Odlewnictwo Współczesne Polska i Świat 1/2017 by Instytut Odlewnictwa

ODLEWNICTWO WSPÓŁCZESNE POLSKA I ŚWIAT MODERN FOUNDRY POLAND AND THE WORLD

1/2017 ISSN 1898-7257

NOWA, EKOLOGICZNA METODA USZLACHETNIANIA ŻELIWA W FORMIE ODLEWNICZEJ Informacja naukowo-techniczna

Wesołego Alleluja! życzy Redakcja Czasopisma

Kwartalnik naukowo-techniczny Rocznik 10, nr 1/2017 BADANIA I STUDIA

STUDIES AND RESEARCH

Nowa, ekologiczna metoda uszlachetniania Å¼eliwa w formie odlewniczej...........................5

New, ecological method of refining cast iron in the mold.................................................5

INFORMACJA NAUKOWO-TECHNICZNA.......................................................12

SCIENTIFIC AND TECHNICAL INFORMATION..............................................12

Ekspresowa informacja naukowo-techniczna z wybranych czasopism............................42

Express scientific and technical information from selected journals.............................42

INFORMACJA PATENTOWA..............47

PATENT INFORMATION....................47

WYDARZENIA..................................49

EVENTS...........................................49

PUBLIKACJE........................................57

PUBLICATIONS..................................57

Wydawca/Publisher: INSTYTUT ODLEWNICTWA w Krakowie

REDAKTOR NACZELNY/ EDITOR IN CHIEF: Andrzej BALIŃSKI

ZESPÓŁ REDAKCYJNY/TEAM: Jerzy J. SOBCZAK, Andrzej GAZDA, Piotr DUDEK, Joanna MADEJ, Marta KONIECZNA, Anna SAMEK-BUGNO, Katarzyna POTĘPA PROJEKT OKŁADKI/COVER DESIGN: Katarzyna POTĘPA RADA PROGRAMOWA/PROGRAM BOARD: Zbigniew RONDUDA (Przewodniczący), Mariusz HOLTZER (Z-ca Przewodniczącego), Tadeusz BOGACZ, Józef DAŃKO, 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: joanna.madej@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

NOWA, EKOLOGICZNA METODA USZLACHETNIANIA ŻELIWA W FORMIE ODLEWNICZEJ NEW, ECOLOGICAL METHOD OF REFINING CAST IRON IN THE MOLD Zbigniew Stefański, Jadwiga Kamińska, Michał Angrecki, Ewa Pamuła, Aleksander Palma Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Streszczenie W Instytucie Odlewnictwa, w ramach prac realizowanych w projekcie INNOTECH, opracowana została innowacyjna i ekologiczna metoda uszlachetniania żeliwa, obejmująca odsiarczanie, sferoidyzację lub wermikularyzację oraz modyfikację żeliwa. Metoda ta polega na zastosowaniu, odpowiednio skonstruowanego i wykonanego reaktora umieszczanego we wnęce formy odlewniczej. Reaktor, w którym zachodzą procesy metalurgiczne, wykonywany jest poza formą odlewniczą, a następnie w niej umieszczany przed złożeniem formy. Wykonywany jest on z odpowiednio dobranej masy ceramicznej, niezawierającej wody, dzięki temu podczas zachodzących w nim procesów sferoidyzacji lub wermikularyzacji oraz modyfikacji ciekłego żeliwa nie występuje efekt rozkładu wody i zagazowania żeliwa produktami jej rozkładu. Wymienione procesy zachodzą jednocześnie w formie odlewniczej podczas wypełniania jej wnęki ciekłym metalem. W pracy przedstawiono zaprojektowane i stosowane w ramach projektu reaktory oraz przykładowe formy odlewnicze wykonane z ich użyciem.

Słowa kluczowe: żeliwo wysokojakościowe, sferoidyzacja, wermikularyzacja, modyfikacja, reaktor

