąga odporność na pełzanie 100 MPa po czasie 105 h, w temperaturze 600°C. Opisano proces produkcji odlewów z tego staliwa. Przedstawiono stosowaną obrób-

Odlewnictwo Współczesne

kę cieplną, badania nieniszczące, spawanie oraz czas i koszty procesu. Zakończono przykładami produkowanych z tego staliwa odlewów, między innymi korpusu pompy o masie 40 t z dospawanym kolankiem GX12CrMoWVNbN10-1-1 i korpusu zaworu o masie 27 t.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Efektywne rozdrobnienie stopów magnezu.

struktury

Effective grain refinement for magnesium alloys. Autor: Scamans G. Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 3, s. 9. Przedstawiono nowo opracowany przez Brunel University proces technologiczny, pozwalający na wykonywanie odlewów o doskonałej jakości i charakterystyce ze stopów Mg zawierających aluminium wynikającej z bardzo jednorodnej struktury. Proces nazwano MCAST (Melt Conditioning by Advanced Solidification Technology). Został on opracowany dla odlewów ze stopów Mg wykonywanych w maszynach wysokociśnieniowych. Urządzenie do procesu MCAST złożone jest z dwóch podajników śrubowych, pracujących współbieżnie wewnątrz obudowy walcowej z układem sterowania i układem do podtrzymywania temperatury. Ciekły metal, który wlewany jest do urządzenia, na skutek obrotów podajników śrubowych, poddawany jest mechanicznej obróbce ścinania (Shear Technology). Proces „ścinania” ciekłego metalu powoduje zwiększenie dyspersji cząsteczek MgO i Mn (niemetaliczne cząsteczki Al8Mn5). Ponieważ cząsteczki Al8Mn5 nie uczestniczą w zarodkowaniu Mg, jedynie MgO wpływa na rozpoczęcie procesu zarodkowania. Wykorzystanie tlenku magnezu jako zarodków krystalizacji (zazwyczaj jego obecność postrzegana jest jako wada) jest nowatorskie i stwarza przesłanki, że przedstawiona technologia będzie mogła w przyszłości znaleźć zastosowanie również dla innych stopów.

Recykling wiórów aluminiowych. Aluminium chip recycling. Autor: Fox B. Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 4, s. 10. Przedstawiono i pokazano na schemacie technologię ECO KILN SYSTEM do osuszania z pozostałości wody, oleju i innych zanieczyszczeń wiórów aluminiowych. System osuszania i równoczesnego oczyszczania wiórów z zanieczyszczeń złożony jest z dwóch etapów. Pierwszy polega na przekształceniu zanieczyszczeń w stan gazowy. Odbywa się to w niskiej temperaturze przy udziale tlenu. Drugi etap to usuwanie zanieczyszczeń węglowych z powierzchni wiór na skutek przekształcenia ich w tlenki węgla, w odpowiednich warunkach i temperaturze. Temperatura w urządzeniu jest ściśle regulowana i kontrolowana, aby uzyskany produkt był jak najbardziej czysty. Po przejściu przez system ECO KILN, gorące wióra są topione w specjalnie zaprojektowanej komorze Aluswirler. Właściwości stopu Ti-Ni-Cu wykazującego pamięć kształtu, wytworzonego metodą melt-spinning. Properties of Ti-Ni-Cu shape memory alloy produced by melt-spinning. Autor: Goryczka T. i in. Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 445448. Stop Ti-Ni-Cu należy do grupy stopów wykazujących efekt pamięci kształtu. Badaniom poddano stop o składzie chemicznym 50% at. Ti, 25% at. Ni oraz 25% at. Cu, charakteryzujący się obecnością jednostopniowej, odwracalnej przemiany martenzytycznej B2-B19, o relatywnie wąskim temperaturowym zakresie 15 stopni. Jednakże zastosowanie odlewania metodą szybkiego schładzania z fazy ciekłej w układzie pojedynczego bębna chłodzącego wpłynęło znacząco na przesunięcie wartości charakterystycznych:

39

Odlewnictwo Współczesne

temperatury przemiany, temperaturowy zakres przemiany oraz wartość entalpii przemiany. Zakres tych zmian zależy od szybkości chłodzenia stosowanej podczas odlewania taśm. Zmianę szybkości chłodzenia uzyskiwano poprzez zastosowanie odpowiedniej kombinacji szybkości obrotowej bębna chłodzącego oraz temperatury ciekłego stopu. Stopy tytanu o ulepszonych właściwościach spowodowanych obecnością węgla. Titanium alloys for improved properties due to the presence of carbon. Autor: Kościelna A., Szkliniarz W. Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 374377. Na podstawie danych literaturowych przeprowadzono charakterystykę konwencjonalnych stopów tytanu o właściwościach predestynujących je do zastosowania w lotnictwie, przemyśle chemicznym, energetyce i medycynie. Stwierdzono, że coraz większe wymagania stawiane stopom tytanu zmuszają do poszukiwania nowych stopów o ulepszonych właściwościach – wyższej wytrzymałości, twardości i odporności na ścieranie, wytrzymałości na pełzanie czy też odporności korozyjnej. Pokazano, że takie właściwości posiadają stopy tytanu o mikrostrukturze roztworu stałego alfa, beta lub alfa + beta, z niewielką zawartością dyspersyjnych węglików, borków, krzemków i faz międzymetalicznych. Analizując układ równowagi Ti-C, wskazano możliwości zwiększenia żarowytrzymałości, twardości i odporności na ścieranie, a nawet odporności korozyjnej stopów tytanu przez obecność węglików TiC, wynikającą z wprowadzenia do ich składu chemicznego niewielkich zawartości węgla (do ok. 0,8% wag.).

40

Wytwarzanie lotniczych elementów konstrukcyjnych ze stopów tytanu. Manufacturing of aerospace structural components from titanium alloys Autor: Kubiak K., Sieniawski J. Inż. Mat. 2009, R. 30, nr 5, s. 318321. Omówiono wybrane zagadnienia związane z wytwarzaniem elementów konstrukcyjnych ze stopów tytanu. Podano charakterystyki stopów stosowanych na elementy konstrukcyjne samolotów i śmigłowców oraz silników lotniczych. Przedstawiono wpływ jakości stopu, warunków przeróbki plastycznej, obróbki cieplnej i obróbki skrawaniem na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopów tytanu oraz metody badań lotniczych elementów konstrukcyjnych. Ścieżki krzepnięcia w modyfikowanym materiale Inconel 625 stosowanym do pokrywania spoin. Solidification paths in modified Inconel 625 weld overlay material. Autor: Chandrasekaran K., Tiedje N. S., Hald J. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 306-310. Inconel 625 jest zwykle stosowany do pokrycia spoiny, aby ochronić jej podstawowy metal przed korozją w wysokiej temperaturze. Efektywność ochrony antykorozyjnej zależy od efektywności zmieszania się powłoki spawanej z podstawowym metalem, z następującą potem segregacją pierwiastków stopowych w czasie krystalizacji. Analiza metalograficzna zakrzepniętych próbek Inconelu 625 z dodatkiem wybranych pierwiastków jest porównywana z modelowaniem termodynamicznym segregacji w czasie krystalizacji. Pokazano wpływ zmian składu chemicznego na powstawanie faz międzymetalicznych w czasie krystalizacji. Celem prac było wyjaśnienie, jak na skład rdzenia dendrytów wpływa modyfikacja stopu. Jak wykazano wcześniej, kiedy materiał pokrywający spoinę koroduje, korozja pojawia się

Odlewnictwo Współczesne

w rdzeniu dendrytu. Dlatego dyskusja jest skierowana na wyjaśnienie jak zmiany składu chemicznego wpływają na skład rdzenia dendrytu w powłoce spawu. Międzyfazowy transfer ciepła pomiędzy stopem aluminium A-356 i formą metalową. Interfacial heat-transfer between A356aluminium alloy and metal mould. Autor: Zhao Jianhua, Tian Jun, Qian Hancheng China Foundry 2009, Vol. 6, nr 4, s. 305-307. Współczynnik międzyfazowej wymiany ciepła na granicy faz metal-forma jest kluczowym czynnikiem, który oddziałuje na precyzyjność procesu symulacji przebiegu procesu krystalizacji. Wyniki symulacji, określonej przy stosowaniu dostępnych danych. W przedstawianym w artykule zastosowano metody promieniowego nagrzewania i pomiarów elektrycznych w warunkach ustalonego stanu dla badania natury przepływu ciepła pomiędzy stopem aluminium A356 i formą metalową. Wyniki eksperymentów wykazały, że międzyfazowy przepływ ciepła pomiędzy stopem aluminium A356 i zewnętrzną formą maleje liniowo w czasie, podczas gdy wartość tego samego współczynnika pomiędzy stopem aluminium A356 a wewnętrzną formą wzrasta z czasem w trakcie chłodzenia. Współczynnik międzyfazowy wymiany ciepła pomiędzy stopem aluminium A 356, i formą jest odwrotnie proporcjonalny do oporności elektrycznej.

Krzepnięcie stopu na bazie TiAl o wysokiej zawartości Nb. Solidification of high Nb containing TiAl based alloys. Autor: Zollinger J. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 339-342.

Odlewanie aluminidów tytanu jest atrakcyjną drogą do produkcji części o kształtach zbliżonych do sieci, takich jak na przykład: koła do turbodoładowarek, części zaworów i silników lotniczych. Są one dzisiaj w centrum badań możliwości rozwoju technik odlewania. Pomiędzy rozważanymi stopami odlewniczymi znajduje się pewna liczba stopów TiAl z dużą zawartością niobu i małym dodatkiem boru w celu rozdrobnienia ziarna oraz z mniejszymi dodatkami innych pierwiastków, wprowadzanych w celu zwiększenia odporności stopu na pełzanie. Podstawowym warunkiem, który należy spełnić, aby zapewnić rozdrobnienie ziaren jest krystalizacja zrealizowana poprzez β-(Ti), tzn. ominięcie etapu wzrostu perytektyki α-Ti. W pracy opisano analizę mikrosegregacji próbki krzepnącej jednokierunkowo wykonanej potrójnego stopu Ti-45Al-8Nb. Odpowiadająca jej ścieżka krystalizacji została omówiona na podstawie obliczeń termodynamicznych. Wykazano, że należy ściśle przestrzegać przewidywania Scheila z pewną ilością odwrotnej dyfuzji dla aluminium. Analizy wskazują, że jest istotne zarodkowanie przechłodzenia dla perytektyki α-Ti w głębi strefy kryształów równoosiowych. Pomiar segregacji roztworu w pojedynczych kryształach nadstopów na osnowie Ni w stanie lanym. Measurement of solute segregation in ascast single crystal Ni-based superalloys. Autor: D’Souza N., Dong H.B. Cast Metals Res. nr 1-4, s. 58-61.

2009,

Vol.