1. Wprowadzenie W bardzo wielu dziedzinach przemysłu, przykładowo w motoryzacji, w przemyśle budowy maszyn, w przemyśle wydobywczym, w okrętownictwie, energetyce i innych, stosowane są różnego rodzaju odlewy. Faktem bezspornym jest, że żeliwo należy do najczęściej stosowanych tworzyw odlewniczych, z którego wykonywane są odlewy dla tych wymienionych i innych gałęzi przemysłu. Udział żeliwa w ogólnej światowej produkcji odlewów w 2015 roku stanowił ponad 70% [1]. Stawiane coraz wyższe wymagania w wyniku rozwoju techniki, obserwowane od połowy XIX wieku, wymuszają stosowanie tworzyw odlewniczych, w tym również żeliwa o coraz lepszych właściwościach, zarówno wytrzymałościowych, jak i plastycznych. Stawiane są również wymogi dotyczące poprawy ekonomiki produkcji odlewów. Dobrze wiadomo, iż żeliwo szare ma praktycznie zerowe właściwości plastyczne. Tę wyjątkowo niekorzystną właściwość, skądinąd bardzo cennego tworzywa, ulepsza się, wprowadzając do technologii jego wytwa-

Odlewnictwo Współczesne

rzania zabieg sferoidyzacji grafitu [2], w wyniku którego otrzymuje się żeliwo sferoidalne lub wermikularne. Żeliwo takie, dzięki swoim bardzo dobrym właściwościom, szczególnie odlewniczym, jest bardzo często wykorzystywane do produkcji odlewów stosowanych w budowie maszyn i urządzeń, zastępując elementy spawane, a także zastępując elementy wykonywane z innych tworzyw odlewniczych, np. przykładowo odlewy cienkościenne, wytwarzane na bazie aluminium. Zainteresowanie żeliwem i jego wysokiej jakości nowymi odmianami zmusza przemysł odlewniczy do poszukiwania nowych metod jego wytwarzania oraz metod poprawy jakości [3]. Obecnie proces uszlachetniania wytopionego w piecu żeliwa, to jest odsiarczania, sferoidyzacji lub wermikularyzacji oraz modyfikacji, wykonuje się poza formą odlewniczą, najczęściej w kadzi odlewniczej, a następnie po zgarnięciu produktów reakcji z lustra metalu, żeliwo, w którym zaszły reakcje metalurgiczne jest wlewane do form odlewniczych, gdzie uzyskuje się odpowiednie odwzorowanie kształtów odlewów. Powszechnie procesy uszlachetniania przeprowadza się, stosując tzw. metodę drutową lub odpowiednie zaprawy wprowadzane do kadzi, a następnie zalewane wytopionym żeliwem wyjściowym. Stosuje się również inny rodzaj modyfikacji przez wdmuchiwanie modyfikatora na strugę metalu podczas jego wlewania do formy odlewniczej. W Instytucie Odlewnictwa, w ramach prac realizowanych w projekcie INNOTECH, opracowana została innowacyjna i ekologiczna metoda uszlachetniania żeliwa, obejmująca procesy, takie jak: odsiarczanie, sferoidyzacja lub wermikularyzacja oraz modyfikacja żeliwa. Wymienione procesy zachodzą jednocześnie w formie odlewniczej podczas wypełniania jej wnęki ciekłym metalem. 2. Opis metody uszlachetniania żeliwa w formie odlewniczej Według opracowanej metody wymienione procesy zachodzą w odpowiednio skonstruowanym i wykonanym reaktorze, umieszczonym w formie odlewniczej,

podczas zalewania form ciekłym metalem i podczas wypełniania wnęki odlewniczej odwzorującej kształt odlewu [4,5]. Biorąc pod uwagę fakt, że pakiet odlewów w formie waży od około 10 kg do 50 kg oraz czas zalewania formy to około od 7 s do 15 s, należy sobie uzmysłowić, że w tym czasie muszą zachodzić wszystkie wymienione reakcje. Widzimy, jak trudny technologicznie jest do rozwiązania ten problem. Reaktor, w którym zachodzą procesy metalurgiczne, wykonywany jest poza formą odlewniczą, a następnie w niej umieszczany przed złożeniem formy. Wykonywany jest on z odpowiednio dobranej masy ceramicznej, niezawierającej wody, dzięki temu podczas zachodzących w nim procesów sferoidyzacji lub wermikularyzacji oraz modyfikacji ciekłego żeliwa nie występuje efekt rozkładu wody i zagazowania żeliwa produktami jej rozkładu. Jest to istotne w przypadku, gdy forma wykonywana jest z masy bentonitowej, która zawiera wodę. Reaktor skonstruowany został w postaci foremnej bryły geometrycznej, posiadającej otwór wpływowy dla ciekłego metalu i po przeciwległej stronie wypływowy, wewnątrz znajdują się dwie komory, w których umieszczony jest materiał odsiarczający, sferoidyzator i modyfikator oraz w odpowiednim gnieździe filtr ceramiczny. W reaktorze zachodzą podstawowe reakcje chemiczne, filtr ceramiczny służy do filtracji metalu z produktów reakcji. W ramach prac realizowanych w projekcie zaprojektowano i wykonano sześć rodzajów komór reakcyjnych, o różnych wielkościach, dobierając je odpowiednio do formy odlewniczej. Wielkość komory musi zapewnić odpowiednią ilość sferoidyzatora i modyfikatora. Ponadto zaprojektowano i wykonano dwie grupy reaktorów, oddzielne dla poziomego podziału formy odlewniczej oraz oddzielnie dla pionowego. W przypadku pionowego podziału mamy na uwadze najpowszechniej stosowany sposób wykonywania form odlewniczych metodą „Disamatic”. Jak wiadomo, w odlewnictwie żeliwa stosowane są dwa podstawowe proce-

Odlewnictwo Współczesne

sy topienia, w piecu elektrycznym oraz w żeliwiaku. W przypadku prawidłowo prowadzonego procesu topienia w piecu elektrycznym nie ma problemu z utrzymywaniem odpowiedniej zawartości siarki w żeliwie. Dzięki temu nie ma problemu technicznego z uzyskaniem żeliwa sferoidalnego lub wermikularnego. W przypadku procesu żeliwiakowego uzyskanie zawartości siarki w żeliwie na niskim poziomie jest bardzo trudne i z tego powodu otrzymanie żeliwa sferoidalnego lub wermikularnego jest także bardzo utrudnione.

Jednym z głównych celów projektu jest opracowanie sposobu obniżenia zawartości siarki w żeliwie, w reaktorze, pozwalające na przeprowadzenie procesu sferoidyzacji lub wermikularyzacji, w sposób skuteczny, w wyniku zachodzących w nim procesów. Na rysunkach 1–3 pokazano obudowy oraz komory reakcyjne do wytwarzania żeliwa wysokojakościowego, przeznaczone do wykonywania odlewów w formach odlewniczych, z poziomym i pionowym podziałem.

Rys. 1. Obudowa komory reaktora do sferoidyzacji lub wermikularyzacji żeliwa, przeznaczony do form z poziomym podziałem, komora rozłożona: przegroda, dolna i górna połówka obudowy

Rys. 2. Reaktor rozłożony, do sferoidyzacji żeliwa w formie odlewniczej, przeznaczony do form o poziomym podziale, wypełniony sferoidyzatorem, modyfikatorem i filtrem

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 3. Reaktor po złożeniu, do sferoidyzacji żeliwa w formie odlewniczej, przeznaczony do form o poziomym podziale

Rysunki 4–6 przedstawiają obudowę komory reakcyjnej oraz reaktor, przeznaczony do wytwarzania żeliwa wysokojakościowego w formach o pionowym podziale.

Rys. 4. Obudowa komory reaktora do sferoidyzacji żeliwa w formie odlewniczej, przeznaczona do form o pionowym podziale, obudowa po rozłożeniu: przegroda, dolna i górna połówka

Rys. 5. Reaktor do sferoidyzacji żeliwa w formie odlewniczej, rozłożony, przeznaczony do form o pionowym podziale, wypełniony sferoidyzatorem, modyfikatorem i filtrem

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 6. Reaktor do sferoidyzacji żeliwa w formie odlewniczej, przeznaczony do form o pionowym podziale

Opracowane i wykonane reaktory zastosowano z pozytywnym rezultatem do wykonywania odlewów w formach z poziomym oraz pionowym podziałem. Próby przeprowadzono dla doświadczalnych odlewów zarówno w Instytucie Odlewnictwa, jak również u Konsorcjantów realizowanego projektu: w Odlewni KAW-MET w Orłach oraz Odlewni Żeliwa DRAWSKI SA w Drawskim Młynie. Testy sprawdzające technologię, a więc jakość odlewów, polegały na wykonywaniu odlewów próbnych, a następnie sprawdzeniu ich właściwości technologicznych. Na rysunkach 7–10 pokazano w uproszczeniu kolejne operacje, obrazu-

jące technologię wykonywania form odlewniczych oraz odlewów według opracowanej metody. Mając na uwadze fakt, że opracowana metoda jest innowacyjna na skalę światową, wiele zagadnień w zachodzącym procesie było oraz jest dotąd zupełnie nierozpoznanych. Bardzo istotnymi zagadnieniami, które wymagają dalszego rozpoznania, jest zbadanie możliwości obniżenia zawartości siarki w żeliwie wytopionym w żeliwiaku, w wyniku zastosowania komory reakcyjnej, a także poprawa uzysku odlewniczego dla wykonywanych odlewów.