22,

Dla trzeciej generacji nadstopów Ni CMX10K dokonano szczegółowych pomiarów składu chemicznego przy zastosowania spektroskopu promieni X. Wykazano, że mierzony skład jest średnią ułamka objętościowego faz γ i γ′ w objętości interakcyjnej promieniowania X. Na wynik pomiarów miał wpływ wymiar i rozłożenie wydzieleń fazy γ′ tworzącej mikrostrukturę. Bardziej istotne różnice występują w przypadku, gdy jest wymierna różnica

41

Odlewnictwo Współczesne

w granicach rozpuszczalności w fazach γ i γ′ dla danego pierwiastka. Wyniki te omawiano w relacji do mikrosegregacji, którą określano przy zastosowaniu znanej metody liczenia punktów. Wykazano pewne ograniczenia tej ostatniej metody. Optymalizacja stopu aluminium na głowice cylindrów typu AlSi7Cu3MnMg wzmocnionego dodatkami pierwiastków perytektycznych. Optimisation d'un alliage d'aluminium pour culasses du type AlSi7Cu3MnMg renforce par des additions d'elements peritectiques. Optimization of an aluminum cylinder head alloy of the AlSi7Cu3MnMg type reinforced by additions of peritectic elements. Autor: Garat M. Fonderie 2010, nr 2, s. 21-33. Artykuł ten jest kontynuacją prac opublikowanych w czasopiśmie Transactions AFS z 2007 roku i przetłumaczonych na francuski w Hommes et Fonderie 2008, No. 382. Zaproponowano wtedy nowy stop typu AlSi7Cu3, bez magnezu, ale wzmocniony dodatkami Mn, V, Zr i Ti. Stop ten, przeznaczony zasadniczo na głowice silników Diesela, posiada doskonałe właściwości w zakresie temperatur krytycznych 250–300°C. W temperaturze otoczenia wykazuje dużą wartość wytrzymałości na rozciąganie (Rm>330 MPa), dobre wydłużenie (6–8%) oraz dobre właściwości zmęczeniowe przy obciążeniach policyklicznych. Stop ten posiada jednak dwa słabe punkty w temperaturze otoczenia. Są to: granica plastyczności oraz mała wytrzymałość zmęczeniowa przy małej liczbie obciążeń. Dlatego kontynuowano dalsze prace badawcze nad poprawą tych wartości właściwości stopu. W artykule opisano zoptymalizowany skład stopu. Mały dodatek magnezu przyniósł znaczną poprawę właściwości w temperaturze otoczenia i również odporności na pełzanie, a zawartość wanadu mogła być zmniejszona bez pogorszenia odporności na pełzanie. Właściwości me-

42

chaniczne otrzymanego w wyniku przeprowadzonych badań, stopu w temperaturze 250 i 300°C oraz odporność na pełzanie są dużo wyższe niż stopu dotychczas stosowanego na głowice silników.

16. KOMPOZYTY O wpływie modyfikowania trudnotopliwymi cząsteczkami nanowymiarowymi na strukturę i właściwości kompozytów na osnowie aluminium. O vlijanii modificirovanija nanorazmernymi tugoplavkimi chasticami na strukturu i svojstva aljumomatrichnykh kompozitov. Effect of inoculation with nanosize high -melting particles on the structure and properties of alumomatrix composites Autor: Petrunin A.V., Panfilov A.V., Panfilov A.A. Lit. Proiz. 2009, nr 10, s. 17-20. Analizowano mechanizm modyfikowania aluminidów tytanu w składzie kompozytów o osnowie aluminium z nanocząsteczkami SiC i Al2O3. Przedstawiono wyniki badań struktury i właściwości materiału. Wykazano perspektywiczność stosowania nanocząsteczek trudnotopliwych związków w charakterze modyfikatorów dla kompozytowych materiałów na osnowie aluminium. Analiza teoretyczna i ocena eksperymentalnych danych procesu wzajemnego oddziaływania aluminium z proszkiem tytanu pozwala stwierdzić, że wzrost związków międzymetalicznych związany jest z dyfuzją aluminium do wewnątrz cząstek tytanu, dlatego wymiary powstających związków międzymetalicznych zależą bezpośrednio od ilości przedyfundowanego do nich aluminium. Rezultaty badań struktury i właściwości potwierdziły, że tego rodzaju modyfikacja jest efektywną metodą podwyższania mechanicznych i eksploatacyjnych charakterystyk funkcjonalnych kompozytów na osnowie aluminium.

Odlewnictwo Współczesne

Wytwarzanie drogą odlewania kompozytów Al3Ti-Al in-situ i ich odporność na zużycie. Casting fabrication of in situ Al3Ti-Al composites and their wear behaviors. Autor: Chen Tijun, Li Jian, Hao Yuan China Foundry 2009, Vol. 6, nr 4, s. 319-327. Metodą odlewania wykonywano kompozyty wzmacniane związkiem międzymetalicznym Al3Ti na osnowie czystego aluminium oraz na osnowie stopów Al-13Si i Al-17Cu. Badano ich mikrostrukturę i odporność na zużycie przy suchym tarciu w temperaturze pokojowej i w 100°C. Wyniki wskazują, że fazy związku Al3Ti występują w postaci płatkowej. Ilość płatkowej fazy związku międzymetalicznego Al3Ti maleje ze wzrostem zawartości Ti w kompozytach z czystym aluminium oraz stopami Al-Cu i Al-Si. Wpływ działania krzemu na morfologię związku Al3Ti wydaje się być większy niż wpływ Cu. Rozkład płatków fazy Al3Ti był różny w osnowach różnych kompozytów, co prowadziło do różnego efektu rozdrabniania ziaren. Wzrost temperatury, zmniejszenie zawartości Al3Ti lub twardości materiału wpływa na wzmożone oddziaływanie obu mechanizmów, a więc na przyspieszenie stopnia zużycia. Kompozyt na osnowie Al-Cu ma najlepszą odporność na zużycie, a kompozyt na osnowie samego tylko aluminium – najgorszą, przy tej samej zawartości tytanu. Różnice te przypisuje się różnicom w twardości materiałów lub w efekcie działania płatków fazy Al3Ti. Nanokompozyty na osnowie magnezu wytwarzane przez odlewanie, wspomagane ultradźwiękami. Magnesium matrix nanocomposities fabricated by ultrasonic assisted casting. Autor: Jia X.Y. i in. Cast Metals Res. 2009, Vol. 22, nr 1-4, s. 196-199. Za pomocą odlewania wspomaganego ultradźwiękami o wysokiej częstotli-

wości wytwarzano kompozyty na osnowie magnezu, wzmocnione cząsteczkami SiC o wymiarach "nano" (n-SiCp/AZ91D). Mikrostruktura nanokompozytów była badana metodami mikroskopii optycznej, skaningowej oraz mikroskopu transmisyjnego o wysokiej rozdzielczości, a także metodami mikroanalizy rentgenowskiej. Wyniki badań wykazały, że dyspersja i rozłożenie cząstek n-SiCp w stopie magnezu, dzięki zastosowaniu obróbki ultradźwiękami uległy znacznej poprawie. W porównaniu do niewzmocnionej osnowy stopu AZ91D właściwości mechaniczne nanokompozytów uległy zauważalnemu podwyższeniu, a granica plastyczności wzrosła o 117% po odlewaniu grawitacyjnym do form trwałych. Materiały komórkowe: innowacyjne materiały o wielorakich możliwościach zastosowania. Les materiaux cellulaires: une innovation aux applications multiples. Cellular materials: an innovation with many applications. Autor: Gailard Y., Dairon J., Fleuriot M. Fonderie mag. 2010, nr 1, s. 21-33. Materiały komórkowe zostały odkryte w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku. W szczególności dotyczy to piany metalicznej, która w ostatnich dziesięciu latach wzbudza coraz większe zainteresowanie z powodu szczególnych właściwości. Znajduje ona zastosowanie do obniżenia masy wyrobów i do poprawy warunków ochrony środowiska. Korzyści wynikające z zastosowania piany metalicznej wynikają z samej struktury materiału: lepszej absorpcji energii w stosunkowo małej objętości. Jest to korzystne w motoryzacji i kolejnictwie. Wykazuje zdolność do absorpcji dźwięku i wibracji oraz stanowi dobrą izolację termiczną, chroni przed eksplozjami i udarami. W medycynie stosuje się implanty z piany tytanowej, o budowie zbliżonej do budowy kości człowieka. W artykule omówiono metody produkcji piany metalicznej drogą odlewania opracowane przez insty-

43

Odlewnictwo Współczesne

tut CTIF. Badania prowadzono w dwóch kierunkach: wytwarzanie pęcherzyków w stanie ciekłym i infiltracji preformy. Badania właściwości tych materiałów są aktualnie prowadzone w kierunku opracowania części z piany metalicznej ze ścisłym naskórkiem – w jednej operacji odlewania i z jednego materiału. Opracowano trzy (opatentowane) procesy produkcji: produkcja pianki stochastycznej, technika ze strukturą pośrednią i proces produkcji pianki o stałych średnicach porów.

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Wada „prosieczki”. Przyczyny powstawania i metody zapobiegania. Defekt "prosechka". Prichiny vozniknovenija i meroprijatija dlja preduprezhdenija. The Finning Defect. Causes of Origination and Measures of Prevention. Autor: Mukhomorov I.A. Lit. Proiz. 2009, nr 6, s. 37-40. Opisano wadę powierzchniową odlewów w postaci cienkiego występu o wysokości od 2 do 15 mm i o grubości od 0,8 do 1,2 mm (po rosyjsku zwaną „prosieczką”, po polsku te wady nazywamy żyłkami). Długość jej zależy od konstrukcji odlewu. Bywa ona w postaci pojedynczego występu lub w postaci siatki. W tej ostatniej postaci pojawia się najczęściej w ślepych otworach. Wadę tą usuwa się ręcznie lub piłami mechanicznymi, co podnosi koszty i pracochłonność. Według GOST 9200– 80 wada ta powstaje w wyniku wpływania metalu w pęknięcia powierzchniowe formy lub rdzenia. Wada ta pojawiła się w latach 70. ubiegłego wieku po wprowadzeniu technologii hot-box. Autor wyraża pogląd, że wada ta jest wynikiem skurczu i pojawia się w powiązaniu z bliznami. Występuje w odlewach wykonywanych w formach z mas wiązanych chemicznie. Praw-

44

dopodobnie spowodowane jest to tym, że współczesne techniki zagęszczania skierowane są na szczelne upakowanie ziaren piasku, a nie na otoczenie poszczególnych ziaren odpowiednią warstewką lepiszcza. Kontrola wymiarów odlewów za pomocą lasera. Laser tracker simplifies castings inspection. Cast Metal a. Diecasting Times 2009, Vol. 11, nr 4, s. 18. Firma Otto Junker GmgH wykonuje ze staliwa odlewy o dużych gabarytach i obrabia je mechanicznie. Są to głównie elementy młynów o średnicy dochodzącej do 6,3 m. Ze względu na wymagania jakościowe klientów, firma zainwestowała w zakup laserowego urządzenia, sterowanego komputerowo, do badania wymiarów gotowego wyrobu. Dokładność pomiarowa urządzenia jest imponująca, na średnicy 4 m dokładność pomiaru wynosi 0,03 mm. Dla firmy taka kontrola jest bardzo ważna, ponieważ cykl wykonawczy elementu młyna od wykonania odlewu do obróbki maszynowej wynosi min. 2 tygodnie, w trakcie których odlew jest transportowany i przenoszony do dalszej obróbki wiele razy, przez co narażony jest na możliwość odchylenia wymiarowego. Dlatego zastosowanie urządzenia laserowego do badania wymiarów elementów młynów jest bardzo pomocne. Firma również wykorzystuje to urządzenia do innych zadań, np. określania stopnia zużycia narzędzi tnących czy stołów obrabiarek. Pęcherze w odlewach staliwnych jako rezultat ponownego utleniania się stali. Bubliny v ocelovych odlitcich jako dusledek reoxidace oceli. Gas holes in steel castings as a result of steel reoxidation. Autor: Brincil T., Senberger J., Zadera A. Slévárenství 2009, Roč. 57, cis. 7-8, s. 252-256.