Rys. 7. Przykład wykonanej formy odlewniczej z odwzorowaną wnęką na reaktor

Rys. 8. Forma odlewnicza z komorą reakcyjną; widoczna w niej zaprawa sferoidyzująca i modyfikująca oraz filtr

Odlewnictwo Współczesne

Rys. 9. Forma odlewnicza ze złożoną komorą reakcyjną

3. Podsumowanie 1. Zaprojektowane i wykonane modele komór reakcyjnych stały się podstawą do opracowania i wykonania oprzyrządowania, służącego do formowania ich elementów. Prace te były podstawą do przeprowadzenia pierwszych prób technologicznych, odlewniczych, przeprowadzania zabiegów sferoidyzacji i modyfikacji żeliwa w formie odlewniczej. 2. Wynikiem zrealizowanych prac jest opracowanie nowego innowacyjnego i ekologicznego procesu technologicznego i metalurgicznego uszlachetniania żeliwa w reaktorze formy odlewniczej. Proces ten pozwala na wykonywanie wysokiej jakości odlewów. Należy stwierdzić, że przy odpowiednim doborze warunków technologicznych procesu możliwym będzie wytwarzanie w sposób przemysłowy odlewów z żeliwa wysokojakościowego. 3. Prowadzone dotychczas badania oraz otrzymane wyniki świadczą, że jest to metoda uszlachetnienia żeliwa pozwalająca na zminimalizowanie kosztów procesu. W dotychczas stosowanych metodach sferoidyzacji, tzw. stopień „przyswajanie” magnezu, mieści się w zakresie 35–40%, natomiast w opisanej metodzie jest on na poziomie 80–85%. Wyniki te wskazują, że zużycie magnezu w nowym procesie jest dwukrotnie mniejsze.

Rys. 10. Wykonany odlew testowy z układem wlewowym i komorą reakcyjną

4. Niebagatelną zaletą procesu jest zdecydowanie korzystny aspekt ekologiczny, w porównaniu do obecnie powszechnie stosowanego sposobu, ze względu na brak emisji szkodliwych gazów, a także wydzielających się dymów w czasie sferoidyzacji. Jest to możliwe dzięki wytwarzaniu się atmosfery redukcyjnej w czasie zachodzenia procesu sferoidyzacji w formie odlewniczej, zabezpieczającej magnez przed jego utlenianiem tlenem zawartym w powietrzu. 5. W wyniku oględzin wykonanych odlewów stwierdzono, że były jakościowo bardzo dobre, nie stwierdzono wad powierzchniowych oraz wewnętrznych. 6. Obecnie w procesie szczególną uwagę poświeca się zagadnieniom dotyczącym obniżenia zawartości siarki w żeliwie wytopionym w żeliwiaku i zastosowanym w nowej technologii oraz próbom zwiększenia uzysku odlewniczego dla wykonanych odlewów. 7. Na podstawie dotychczasowych badań przewiduje się, że nowy proces sferoidyzacji można będzie stosować do wykonywania odlewów w formach odlewniczych, w różnych masach formierskich, zarówno wilgotnych bentonitowych, jak i ze spoiwami żywicznymi.

Odlewnictwo Współczesne

Podziękowania Artykuł opracowano w ramach projektu INNOTECH-K3/IN3/54/227695/NCBR/14 pt.: „Opracowanie innowacyjnego i ekologicznego procesu metalurgicznego uszlachetniania żeliwa w reaktorze formy odlewniczej”. Literatura 1. J.J. Sobczak, E. Balcer, A. Kryczek: Odlewnictwo polskie na tle odlewnictwa światowego, stan aktualny – tendencje. Ogólnopolski Dzień Odlewnika, Kraków, 2015. 2. M. Kaczorowski, A. Borowski, S. Waszkiewicz: Badania struktury i własności żeliwa syntetycznego hartowanego izotermicznie w złożu fluidalny. Solidification of Metals and Alloys, vol. 1(40), 1999, s. 159-164. 3. A.A. Burbelko, J. Początek: Analiza rozkładu węgla w ziarnie eutektycznym żeliwa sferoidalnego metodą uśrednionego wielościanu Voronoia. Archives of Foundry Engineering, vol. 13(sp.is. 2), 2013, s. 29-34. 4. Z. Stefański, A. Pytel: Nowa ekologiczna metoda wytwarzania odlewów z żeliwa sferoidalnego i wermikularnego w formie odlewniczej. Konferencja Naukowo-Techniczna „Badania i rozwój nowoczesnej technologii tworzyw odpornych na zmęczenia cieplne”, Zakopane, 2013. 5. Z. Stefański, A. Pytel: Reaktor do wytwarzania żeliwa wysokojakościowego, zwłaszcza sferoidalnego lub wermikularnego. Patent nr PL 220357 B1.