Odlewnictwo Współczesne

W odlewach staliwnych z dobrze odtlenionego staliwa pęcherze pojawiają się w obecności zwiększonych stężeń takich wtrąceń, jak FeO. Obecność tlenków wpływała na morfologię oraz liczbę i skład wtrąceń obcych, które tworzą się w wyniku intensywnego utleniania dużych wtrąceń z wysoką zawartością FeO. Rezultatem utleniania się ciekłego metalu oraz reoksydacji są pęcherze gazowe w niektórych obszarach odlewu. Regulując przebieg wypełniania form, można zmniejszyć proces powtórnego utleniania się metalu. Analiza nakłuć w odlewie pokrywy wykonanej z żeliwa sferoidalnego. Analyza bodlin v odlitku vika z LKG. Analysis of pinholes in a casting of a cover from GJS. Autor: Foret R. Slévárenství 2009, Roč. 57, cis. 7-8, s. 245-248. Przestawiono zjawisko występowania nakłuć w odlewach z żeliwa sferoidalnego. Zademonstrowano możliwości wykorzystania metalografii i mikroanalizy składu chemicznego warstwy powierzchniowej nakłuć do ich identyfikacji. Analiza ta umożliwia także zdefiniowanie rodzajów gazów, które wywołują powstanie nakłuć. Ocena przebiegu procesu spawania na podstawie analizy obrazów wizyjnych i termowizyjnych. Assessment of welding process based on the vision and thermo-vision image analysis. Autor: Fidali M., Bzymek A., Timofiejczuk A. Biul. Inst. Spawaln. 2009, nr 2, s. 5056. Przedstawiono wizyjny system monitorowania i oceny przebiegu procesu spawania oraz jakości połączeń spawanych. Zadaniem systemu jest rejestracja obrazów wizyjnych i termowizyjnych podczas procesu spawania, a następnie

ich przetwarzanie, analiza i rozpoznawanie. Jakość działania systemu zależy od zastosowanych metod ich przetwarzania i analizy obrazów. Zamieszczono wyniki badań związanych z doborem odpowiednich metod przetwarzania i analizy obrazów, pozwalających na identyfikację wybranych niezgodności spawalniczych. W trakcie badań posłużono się obrazami zarejestrowanymi podczas eksperymentów laboratoryjnych i przemysłowych. Zapobieganie wadom wynikłym ze stosowania mas formierskich w technologii cold-box. Vermeidung formstoffbedingter Feler beim Einsatz des Cold-Box-Verfahren. The prevention of defects resulting from the use of moulding sands in cold-box technology. Giesserei-Prax. 2008, nr 10, s. 347348, 349-352. Odlewnie produkujące wysokiej jakości odlewy motoryzacyjne cechuje wysoki poziom automatyzacji. Większość produkowanych na świecie odlewów wytwarzana jest w Niemczech. Ten fakt związany jest ze wzrostem poziomu skomplikowania odlewów motoryzacyjnych. Aby wykonać skomplikowane odlewy motoryzacyjne dobrej jakości konieczne jest także stosowanie odpowiedniej, wysokiej jakości materiałów formierskich. Dlatego też podniesiono wymagania dotyczące jakości stosowanych materiałów formierskich, a w pierwszym rzędzie spoiw. W tym względzie sprawdziła się w praktyce technologia wytwarzania rdzeni PU-Cold-Box jako technologia opłacalna ekonomicznie i gwarantująca dobrą jakość otrzymywanych rdzeni. Stosowanie tej metody wytwarzania rdzeni do wykonywania rdzeni skomplikowanych wiąże się z niebezpieczeństwem powstawania wad typowych dla technologii cold-box, jak żyłki i strupy w odlewach żeliwnych. Wady odlewów wywołane gazem występują w odlewach ze stopów żelaza i metali nieżelaznych a wynika to ze skomplikowanego kształtu odlewów motoryzacyjnych. W dzisiejszej nowoczesnej produkcji blo-

45

Odlewnictwo Współczesne

ków silników i głowic cylindrów stosuje się różnego typu rdzenie i pakiety rdzeni, w których nie wolno pomijać zjawiska wydzielania gazu. Istnieje wiele metod wyeliminowania tego typu wad, których połączenie może okazać się skuteczne.

kontrolnych do kontroli stopnia zużycia tygla. Znaczne oszczędności przynosi zastosowanie układów do topienia typu tandem. W artykule omówiono efekty poszczególnych rodzajów modyfikacji eksploatowanych urządzeń do topienia.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA

19. HISTORIA ODLEWNICTWA I ODLEWY ARTYSTYCZNE

Oszczędność energii i zwiększenie wydajności. Modernizacja starszych urządzeń indukcyjnych do topienia. Energie sparen, Leistung steigern. Modernisierung aelterer Induktionsschmelzanlagen. Energy savings and improved efficiency. Modernisation of old induction plants for melting. Giesserei-Erfahrungsaust. 2009, nr 1+2, s. 16-20, 23-24. Topialnie zużywają od 60 do 70% energii w odlewni. Ze względu na rosnące koszty energii konieczna jest modernizacja urządzeń do topienia. Z urządzeń indukcyjnych do topienia najbardziej rozpowszechnione są piece indukcyjne średniej częstotliwości. Piece te zasilane są poprzez przetwornice częstotliwości o małym poziomie strat. Wytwarzają one częstotliwości eksploatacyjne pomiędzy 60 a 3000 Hz. Przykładem nowoczesnej przetwornicy dla pieców średniej mocy może być przetwornica typu ”Insulated Gate Bipolar Transistor” (IGBT). Istnieje szereg możliwości modernizacji eksploatowanych urządzeń do topienia, np.: połączenie nowoczesnego sposobu prowadzenia procesu i zastosowanie nowoczesnych przetwornic, których sprawność sięga rzędu 97,5%, przezbrojenie pieców sieciowych na piece średniej częstotliwości – możliwe jest topienie bez zaczynu ciekłego metalu. Przestawienie pieców sieciowych na piece średniej częstotliwości pozwala na skrócenie czasu topienia, mniejsze są straty cieplne, uzyskuje się znaczną oszczędność energii. W ramach modernizacji zaleca się zastosowanie nowoczesnych systemów

46

Odlewy w dzwonnicy. Castings in the belfry. Autor: Gibbs S. Eng. Cast. Solutions 2009, Vol. 11, nr 1, s. 38-40. Przedstawiono doświadczenia w produkcji dzwonów o różnych wymiarach trzech producentów: firmy Verdin Company z Cincinnati, firmy Richmond Industries Inc. Dayton N.J oraz firmy Foundry and Wheels. Przedstawiciele firm opowiadali o technologii wykonywania dzwonów w ich firmach oraz o problemach z tym związanych.

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY Chen Xiang, Li Yanxiang

Chen Tijun, Fu Mingfeng, Hao Yuan

TYTUŁ ARTYKUŁU Effects of strontium and boron interactions in AI-7Si alloys. Wpływ interakcji strontu i boru w stopach AI-7Si. Microstructural evolution of fine-grained ZA27 alloy during partial remelting. Ewolucja mikrostruktury w drobnoziarnistym stopie ZA27 podczas częściowego przetapiania. Rapid preparation of ceramic moulds for medium-sized superalloy castings with magnesia-phosphate-bonded bauxite-mullite investment.

Li Tingzhong, Luo Jirong, Wu Shusen

CHINA FOUNDRY Vol. 7 November 2010

Metoda szybkiego przygotowania form ceramicznych z materiału boksytowo-mulitowego ze spoiwem magnezytowo-fosforanowym do wykonywania średniogabarytowych odlewów z nadstopów metodą wytapianych modeli. Fabrication of quaternary Mg-Zn-Y-Ce quasi-crystal alloys and their strengthening effects on AZ91 magnesium alloys.

Wang Zhifeng, Zhao Weimin, Li Haipeng, Liang Chunyong

Zhang Yutuo, Li Guimao, Zhang Wanning, Wang Chengzhi

Yu Zhuhuan, Liu Lin, Zhao Xinbao, Zhang Weiguo, Zhang Jun, Fu Hengzhi

Yang Fei, Kong Fantao, Chen Yuyong, Xiao Shulong

Ren Wenliang, Li Quan’an, Li Jianhong, Li Kejie, Zhang Xingyuan

Jiang Junxia, Li Qinliang, Wzhichao, Chen Liliang

Liu Aihui, Li Bangsheng, Sui Yanwei, Guojingjie

Lou Yanchun, Zhang Zhongqiu

Wytwarzanie poczwórnych stopów Mg-Zn-Y-Ce o strukturze pseudokrystalicznej oraz efekt umacniający dodatków tych pierwiastków wprowadzanych do stopów magnezu AZ91. New filling system design for bolster casting and computer simulation. Zaprojektowanie nowego układu wypełniania formy metalem do wykonywania odlewów poprzecznicy oraz symulacja komputerowa działania tego układu. Effect of carbon additions on the microstructure of a single crystal Ni-based superalloy AM3. Wpływ dodatków węgla na mikrostrukturę monokrystalicznego nadstopu AM3 na bazie niklu. Effect of V and Nb additions on microstructure, properties, and deformability of Ti-45Al-9 (V, Nb, Y) alloy. Wpływ dodatków V i Nb na mikrostrukturę, właściwości i odkształcalność stopu Ti-45Al-9 (V, Nb, Y). Effects of yttrium on microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy. Wpływ itru na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu magnezu Mg-6Al. Numeral simulation of mould filling process for pressure plate and valve handle in LFC. Symulacja numeryczna procesu wypełniania formy podczas odlewania techniką zgazowywanych modeli płyty ciśnieniowej i uchwytu zaworu. Numerical simulation of interfacial reaction between titanium and zirconia. Symulacja numeryczna reakcji międzyfazowych zachodzących pomiędzy tytanem i dwutlenkiem cyrkonu. Advanced manufacturing technologies of large martensitic stainless steel castings with ultra low carbon and high cleanliness. Nowoczesne technologie wytwarzania dużych odlewów z martenzytycznego staliwa nierdzewnego o bardzo niskiej zawartości węgla i wysokiej czystości.

47

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

DIE CASTING ENGINEER, November 2010

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU Understanding Aluminum Rheocasting.

John Jorstad

G. Wallace, A.P. Jackson, S.P. Midson

S. Otarawanna, H.I. Laukli, C.M. Gourlay, A.K. Dahle

Zrozumieć proces reodlewania (rheocasting) aluminium. Semi-Solid Casting of High-Quality Aluminum Turbocharger Impellers. Odlewanie w stanie półciekłym ze stopu aluminium o wysokiej jakości wirników do turbosprężarki doładowującej. High-Integrity High-Pressure Die Castings. Odlewy o jednolitej strukturze wykonywane w procesie odlewania pod wysokim ciśnieniem. 11th International Conference on the Semi-Solid Processing of Alloys and Composites.

Stephen P. Midson

XI Międzynarodowa Konferencja na temat przetwarzania stopów i kompozytów w stanie półciekłym. Qualitätssichernde Prozesssteuerung/-regelung auf der Basis einer lückenlosen Datenerfassung und Fehlerrückverfolgbarkeit.

Andrej Malaschkin, Dirk Richarz,

GIESSEREI 12/2010 Jürgen Bast, Wolfgang Simon, Eva Abdullah

Klaus Röhrig

Karl-Heinz Schütt

Zapewniające dobrą jakość sterowanie procesem i jego regulacja na bazie pełnej rejestracji danych i wstecznego śledzenia powstawania wad. Untersuchungen zum Ausformen von Grünsandballen. Badania dotyczące wybijania form z mas wilgotnych. Legiertes Gusseisen (44. Folge). Żeliwo stopowe (Część 44). Technikgeschichte, Kunstguss, Kunsthandwerk (12. Folge). Historia odlewnictwa i rękodzieła artystycznego (Część 12). Prozzesssimulation mit „Witness”.

Carsten Teichert

Carolin Wallenhorst, Jörg Körschgen, Marcus Frohn, Axel Kasperowski

Rüdiger Deike

48

Symulacja procesu za pomocą oprogramowania Witness. Steuerung der Prozessstabilität bei der anorganischen Kernfertigung. Podtrzymywanie stabilności procesu przy produkcji rdzeni ze spoiwem nieorganicznym. Wie werden sich die globalen Rohstoffmärkte entwickeln? Jakie tendencje będą panowały na globalnym rynku surowców?

Odlewnictwo Współczesne

WYBRANE ARTYKUŁY TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

AUTORZY

Sandra Lehmann, Wolfgang Kollenberg

Günter Eder, Angelos Ch. Psimenos

Cristoph Genzler

GIESSEREI ERFAHRUNGSAUSTAUSCH 11+12/2010

TYTUŁ ARTYKUŁU Was steckt hinter dem Begriff Thermische Beständigkeit? Wie feuerfest sind Schlichten und Formgrundstoffe? Co kryje się pod pojęciem odporność termiczna? Jak żarowytrzymałe są pokrycia i podstawowe materiały formierskie? PCT – Pure Coating Technology. Ein neues Verfahren für das Schlichten. Technologia Pure-Coating. Nowa metoda wytwarzania pokryć. CPP-Anlagen sorgen für gleichmäßigen Schlichteauftrag. Das Coating Management Konzept von Foseco. Urządzenia typu CPP zapewniają równomierne nanoszenie pokryć. Koncepcja totalnego zarządzania pokryciami firmy Foseco. Windkraftanlagen als Wachstumsträger für die Gießereibranche. Eisengießerei setzt bei Großgussteilen auf innovative Formstoffkonzepte.

Andrea Ferkinghoff

Søren Skov-Hansen, Nick R. Green, Niels Skat Tiedje

Elektrownie wiatrowe są nośnikami wzrostu dla branży odlewniczej. W produkcji dużych elementów (odlewów) odlewnia stawia na nowoczesne materiały formierskie. Analyse des Strömungsverhaltens bei der Gießformfüllung. Gusseisen mit Kugelgraphit in strömungsberuhigten Eingusssystemen. Analiza przepływu strumienia metalu podczas wypełniania form. Żeliwo sferoidalne a układ wlewowy uspokajający przepływ. Für die Optimierung der gesamten Gussteilfertigungskette. Magma5, die neue Softwaregeneration für die Gießprozessimulation.

Karola Thews

Josef Leyendecker

Optymalizacja całego cyklu produkcyjnego odlewów Magma5, najnowsza generacja oprogramowania do symulacji procesu odlewania. Modernisierung verbessert Produktivität. Materialprüfmaschinen wieder fit für die Zukunft. Modernizacja poprawia wydajność. Urządzenia do badań materiałów gwarantują przyszłość. Industrielles Messen mit Lichtgeschwindigkeit. CoreDS und Core-DG optimieren die Qualitätsprüfung.

Bilgehan Gür

Pomiar przemysłowy z prędkością światła. Core-DS i Core-DG pozwalają zoptymalizować sprawdzanie jakości. Kontaktscheiben für Höchstleistungen beim Gussputzen. 40%ige Steigerung der Abtragsleistung durch die richtige Auswahl der Kontaktscheibe.

Marc Böck

Tarcze dotykowe poprawiają wydajność oczyszczania. 40% wzrost wydajności oczyszczania przez prawidłowy dobór tarcz dotykowych.

49

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

GIESSEREI RUNDSCHAU Heft 11/12 2010

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

Keimbildende Wirkung von Antimon in dickwandigem GJS zur Vermeidung von ChunkyGraphit. Lutz Dekker, Babette Tonn

Georg F. Geier, Werner Bauer, Martin Müller

Simon Kleiner, Kurt Track

Harald Tschenett

Wolfgang Knothe

Jördis Rosc, Daniel Habe, Thomas Pabel, Georg F. Geier, Peter Schumacher

INTERNATIONAL JOURNAL OF METALCASTING VOL. 4, ISSUE 4, FALL 2010

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wpływ sprzyjającego zarodkowaniu na uniknięcie powstawania grafitu Chunky w grubościennych odlewach z żeliwa sferoidalnego. Einfluss des Wärmebehandlungszustands auf die Nodularitätskontrolle von Gusseisen mit Kugelgraphit mittels Ultraschall. Wpływ stanu obróbki cieplnej na możliwość kontroli sferoidów w żeliwie sferoidalnym za pomocą ultradźwięków. SiMo1000 – Ein aluminiumlegiertes Gusseisen für Hochtemtemperaturanwendungen. Żeliwo SiMo1000 z dodatkiem aluminium do pracy w wysokich temperaturach. Umsetzung lines innovativen Konzeptes zur Herstellung von Schleuderguss-Rohren aus duktilem Gusseisen. Wykorzystanie innowacyjnej koncepcji w produkcji rur odlewanych odśrodkowo z żeliwa sferoidalnego. Das Impfen von Gusseisen mit Kugelgraphit. Modyfikacja żeliwa sferoidalnego. Methode für die Bewertung Porositätsanalysen von CT-Daten. Metoda oceny analiz porowatości w oparciu o dane tomografii komputerowej. Fatigue cracks in aluminum cylinder heads for diesel engines.

R. Fuoco, M. Moreira

Powstawanie pęknięć zmęczeniowych w odlewanych ze stopu aluminium głowicach cylindrów do silników diesla.

Comparison between wedge test castings and component engine block castings properties. R. Mackay, J. Sokolowski

A. Luo, A. Sachdev

50

Porównanie właściwości prostych próbek klinowych i skomplikowanych odlewów bloków cylindrów.

Microstructure and mechanical properties of magnesium-aluminium-manganese cast alloys. Mikrostruktura i właściwości mechaniczne odlewniczych stopów Mg-Al-Mn.

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

TYTUŁ ARTYKUŁU

MODERN CASTING NOVEMBER 2010

Predicting aluminum nitride embrittlement: a new tool updates earlier models for predicting a significant defect found in heavy section steel castings. Monroe Charles, Richard Huff

Prognozowanie wzrostu kruchości w grubościennych odlewach staliwnych na skutek obecności azotku glinu – nowy model aktualizujący poprzednie metody przewidywania tej poważnej wady.

Numerická simulace vstřikování voskové siměsi pro výrobu modelů. V. Kosour, M. Horáček

Numerical simulation of wax filling into dies for production of patterns. Symulacja numeryczna procesu napełniania woskiem matrycy do produkcji modeli odlewniczych.

SLÉVÁRENSTVL 11-12/2010

Stabilita struktury a mechanických vlastností lité slitiny 718 Plus po dlouhodobém účinku teploty. K. Hrbáček, A. Joch, J. Zýka, B. Podhorná, J. Hlous

Stability of structure and mechanical properties of 718 Plus cast alloy after a long-run effect of temperature. Stabilizacja struktury i właściwości mechanicznych odlewanego stopu 718 Plus pod wpływem długotrwałego oddziaływania temperatury. Žárupevné kobaltom slitiny odlévané v České republice.

J. Hakl, T. Vlasák, P. Novák

High temperature Co base alloys cast in the Czech Republic. Żaroodporne stopy na bazie kobaltu odlewane w Republice Czech. Hodnotenie mechanických a štruktúrnych vlastností zliatiny AC 42200 odlievanej metódou na vytaviteľný model.

D. Bolibruchová, M. Brůna, M. Mróz

Evaluation of mechanical and structural properties of AC 42200 alloy cast by the investment casting method. Ocena właściwości mechanicznych i strukturalnych stopu AC 42200 odlewanego metodą wytapianych modeli.