Informacja naukowo-techniczna

WYBÓR INFORMACJI Z CZASOPISM NAUKOWO-TECHNICZNYCH 01. ZAGADNIENIA OGÓLNE Wyroby odlewnicze i ich dodatnia wartość z punktu widzenia oceny cyklu życia. Livarski proizvodi in njihova dodana vrednost pri overdnotenju njihovega zivljenjskega cikla. Foundry products and their added Value in the life cykle Assessments. Liv. Vestn. 2016, R. 63, nr 2, s. 62-80. Autor: Topic M. i in. Rosnące koszty energii, nowe regulacje środowiskowe i obawy dotyczące bezpieczeństwa energetycznego są spowodowane wzrostem uprzemysłowienia i skłaniają do ukierunkowania działań w celu zmniejszenia zużycia energii i zwiększenia efektywności energetycznej. Międzynarodowi i państwowi ustawodawcy rozwijają (opracowują) inne, prawne struktury w celu wspierania i realizacji strategii oszczędności energii. Kwestia ta znajduje odbicie i jest promowana w Europejskiej Dyrektywie o Efektywności Energetycznej, która znajduje już zastosowanie w Austrii, w postaci zalecenia w zakresie efektywności energetycznej. Szczególnie energochłonne przemysły (np. przemysł odlewniczy) stoi w obliczu wyzwania jakim jest zmniejszenie zużycia energii, zwiększenie efektywności energetycznej i poprawa ekologiczności. W celu realizacji planów i celów podanych przez usługodawcę konieczne jest kompleksowe podejście do problemu zmierzenia wydajności energii z uwzględnieniem technicznych metod oceny oraz zasad ekonomii i ekologii. Dla zbadania potencjału efektywności w prze-

myśle odlewniczym, opracowano metodę „modular-based”, wielopoziomowego podejścia. Model ten został wygenerowany przy współpracy z doświadczonymi fachowcami w tym zakresie z Austriackiej Izby Gospodarczej – Stowarzyszenia Austriackich Odlewników oraz ich partnerów handlowych a także naukowców z Mountanuniversitaet w Leoben i Austriackiego Instytutu Odlewnictwa (OGI). Metoda umożliwia określenie rzeczywistego zużycia energii w procesie w odniesieniu do wykonanych wyrobów przemysłowych, co tym samym prowadzi do lepszego zrozumienia kosztów wytwarzania. Ponadto, metodologia identyfikuje potencjał efektywności energetycznej i łączy go z podejściem opartym na modelu planowania, oceny i optymalizacji zużycia energii w przemyśle odlewniczym. Oprócz środków technicznych i ekonomicznych, ocena cyku życia (LCA) stanowi ważną część rozwoju modeli. LCA dostarcza metody do oszacowania wpływu na środowisko materiału, produktu i przepływu energii w całym łańcuchu dostaw, od wydobycia surowców, do końca życia lub recyklingu lub utylizacji. Metoda oparta jest na normie ISO 14040 i kolejnych z tego zakresu, które opisują zasady i strukturę oceny cyklu życia (LCA), w tym: definicje celu i zakresu LCA, analizę cyklu życia produktu (LCI), ocenę cyklu życia (LCI) oraz życie. Model koncentruje się na trzech wskaźnikach oddziaływania, istotnych dla przemysłu odlewniczego: globalne ocieplenie (GWP), skumulowane zapotrzebowanie na energię (CED) oraz skumulowany, wymagający materiał (CMD). Korzyści dla przemysłu odlewniczego z oceny cyklu życia obejmują określenie potencjału poprawy oddziaływania produktu na środowisko,