51

Informacja patentowa

Wykaz udzielonych przez UP RP patentów z zakresu odlewnictwa (listopad 2010 – styczeń 2011)

Patent nr 204604 „Sposób otrzymywania odlewów w formie odlewniczej z wysokojakościowego żeliwa” Twórcy: Stachańczyk Jerzy, Cupiał Janusz, Stefański Zbigniew, Asłanowicz Maciej, Fulko Tadeusz, Ościłowski Andrzej Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Kraków Patent nr 204423 „Sposób wytwarzania spieków ciężkich z osnową wolframową” Twórcy: Jackowski Adam, Włodarczyk Edward, Michałowski Jerzy, Piętaszewski Jan Właściciel: Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa Patent nr 204430 „Sposób wytwarzania węglikostali” Twórcy: Leżański Jan, Madej Marcin, Indra Jarosław Właściciel: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków Patent nr 204607 „Sposób wykonywania modyfikatora w postaci kształtek do modyfikacji żeliwa szarego i sferoidalnego” Twórcy: Stefański Zbigniew, Madej Władysław, Stachańczyk Jerzy, Asłanowicz Maciej, Fulko Tadeusz, Ościłowski Andrzej Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Kraków

52

Patent nr 204391 „Wysokowytrzymała blacha stalowa i sposób jej wytwarzania” Twórcy: Nonaka Toshiki, Taniguchi Hirokazu, Mizutani Masaaki, Fujita Nobuhiro Właściciel: NIPPON STEEL CORPORATION, Tokio Patent nr 204601 „Urządzenie do termicznego oczyszczania złomu metalowego, zwłaszcza złomu aluminium” Twórcy: Smorawiński Zdzisław, Hypś Wojciech, Bonderek Zbigniew, Rzadkosz Stanisław, Stolarski Marian Właściciel: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków Patent nr 207459 „Masa formierska lub rdzeniowa i sposób jej utwardzania” Twórcy: Grabowska Beata, Holtzer Mariusz Właściciel: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków Patent nr 207539 „Krystalizator rurowy do ciągłego odlewania” Twórcy: Roehrig Adalbert, Kawa Franz Właściciel: Concast Ag, Zürich

Odlewnictwo Współczesne

Patent Nr 207538 „Wnęka formierska krystalizatora do ciągłego odlewania wlewków kwadratowych i kęsisk kwadratowych” Twórcy: Roehrig Adalbert, Kawa Franz Właściciel: Concast Ag, Zürich

Patent nr 207744 „Sposób chłodzenia urządzenia rolkowego i urządzenie rolkowe” Twórcy: Brotzki Herbert, Fest Thomas Właściciel: SMS Siemag Aktiengesellschaft, Düsseldorf

Patent Nr 207235 „Sposób docieplania ciekłej stali w nadstawce wlewnicy i/lub w kadzi pośredniej urządzenia do ciągłego odlewania stali oraz pokrywa do tego celu” Twórcy: Zdonek Bogdan, Hoderny Bronisław, Żyła Fryderyk, Zatwardnicki Andrzej, Bulkowski Lech, Paszta Janusz, Binek Stanisław, Pichór Janusz, Lisiecki Wojciech, Ochab Kazimierz Właściciel: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica, Gliwice; Celsa Huta Ostrowiec Sp. z o.o., Ostrowiec Świętokrzyski

Patent nr 207700 „Sposób wykonywania tygla laboratoryjnego i tygiel laboratoryjny” Twórcy: Przybyło Witold Właściciel: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej im. Aleksandra Krupkowskiego Polskiej Akademii Nauk, Kraków

Patent nr 206959 „Krystalizator chłodzony cieczą” Twórcy: Rolf Thomas, Wobker Hans-Günter, Hugenschütt Gerhard, Burlager Reinhold Właściciel: KM Europa Metal Aktiengesellschaft, Osnabrück

Patent nr 207662 „Sposób wytwarzania drutu kompozytowego pokrytego warstwą Cu lub Ag” Twórcy: Ciura Ludwik, Kazana Wiesław, Czepelak Marian, Malec Witold Właściciel: Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

Opracowała: Janina Marzencka

Patent Nr 207459 „Sposób zagospodarowania pyłów z suchego odpylania mas formierskich” Twórcy: Holtzer Mariusz, Drożyński Dariusz, Bobrowski Artur, Bigaj Antoni, Żuchliński Robert, Kirchner Daniel Właściciel: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków; Odlewnia Żeliwa Bydgoszcz Sp. z o.o., Bydgoszcz Patent nr 207583 „Sposób określania zdolności do dalszej przeróbki plastycznej wsadu z tulei odlewanej w sposób ciągły” Twórcy: Stalony-Dobrzański Feliks, Osika Jan Właściciel: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Kraków

53

Szkolenia-konferencje-seminaria-spotkania

Planowane wydarzenia: Szkolenie laboratoryjne: Analiza i interpretacja obrazów mikroskopowych mikrostruktury żeliwa Kraków, 24 maja (wtorek) 2011 r. Zakres tematyczny szkolenia: 1. Techniki preparatyki próbek żeliwa do badań metalograficznych, praktyczne aspekty wyboru i stosowania nowoczesnych materiałów polerskich do przygotowania zgładów metalograficznych. 2. Obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych - podstawy analizy obrazu mikroskopowego. 3. Znormalizowane metody opisu, klasyfikacji i oceny mikrostruktury wg norm w aspekcie kontroli jakości i warunków technicznych odbioru odlewów. Wykładowcy: dr inż. Małgorzata Warmuzek, mgr inż. Łukasz Boroń Czas trwania: 1 dzień (od godz. 9.00 do 15.00) Uczestnicy szkolenia otrzymają zaświadczenie o udziale w szkoleniu. INFORMACJE ORGANIZACYJNE Szkolenie odbędzie się w Instytucie Odlewnictwa (Kraków, ul. Zakopiańska 73; Budynek Laboratoryjno-Technologiczny; Laboratorium Badań Struktury i Właściwości). Koszt uczestnictwa w szkoleniu wynosi - 800,00 zł (brutto) od osoby. Koszty delegacji i zakwaterowania pokrywa Zakład delegujący uczestnika szkolenia. Instytut deklaruje pomoc w rezerwacji miejsc hotelowych. Zgłoszenie uczestnictwa w szkoleniu prosimy przesłać faxem (karta zgłoszenia - do wydruku – znajduje się na stronie www.iod.krakow.pl w zakładce szkolenia) do 17 maja br. ILOŚĆ MIEJSC OGRANICZONA. Szkolenie w grupie max. 5–6 osobowej. Ewentualną rezygnację z udziału w szkoleniu należy zgłosić do 20 maja br. Kontakt w sprawach dotyczących zakresu tematycznego szkolenia: dr inż. Małgorzata Warmuzek - tel.(12) 26-18-317; e-mail.: mwarm@iod.krakow.pl

54

Odlewnictwo Współczesne

Konferencja: IV Międzynarodowa Konferencja Naukowa - INNOWACJE W ODLEWNICTWIE CIŚNIENIOWYM

ul. Zakopiańska 73 30-418 Kraków tel: +48/12/26 18 381 lub 256 fax: +48/12/26 60 870 e-mail: jmadej@iod.krakow.pl

Sekretariat konferencji

TERMINARZ KONFERENCJI • • • • •

ADRES DO KORESPONDENCjI: Sekretariat konferencji ul. Zakopiańska 73 30-418 Kraków tel: +48/12/26 18 381 lub 256 fax: +48/12/26 60 870 e-mail: jmadej@iod.krakow.pl

Konferencja odbędzie się w Zamku Książ ul. Piastów Śląskich 1 58-306 Wałbrzych

18-20 maja 2011 r. Zamek Książ

„Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”

IV Międzynarodowa Konferencja Naukowa

Zgłoszenie udziału w konferencji do 30 marca 2011 r. Koszt udziału 600,00 PLN + VAT Zgłoszenie udziału w konferencji od 30 marca do 29 kwietnia 2011 r. Koszt udziału 700,00 PLN + VAT Zgłoszenie referatu (z krótkim streszczeniem w jęz. pol. i ang.) do 15 marca 2011 r. Nadesłanie gotowych referatów, do prezentacji w czasie konferencji: do 30 marca 2011 r. Koszt udziału obejmuje materiały konferencyjne, zakwaterowanie i wyżywienie. Zgłaszając uczestnictwo w konferencji, prosimy o dokonanie wpłaty na konto: PEKAO SA III O/Kraków 40 1240 2294 1111 0010 1634 3901 z dopiskiem „Ciśnieniówka”.

FRECH Polska Sp. z o.o. STOWARZYSZENIE TECHNICZNE ODLEWNIKÓW POLSKICH ZARZĄD GŁÓWNY STOP INSTYTUT ODLEWNICTWA, Kraków

Zapraszają na

IV Międzynarodową Konferencję Naukową

INNOWACJE W ODLEWNICTWIE CIŚNIENIOW YM 18-20 maja 2011

Książ

Komitet Naukowy Celem konferencji jest zaprezentowanie: • • • • • • •

kierunków rozwoju odlewnictwa ciśnieniowego, stopów metali stosowanych na odlewy ciśnieniowe, nowoczesnych technologii, konstrukcji odlewów i form ciśnieniowych, maszyn i urządzeń peryferyjnych, materiałów pomocniczych, zastosowania technik komputerowych w odlewnictwie ciśnieniowym.

Organizatorzy konferencji zapraszają do zgłaszania referatów z podanego powyżej zakresu tematycznego. Referaty będą opublikowane w materiałach konferencyjnych. Prosimy o przygotowanie referatów zgodnie z podanymi wytycznymi. •

W czasie Konferencji zakłady i firmy mogą prezentować swoje wyroby, metody badawcze, metody produkcji, systemy (programy) komputerowe w formie wystąpień oraz/lub wystaw. Zapewniamy tłumaczenie symultaniczne (ang/pol).

Wytyczne przygotowania referatów 1.

2. 3. 4. 5.

Referaty prosimy przygotować w wersji elektronicznej w edytorze Word. Objętość referatu nie może przekroczyć 10-12 stron formatu A4 (czcionka Arial 11 pkt), łącznie z rysunkami i tabelami (wzory Arial 10 pkt, podpisy pod rysunkami i tabelami, opisy wzorów, uzupełnienia, przypisy czcionką – Arial 10 pkt, kursywa). Ilość stron musi być parzysta. Rysunki, wykresy, równania i tabele powinny być umieszczone w odpowiednich miejscach tekstu. Streszczenia w jęz. polskim i angielskim powinny wyrażać najważniejsze myśli zawarte w artykule zapisane w formie bezosobowej, a ich objętość nie powinna przekraczać 100 słów. Przypisy powinny być kolejno numerowane i umieszczane na stronie, gdzie znajduje się odniesienie. Literaturę przytaczaną w tekście, należy oznaczać kolejnymi numerami wprowadzanymi ręcznie w postaci nawiasu kwadratowego i odpowiedniego numeru w nawiasie, np. [12]. Pozycje powinny być uporządkowane w kolejności alfabetycznej lub w kolejności cytowania. Materiały należy przesłać na adres: Sekretariat konferencji, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków, e-mail: agafi@iod.krakow.pl lub jmadej@iod.krakow.pl

Prof. Prof. Prof. Prof. Prof.

dr dr dr dr dr

hab. hab. hab. hab. hab.

inż. inż. inż. inż. inż.

Jerzy J. Sobczak Józef Sz. Suchy Zbigniew Górny Stanisław Pietrowski Andrzej Białobrzeski

Komitet Organizacyjny Mgr inż. Bernard Błaszczak - FRECH Polska Mgr inż. Maciej Asłanowicz - Prezes ZG STOP Dr inż. Aleksander Fajkiel - Instytut Odlewnictwa Mgr Joanna Madej - Instytut Odlewnictwa Mgr inż. Wiesław Walczak - V-ce Prezes ZG STOP

RAMOWY PROGRAM KONFERENCJI Środa, 18 maja 2011 r. 11.00 - 13.00 13.00 - 14.00 14.00 - 14.30 14.30 - 14.50 14.50 - 15.10 15.10 - 15.30 15.30 - 15.40 15.40 - 16.00 16.00 - 16.20 16.20 - 16.40 16.40 - 17.00 17.00 - 17.10 18.00

Rejestracja Uczestników Obiad Otwarcie konferencji Referat nt. odlewnictwa ciśnieniowego Referat nt. odlewnictwa ciśnieniowego STATOIL Dyskusja Przerwa kawowa Referat nt. energii odnawialnej Referat nt. odlewnictwa ciśnieniowego Referat nt. odlewnictwa ciśnieniowego Dyskusja Uroczysta kolacja

19 maja 2011 r. 8.00 - 9.00 10.00 - 10.20 10.20 - 10.40 10.40 - 11.00 11.00 - 11.10 11.10 - 11.30 11.30 - 11.50 11.50 - 12.10 12.10 - 12.30 12.30 - 12.50 12.50 - 13.00 13.00 - 14.00 15.00 - 17.00 18.00

Śniadanie MONEVA FRECH KUKA Dyskusja Przerwa kawowa STRIKOWESTOFEN KMU MELTEC KELLER Dyskusja Obiad Sesja posterowa Zwiedzanie Zamku/Kolacja

8.00 - 9.00 10.00 -12.00 13.00

Śniadanie Referat nt. odlewnictwa ciśnieniowego Zakończenie konferencji – Wycieczka do Monevy w Świebodzicach

Zgłoszenie udziału w konferencji pt.: „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym” w dniach od 18 do 20 maja 2011 r. – Zamek Książ Ostateczny termin nadsyłania zgłoszenia uczestnictwa: 5 maja 2011! Sekretariat konferencji: ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków fax: +48/012/26 60 870, e-mail: jmadej@iod.krakow.pl Nazwa instytucji: ............................................................... ........................................................................................... Adres: ............................................................................... ........................................................................................... ........................................................................................... Imię i Nazwisko/Funkcja: .................................................. ........................................................................................... Telefon: ............................. Fax: ............................... e-mail: .............................. Rezerwacja hotelu*: 18/19.05.2011

19/20.05.2011

Zgłoszenie referatu: tak  nie  Tytuł referatu: ..................................................................... ............................................................................................ ............................................................................................ Ilość miejsc ograniczona! Decyduje kolejność zgłoszeń. * Ewentualną rezygnację z udziału w konferencji należy zgłosić do dnia 13 maja 2011 r. W przypadku braku rezygnacji w tym terminie uiszczona opłata za konferencję nie zostanie zwrócona.

20 maja 2011 r.

Data: .................

Podpis:.............................

* Szczegółowy program otrzymają Państwo w dniu konferencji

55

Odlewnictwo Współczesne

Wydarzenia: „Solidna Firma 2010” Instytut Odlewnictwa otrzymał certyfikat „Solidna Firma 2010” w Regionie Małopolska w Programie Gospodarczo-Konsumenckim pod patronatem przedstawicielstwa Komisji Europejskiej. Tytuł „Solidna Firma 2010” został przyznany Instytutowi Odlewnictwa za terminowe regulowanie wszelkich zobowiązań oraz poszanowanie ekologii i praw konsumenckich.

Rada Główna Instytutów Badawczych W dniu 14 marca 2011 r. odbyło się w naszym Instytucie IV. Posiedzenie Rady Głównej Instytutów Badawczych. Uroczystego otwarcia posiedzenia oraz powitania zaproszonych gości dokonał prof. Leszek Rafalski, Przewodniczący Rady Głównej. Zebranych powitał także prof. Jerzy J. Sobczak, dyrektor Instytutu Odlewnictwa, który następnie dokonał prezentacji Instytutu. Posiedzenie Rady Głównej Instytutów Badawczych (RGIB) miało na celu omówienie m.in. następujących problemów: działalność IB, reprezentacja IB w KPN, KEJN, Radzie NCBiR i NCN, nowelizacja Regulaminu RGIB i Ordynacji Wyborczej do RGIB i Komisji Rewizyjnej RGIB. Podczas spotkania zostały przedstawione informacje o planowanym Europejskim Kongresie Gospodarczym, Kongresie Techników Polskich oraz o XX Forum IB.

56

Odlewnictwo Współczesne

Porozumienie o współpracy pomiędzy Instytutem Odlewnictwa a firmą Odlewnie Polskie SA W dniu 23 marca 2011 r. w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie podpisano porozumienie o współpracy dotyczącej kompleksowego rozwiązywania problemów w zakresie badań przemysłowych, prac rozwojowych i wdrożeniowych oraz działalności naukowobadawczej i szkoleniowej. Umowa została zawarta pomiędzy Instytutem Odlewnictwa reprezentowanym przez prof. Jerzego J. Sobczaka a firmą Odlewnie Polskie SA reprezentowaną przez Zbigniewa Rondudę, Prezesa Zarządu. W spotkaniu uczestniczył również dr inż. Adam Nowak z Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Komponentów Odlewniczych w Odlewniach Polskich SA.

Szkolenie pt. Eksploatacja i obsługa pieców indukcyjnych tyglowych. Topienie żeliwa i staliwa (z uzyskaniem uprawnień do eksploatacji urządzeń elektro-

energetycznych lub dozoru).

W odpowiedzi na zapotrzebowanie zgłaszane z odlewni Instytut zorganizował w dniach 24-25 marca 2011 r. szkolenie pt. Eksploatacja i obsługa pieców indukcyjnych tyglowych. Topienie żeliwa i staliwa (z uzyskaniem uprawnień do eksploatacji urządzeń elektroenergetycznych lub dozoru). W szkoleniu uczestniczyło 16 osób z 4 firm: Zespół Odlewni „RAFAMET” Sp. z o.o. – Kuźnia Raciborska, POLCAST A. Drotlew, B. Piekarski Sp.j. – Szczecin, Huta Małapanew Sp. z o.o. – Ozimek oraz Krakodlew SA – Kraków. Szkolenie składało się z dwóch bloków tematycznych. Pierwszy blok obejmował wykład nt.: aktualnych kierunków rozwoju konstrukcji pieców indukcyjnych tyglowych, ich eksploatacji i obsługi z uwzględnieniem przepisów bhp, odlewniczych stopów żelaza wytapianych w piecach indukcyjnych oraz metod ich wytapiania, ze szczególnym uwzględnieniem żeliwa sferoidalnego. Wykładowcami byli mgr inż. Andrzej Gwiżdż oraz mgr inż. Mieczysław Kuder z Zakładu Stopów Żelaza Instytutu Odlewnictwa. W ramach tego bloku zaprezentowano działanie Systemu Analizy Termicznej ATAS®, przeznaczonego do kontroli procesu metalurgicznego żeliwa szarego i sferoidalnego przez rejestrację i interpretację krzywych chłodzenia otrzymanych podczas analizy termicznej próbek szarych i białych. System pozwala na: oznaczanie równoważnika węgla, zawartość węgla i krzemu; określanie jakości metalurgicznej żeliwa oraz na bieżącą ingerencję w parametry prowadzonego wytopu i optymalizację całego procesu metalurgicznego.

57

Odlewnictwo Współczesne

Uczestnicy szkolenia mieli również możliwość zapoznania się z najnowocześniejszymi stanowiskami badawczymi, m.in.: -- jedynym w Polsce stanowiskiem do badań nieniszczących metodą tomografii komputerowej typu NITON i typu V|TOME|X L-450 (przeznaczonym do badań nieniszczących obiektów dużogabarytowych), które zaprezentował mgr inż. Adam Tchórz;

-- stanowiskami do wykonywania prototypowych odlewów i oprzyrządowania metodami Rapid Prototyping oraz skanerem optycznym ATOS III, stosowanym m.in. do sporządzanie kopii obiektów muzealnych i artystycznych za pomocą skanowania przestrzennego, zaprezentowanymi przez dra inż. Jacka Krokosza – kierownika Pracowni Odlewnictwa Artystycznego. Drugi blok szkolenia prowadzony był przez przedstawicieli Komisji Kwalifikacyjnej przy Stowarzyszeniu Klub Techniki i Rozwoju - inż. Aleksandra Chrobaka i inż. Zbigniew Dzierwę. Omówiono w nim: podstawowe wiadomości z zakresu prawa energetycznego, ochrony przeciwporażeniowej, zasady postępowania przy ratowaniu osób porażonych prądem elektrycznym, organizację pracy przy urządzeniach elektroenergetycznych, zasady bezpieczeństwa i ochrony pracy oraz ochronę przeciwpożarową. Pod koniec drugiego dnia szkolenia przeprowadzony został ustny egzamin na uzyskanie uprawnień, który wszyscy uczestnicy szkolenia zaliczyli z wynikiem pozytywnym.

Informujemy, że istnieje możliwość zorganizowania ww. szkolenia w II połowie 2011 roku, po zebraniu odpowiedniej ilości zgłoszeń. Zainteresowanych szkoleniem prosimy o kontakt na e-mail: mkon@iod.krakow.pl lub jmadej@iod.krakow.pl lub telefon (12) 26 18 282.

58

Z historii odlewnictwa...

Odlewane pomniki Papieża Jana Pawła II w Krakowie Cast statues of Pope John Paul II in Krakow Krokosz Jacek*, Pabiś Rafał*, Matoga Beata** *Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków ** Międzynarodowe Centrum Kształcenia Politechniki Krakowskiej, ul. Skarżyńskiego 1, 31-866 Kraków

Streszczenie Wskazano na główne motywy podjęcia tematu artykułu i podano, że na świecie według różnych danych jest około 600 pomników Jana Pawła II, zaś w samej Polsce około 200. Stwierdzono, że w Krakowie ilość tych obiektów wynosi 16. Przedstawiono szlak odlewanych pomników Papieża Jana Pawła II w Krakowie, podając autorów modeli oraz wykonawców – odlewnie.

Abstract The main reasons for discussing this subject in an article were pointed out and it was stated that, according to different data, there are about 600 monuments of Pope John Paul II in the world, and about 200 in Poland. It was found that in Krakow, there are 16 of these objects. The cast statues of Pope John Paul II in Krakow were described stating also the names of the authors of the patterns and foundries making castings.

temu znamienitemu Polakowi, z czego ok. 200 znajduje się w wielu miastach Polski. W samym Królewsko–Stołecznym Mieście Krakowie postawiono ich dotychczas 16. Wszystko zaczęło się w roku 1980, kiedy to postawiono pierwszy odlewany pomnik, przy ul. Franciszkańskiej 3 na Starym Mieście w Krakowie (siedziba Kurii Metropolitalnej). Odsłonięto go w 60. rocznicę urodzin Karola Wojtyły – 18 maja 1980 roku. Autorką pomnika jest włoska artystka-rzeźbiarka Jole Sensi Croci (rys. 1). Obiekt ten jest darem artystów włoskich dla Krakowa. Artystka ukazała Papieża Jana Pawła II w charakterystycznym geście pozdrawiania wiernych [1].

Wstęp Główną inspiracją napisania artykułu o odlewanych pomnikach Papieża Jana Pawła II w Krakowie jest mająca nastąpić 1 maja 2011 r. Jego beatyfikacja. Jak wynika z posiadanych przez autorów informacji obecnie na świecie znajduje się ok. 600 pomników poświęconych

59

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 1. Pomnik Jana Pawła II znajdujący się na dziedzińcu Pałacu Biskupiego w Krakowie (fot. J. Krokosz)

Rys. 2. Pomnik Papieża Jana Pawła II przed Kościołem św. Maksymiliana Marii Kolbego w Krakowie (fot. J. Krokosz)

Fig. 1. Statue of John Paul II located in the courtyard of the Bishop's Palace in Krakow (Photo by J.Krokosz)

Fig. 2. Monument to Pope John Paul II in front of St. Maksymilian Kolbe’s Church in Krakow (Photo by J. Krokosz)

Kolejnym obiektem jest pomnik stojący przy kościele św. Maksymiliana Marii Kolbego (rys. 2), autorstwa Kazimierza Gustawa Zemły. Został on odsłonięty w 1991 roku przed kościołem, który w czasie drugiej pielgrzymki do Polski Papież osobiście konsekrował. Pomnik ufundowany został przez dwóch obywateli Macedonii: Tomisława Kecmana i Risto Gusterova, o czym świadczy tablica z brązu umieszczona na obiekcie. Oprócz tego na pomniku znajduje się odlewany herb z napisem „Totus Tuus” (łac. „Cały Twój”) — hasło Papieża Jana Pawła II, kilkakrotnie cytowane w jego testamencie. Warto w tym miejscu przypomnieć, że replika pomnika stoi od 1994 roku przy Wyższym Seminarium Duchownym w Łomży.

60

Kolejnym przykładem pomnika ufundowanego Papieżowi jest stojący przy wejściu do kościoła pw. Pana Jezusa Dobrego Pasterza obiekt ufundowany i wykonany przez Stefana Kowalówkę w 1998 roku, o czym świadczy odlewany napis (rys. 3). W pracy nad rzeźbą twarzy fundatorowi pomagał Władysław Dudek. Pomnik ten jest o tyle ciekawy, że figura pochodzi z warsztatu podkrakowskiego odlewnika – Stefana Kowalówki (zm. 2000), który w latach 1995–2000 wykonał wiele posągów Jana Pawła II.

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 4. Pomnik Papieża Jana Pawła II w Parku Strzeleckim w Krakowie (fot. J. Krokosz) Fig. 4. Statue of John Paul II in Strzelecki Park in Krakow (Photo by J. Krokosz)

Rys. 3. Pomnik Papieża Jana Pawła II przed kościołem pw. Pana Jezusa Dobrego Pasterza w Krakowie (fot. J. Krokosz)

Kolejnym pomnikiem jest popiersie z brązu umieszczone na kamiennym postumencie (autorstwa Stefana Dousy), które odsłonięto w Parku Jordana w listopadzie 2000 roku (rys. 5).

Fig. 3 Monument to Pope John Paul II in front of the Church of Jesus the Good Shepherd in Krakow (Photo by J. Krokosz)

W Parku Strzeleckim napotykamy na pomnik ufundowany przez krakowskie Bractwo Kurkowe na pamiątkę spotkania z Ojcem Świętym w Watykanie (rys. 4). Został on odsłonięty 1 lipca 2000 r. Siedząca figura Papieża osadzona jest na kamieniu z czerwonego afrykańskiego marmuru, wieńczącym niewielki kopczyk. Autorem rzeźby i odlewu jest znany krakowski rzeźbiarz Czesław Dźwigaj. Rys. 5. Pomnik Papieża Jana Pawła II w Alei Zasłużonych w Parku Henryka Jordana w Krakowie (fot. J. Krokosz) Fig. 5. Monument to Pope John Paul II in the Alley of the Meritorious in Henryk Jordan Park in Krakow (fot. J. Krokosz)

Następnym obiektem jest pomnik znajdujący się przy wejściu do Seminarium ks.ks. Zmartwychwstańców (ul. ks. Stefana Pawlickiego - rysunek 6). Pomnik ten ufundował Zbigniew Sojka wraz z pracownikami firmy w 1996 r., a poświęcił go 13 maja 1997 r. kardynał Franciszek Macharski, Metropolita Krakowski. Świadczą o tym dwie, wykonane z granitu tabliczki z napisami uwieczniającymi to wydarzenie i umieszczone po bokach pomnika.

61

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 7. Pomnik Papieża Jana Pawła II przy wejściu na Cmentarz Rakowicki (fot. J. Krokosz) Fig. 7. Monument to Pope John Paul II at the entrance to the Rakowicki Cemetery (Photo by J. Krokosz)

Stosunkowo niedawno, bo 27 maja 2006 r. w czasie pielgrzymki do Polski Papieża Benedykta XVI w Sanktuarium Bożego Miłosierdzia w Krakowie-Łagiewnikach odsłonięto następny obiekt – pomnik Papieża autorstwa Witolda Cęckiewicza (rys. 8). Jest to 4,5-metrowej wysokości figura przedstawiająca Papieża wypuszczającego z prawej dłoni „gołębia pokoju”, a w lewej trzymającego pastorał papieski. Rys. 6. Pomnik Papieża Jana Pawła II przy wejściu do Seminarium ks.ks. Zmartwychwstańców (ul. ks. S. Pawlickiego) (fot. J. Krokosz) Fig. 6. Monument to Pope John Paul II at the entrance to the Seminary of Friars of The Resurrection (at Friar S. Pawlicki Street) (Photo by J. Krokosz)

Skierujmy tym razem swe kroki na Cmentarz Rakowicki, gdzie w kilka dni po śmierci Papieża – to jest w 2005 r. odsłonięto kolejny pomnik (rys. 7). Przedstawia on Jana Pawła II klęczącego z różańcem w ręce. Na cokole widnieją daty kolejnych papieskich pielgrzymek do Polski. Ustawiono go tak, by wskazywał drogę do kwatery, w której znajduje się rodzinny grobowiec Wojtyłów i Kaczorowskich. Figura autorstwa Czesława Dźwigaja została odlana już w 2000 roku, jednakże ze względu na dyskusję, jaką wywołał projekt odsłonięcia pomnika żyjącego Papieża na cmentarzu, pomysł przesunięto w czasie.

62

Rys. 8. Pomnik Papieża Jana Pawła II w Sanktuarium Bożego Miłosierdzia w Krakowie-Łagiewnikach (fot. J. Krokosz) Fig. 8. Monument to Pope John Paul II at the Shrine of Divine Mercy in Krakow–Łagiewniki (Photo J. Krokosz)

Odlewnictwo Współczesne

Przejdźmy do klasztoru na Skałce, który posiada aż dwa pomniki Wielkiego Polaka. Pierwszy to pomnik przedstawiony na rysunku 9, który odsłonięty został 3 listopada 2007 r. Jego autorem jest znany krakowski artysta rzeźbiarz Czesław Dźwigaj. Pomnik usytuowany jest na placu przed kościołem św. Michała Archanioła i św. Stanisława na Skałce, a upamiętnia wizytę Jana Pawła II w klasztorze w 1979 roku. Głównym fundatorem obiektu jest krakowskie Bractwo Kurkowe.

Drugi pomnik usytuowany na Skałce, nieopodal kościoła o.o. Paulinów w 2008 roku to dzieło Wincentego Kućmy z zespołem (rys. 10). Postać Papieża Jana Pawła II jest jedną z siedmiu figur wchodzących w skład Ołtarza Trzech Tysiącleci.

Rys. 10. Pomnik Jana Pawła II w klasztorze na Skałce nieopodal kościoła o.o. Paulinów (fot. J. Krokosz) Fig. 10. Statue of John Paul II at the Skałka Monastery near Pauline Church on the Rock (Photo J. Krokosz)

Rys. 9. Pomnik Jana Pawła II w klasztorze na Skałce, usytuowany na placu przed kościołem św. Michała Archanioła i św. Stanisława na Skałce (fot. J. Krokosz) Fig. 9. Statue of John Paul II at the Skałka Monastery, located in the square in front of St. Michael the Archangel and Bishop St. Stanislaus Church on the Rock (Photo by J. Krokosz)

Kierując swe kroki na Salwator, napotykamy tu przy kaplicy św. Małgorzaty i św. Judyty (ul. Bronisławy 8) na stojący na niewielkim stoku od strony ulicy pomnik Jana Pawła II znajdujący się tam od końca marca 2008 r. (rys. 11). Kaplica św. Małgorzaty i św. Judyty to barokowa kaplica, która zbudowana została w XVII wieku, to jest między 1689– 1690 r. na miejscu poprzedniej, spalonej kaplicy. Inicjatorką budowy była Justyna Oraczewska, należąca do klasztoru Norbertanek. Obecnie istniejący budynek był wielokrotnie remontowany, zachowało się niewiele oryginalnych elementów.

63

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 11. Pomnik Jana Pawła II przy kaplicy św. Małgorzaty i św. Judyty na Salwatorze (fot. J. Krokosz) Fig. 11. Statue of John Paul II at the Chapel of St. Margaret and St. Judith at Salwator (Photo by J.Krokosz)

Katedra na Wawelu Ponadnaturalnej wielkości (ok. trzymetrowej wysokości) pomnik przed Katedrą Wawelską (rys. 12) poświęcił 12 października 2008 r. w 30. rocznicę wyboru Karola Wojtyły na Stolicę Piotrową kardynał Stanisław Dziwisz. Autorem rzeźby jest Kazimierz Gustaw Zemła, rzeźbiarz związany z warszawską Akademią Sztuk Pięknych, autor wielu już papieskich podobizn i pomników. Sam projekt, jak i późniejszy pomnik, wzbudził kontrowersje w środowisku historyków sztuki i konserwatorów, którzy wyrażali wątpliwości wobec idei kolejnego pomnika Papieża, miejsca jego ustawienia, projektu autora, jak i braku konkursu w tej sprawie. Pomnik odlano w jednej z odlewni w Bielsku-Białej [2].

64

Rys. 12. Pomnik Jana Pawła II ustawiony przy wejściu do Katedry Wawelskiej (fot. J. Krokosz) Fig. 12. Statue of John Paul II set at the entrance to the Wawel Cathedral (Photo by J. Krokosz)

Kolejnym obiektem poświęconym Janowi Pawłowi II jest stojący nieopodal Opactwa Cystersów w Mogile pomnik przedstawiony na rysunku 13. W 2008 roku na niskim postumencie (blisko wejścia do klasztoru) usytuowano pomnik Sługi Bożego Jana Pawła II (autorstwa artysty rzeźbiarza Marka Kordyacznego; napis pod figurą: „Wspólnie pielgrzymujemy do krzyża Pańskiego. Od niego bowiem rozpoczął się nowy czas w dziejach człowieka”), który w niedzielę odpustową (14 września), po sumie odpustowej poświęcił ks. kard. Stanisław Dziwisz, metropolita archidiecezji krakowskiej. Warto nadmienić, że na dziedzińcu przed bazyliką ustawiono figury Matki Boskiej Częstochowskiej (kopia z wirydarza na Jasnej Górze) i św. Bernarda (kopia z Dijon we Francji) – upamiętniają Rok Maryjny (1987/88) oraz 900-lecie urodzin św. Bernarda (1990). Odlał je w brązie wspomniany wcześniej Stefan Kowalówka.

Odlewnictwo Współczesne

Jednym z mniej znanych pomników Papieża Jana Pawła II w Krakowie jest obiekt stojący przed kościołem rektoralnym pod wezwaniem św. Mikołaja z Tolentino w Krakowie, przy ul. Górników 27 (rys. 15). Ten pomnik to popiersie, którego autorem jest Wojciech Batko, zaś fundatorami mieszkańcy Bieżanowa i Prokocimiadzielnic Krakowa. Informują o tym napisy na pomniku.

Rys. 13. Pomnik Jana Pawła II ustawiony w Opactwie Cystersów [3] Fig. 13. Statue of John Paul II set in the Cistercian Abbey [3]

Przed kościołem Arka Pana znajduje się następny pomnik „Jan Paweł II – Wiatr Nadziei” przedstawiony na rysunku 14, który odsłonięty został 16 października 2009 r. Znajduje się on w Krakowie-Nowej Hucie (ul. Obrońców Krzyża 1). Odlana z brązu figura Jana Pawła II stoi na wapiennym głazie. Autorem rzeźby jest Włoch Carlo Balljana. Pomnik został odsłonięty i poświęcony przez kardynała Stanisława Dziwisza 16 października 2009 r.

Rys. 15. Pomnik – popiersie, nazwiska autora modelu i nazwiska fundatorów przed kościołem św. Mikołaja z Tolentino w Krakowie Fig. 15. The monument – a bust, the pattern author’s name and names of the founders located in front of the St. Nicholas of Tolentino Church in Krakow

Rys. 14. Pomnik Jana Pawła II ustawiony przy kościele Arka Pana w Krakowie-Nowej Hucie [4]

Szesnastym pomnikiem Papieża Jana Pawła II jest kamień – głaz granitowy z polskich Tatr – znajdujący się na Błoniach Krakowskich ustawiony w miejscu, gdzie stawiano ołtarz podczas kolejnych wizyt Ojca Świętego. Ze względu jednak na brak właściwie elementów odlewanych (liternictwo) nie pokazano go w niniejszym artykule.

Fig. 14. Statue of John Paul II set at the Church of Lord’s Ark in CracowNowa Huta [4]

65

Odlewnictwo Współczesne

Literatura 1. Kazimierz S. Ożóg: Miedziany Pielgrzym, Pomniki Jana Pawła II w Polsce w latach 1980–2005, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Głogowie, 2007. 2. http://krakow.gazeta.pl/krakow/1,35 798,5562584html#ixzz1F5UdMD82. 3. http://www.mogila.cystersi.pl/index. php?option=com_content&view=a rticle&id=475:ludzie-wielcy-nie-daj -si-atwo-sportretowa-pomnik-jana -pawa-ii-przed-bazylik-cystersoww-mogile&catid=48:jan-pawe-ii-w -mogile&Itemid=150. 4. h t t p : / / p l . w i k i p e d i a . o r g / w / i n d e x . p h p ? t i t l e = P l i k : Po p e _ J o h n _ Pa u l _ II_Wind_of_Hope_monument,Ark_ of_Our_Lord_Church,Nowa_ Huta,Krakow,Poland.jpg&filetimestam p=20100820145732.

66

Publikacje

Wydawnictwa Praca zbiorowa pod red. prof. Jerzego J. Sobczaka: Prognozy i trendy rozwojowe w odlewnictwie światowym i krajowym Publikowanie – w formie wydawnictwa zwartego – najnowszych informacji nt. stanu aktualnego oraz prognoz rozwoju światowego i krajowego przemysłu odlewniczego zapoczątkowane zostało przez Instytut Odlewnictwa w 2010 roku. Proponowana publikacja jest drugą z kolei z danej tematyki. Przeanalizowano w niej światowy rynek odlewów w 2009 r. (w porównaniu do 2008 r.), wykorzystując dane z raportu Amerykańskiego Stowarzyszenia Odlewnictwa (AFS – American Foundry Society), dane otrzymywane z instytucji europejskich oraz wyniki badań statystycznych prowadzonych przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie na zlecenie Ministerstwa Gospodarki. Wynika z nich, że liderem w produkcji odlewów są niezmiennie Chiny z produkcją wynoszącą 44% światowej produkcji odlewów, na drugim miejscu znalazły się Indie o poziomie produkcji zbliżonym do USA. Miejsce Polski – z produkcją odlewów stanowiącą 1% globalnej produkcji – nie uległo zmianie. W części dotyczącej rynku odlewów w Stanach Zjednoczonych przedstawiono opracowane przez AFS prognozy sprzedaży odlewów do roku 2019 w podziale na gatunki odlewanych metali i symbole systemu klasyfikacji NAICS oraz prognozowane zmiany w amerykańskim przemyśle odlewniczym. W części dotyczącej rynku odlewów w Polsce przedstawiono informacje za rok 2009 (opracowane przez Instytut Odlewnictwa) obejmujące: status organizacyjny, strukturę własnościową, wielkość produkcji odlewni krajowych, strukturę produkcji odlewów ze stopów żelaza (żeliwo szare i stopowe, żeliwo sferoidalne, żeliwo ciągliwe, staliwo) i metali nieżelaznych, stosowane technologie, zużycie materiałów wsadowych, eksport, strukturę produkcji, zatrudnienie i wydajność w odlewniach oraz sytuację finansową przemysłu odlewniczego. Po raz pierwszy podjęto próbę przedstawienia prognoz rozwoju sytuacji w krajowym przemyśle odlewniczym w 2011 r. ISBN 978-83-88770-56-2 67

Odlewnictwo Współczesne

Praca zbiorowa pod red. dr hab. inż. Andrzeja Balińskiego, prof.nadzw.: Raport 2010 W niniejszej publikacji zamieszczono informacje za rok 2010, dotyczące: struktury i organizacji Instytutu Odlewnictwa, stanu zatrudnienia, systemu zarządzania jakością, realizowanego programu naukowego, badawczego i usługowego, a także informacje o uzyskanych patentach, nagrodach i wyróżnieniach oraz organizowanych konferencjach i szkoleniach. Przedstawiono działalność wydawniczą, certyfikacyjną i normalizacyjną. Zamieszczono również wykaz publikacji pracowników Instytutu. „Raport” z rocznej działalności Instytutu został wydany po raz czwarty. Pierwszy „Raport” ukazał się w roku 2008 i obejmował lata 2006–2007. ISBN 978-83-88770-57-9

Ludmil Drenchev, Jerzy J. Sobczak: Formation of Graded Structures and Properties in Metal Matrix Composites by use of Electromagnetic Field Celem niniejszej publikacji było przedstawienie koncepcji sterowania efektem grawitacji w cieczach elektroprzewodzących dzięki zastosowaniu siły Lorentza. Przedyskutowano wyniki uzyskane wstępnie w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie, dotyczące praktycznego wykorzystania tej koncepcji. Główny nacisk położono na zastosowanie siły generowanej przez jednoczesne oddziaływanie zewnętrznego stałego pola elektrycznego i magnetycznego. Aplikacyjny aspekt tej koncepcji omówiono w oparciu o proces wytwarzania gradientowych (w tym niejednorodnych) kompozytów o osnowie metalowej. Na wstępie przeanalizowano fizyczne aspekty oddziaływania siły Lorentza. Podano również główne równania algebraiczne i różniczkowe, opisujące podstawowe zjawiska fizyczne zachodzące podczas krzepnięcia ciekłego metalu w polu działania siły Lorentza. Opisano aparaturę doświadczalną zaprojektowaną i wykonaną w Instytucie Odlewnictwa wraz z podaniem jej głównych parametrów technicznych. Opisano liczne eksperymenty własne z zastosowaniem modelowych zawiesin dla wykazania potencjalnych możliwości zaprezentowanej metody. W kilku istotnych doświadczeniach wykorzystano przemysłowe kompozyty o osnowie metalowej takie, jak F3S.10S (DURALCAN). Głównym celem tych doświadczeń było wykazanie możliwości kontrolowania procesu sedymentacji cząsteczek podczas krzepnięcia i wytwarzania funkcjonalnie gradientowych kompozytów o osnowie metalowej. Omówiono szczegółowo plan prac doświadczalnych i cel ich prowadzenia. W części końcowej przeanalizowano znaczenie oczekiwanych wyników oraz możliwości ich praktycznego wykorzystania w kolejnych etapach badań. ISBN 978-83-88770-55-5

68

Odlewnictwo Współczesne

Natalia Sobczak, Krystyna Pietrzak, Artur Kudyba, Andrzej Wojciechowski, Jerzy J. Sobczak, Rafał Nowak: ATLAS of microstructures of solder alloys and solder/metal interfaces. Part I: Optical Microscopy Atlas zawiera wyniki charakterystyki strukturalnej szerokiej grupy propozycji lutowi bezołowiowych i złącz lutowanych, wykonanej na podstawie obserwacji metodami kolorowej mikroskopii optycznej. Uwagę skoncentrowano na stopach Sn, jako głównej rodzinie lutowi bezołowiowych dla mikroelektroniki. Efekt wprowadzenia różnego typu i ilości dodatków stopowych na mikrostrukturę samego lutowia i wynikającą stąd strukturę złącza lutowanego utworzonego z Cu lub Ni zaprezentowano w zestawieniu z wykresami fazowymi odnoszącymi się do każdego z systemów stopowych lub kontaktowych. Dla wybranych par lutowie/podłoże pokazano również wpływ czasu na wzajemne reakcje, efekt rozmiaru lub rolę zbrojenia cząstkami stałymi (lutowia kompozytowe).

Pierwsze CD (ISBN 978-83-60965-08-5) zawiera rezultaty charakterystyki strukturalnej wykonanej metodami skaningowej mikroskopii elektronowej polerowanych próbek wybranych stopów i par lutowie/podłoże zamieszczonych w Atlasie. Identyfikacji chemicznej wyróżnionych faz dokonano poprzez analizę EDS.

Drugie CD (ISBN 978-83-60965-12-2) prezentuje bazę danych Synt@ll zawierającą różne własności pierwiastków z tablicy okresowej, jak również wykresy fazowe układów podwójnych użytych w celu wybrania dodatków stopowych dla stopów lutowi bezołowiowych. Publikacja dostępna tylko w wersji angielskiej. ISBN 978-83-60965-04-7

69


Odlewnictwo Współczesne - Polska i Świat