Odlewnictwo Współczesne

nabycie informacji dla planowania strategicznego, ustalanie priorytetów, produktu i rozwoju technologicznego, a także argumentów dotyczących wprowadzenia produktów do obrotu. Ekonomiczna analiza możliwości optymalizacji procesu odlewania ciśnieniowego aluminium. Wirtschaftliche Optimierungsanalyse eines Aluminiumdruckgussprozesses. Economical optimization of a HPDC process. Giesserei-Prax. Druckguss 2014, nr 7-8. Autor: Belte M., Dragulin D. Ciągły rozwój przemysłu aluminiowego, a w szczególności odlewnictwa ciśnieniowego aluminium, a także rozwój uzupełniających go procesów towarzyszących jest dla autorów zarówno technologicznym, jak i ekonomicznym wyzwaniem. Poniższy artykuł bazuje na wcześniejszych publikacjach autorów, a skoncentrowano się w nim głównie na przedstawieniu znaczenia numerycznej optymalizacji procesów. Istotne tendencje w technice odlewania elementów silników. Giesstechnisch relevante Trends in der Motorentechnik. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 3239. Autor: Rottengruber H., Christian Todsen E. Obowiązujące prawo stanowi wyzwanie, ponieważ wymusza ograniczenie zużycia paliwa i wielkości emisji, co sprzyja rozwojowi silników spalinowych. Proces ten wymuszony jest poprzez wysokie wymagania klientów i dotyczy różnego rodzaju napędów, jak np. elektromobilności. Artykuł ten stanowi przegląd sytuacji, aktualnych tendencji w zakresie w rozwoju silników w odniesieniu do zagadnień odlewniczych. Proponowanie rozwiązań hybrydowych obok lekkich konstrukcji to jeden z głównych tematów, który oma-

wiany jest od dłuższego czasu w przypadku publikacji dotyczących silników. Należy tu oczekiwać kolejnych etapów rozwoju w obszarze łączenia tworzyw. Alternatywne „materiały pędne” są w centrum zainteresowania producentów samochodów, przy czym należy zwrócić uwagę na trwałość materiałów. Na koniec omówiono wybrane tendencje rozwojowe i aktualnie prowadzone badania. Przemysł odlewniczy w Europie i USA – porównanie. Die Giesserei-Industrie in Europa und den USA – ein Vergleich. Comparing Moulding and Coremaking Trends in the US and EU Casting Industries. Giesserei-Rund. 2016, Jg. 63, H. 1-2 s. 26-30. Autor: Trinowski D. Między odlewniami europejskimi i amerykańskimi występują znaczne różnice. Jednak różnice te będą maleć. Otoczenie wpływa na branżę odlewniczą coraz bardziej po obu stronach Atlantyku. Niektóre zaznaczające się tendencje wymagają większej uwagi: rozporządzenia, wytyczne REACH "oddziałują" na UE w sposób znaczny, np. na zastosowanie określonych spoiw. Przejęcie w USA odpowiednich regulacji przez system "Globally Harmonized System" (GHS) istotnie wpłynęło zarówno na dostawców dla odlewni, jak i na same odlewnie. W ostatnich latach europejscy producenci samochodów zwiększyli zastosowanie nieorganicznych spoiw. Przedsiębiorstwa zainwestowały znaczne kwoty i poświęciły dużo czasu, aby wdrożyć z powodzeniem tę technologię do seryjnej produkcji. Kolejne wyzwanie polegało na tym, aby spoiwa nieorganiczne „nowej generacji” wprowadzić w odlewniach żeliwa i staliwa i wyeliminować wady tradycyjnej technologii mas ze szkłem wodnym. USA opłaciło się zainteresowanie Unią Europejską i stało się wskaźnikiem sprzyjającym wprowadzaniu nowych trendów w odlewniach z uwzględnieniem państwowych regulacji prawnych. Również i dostawcy odgrywają ważną rolę w systemie. Muszą

Odlewnictwo Współczesne

oni konfrontować się z wymogami związanymi z koniecznością stosowania norm dotyczących emisji oraz wprowadzaniem ekologicznych innowacji. Odlew i elektromobilność jak najbardziej do siebie pasują. Guss und Elektromobilitaet passen bestens zusammen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 6871, 73. Autor: Piterek R. Artykuł dotyczy wykorzystania w samochodach o napędzie hybrydowym i elektrycznym podzespołów odlewanych. W artykule przedstawiono charakterystykę różnych producentów odlewów w aspekcie potrzeb e-motoryzacji. Powoli, ale sukcesywnie producenci samochodów liczących się marek podejmują się produkcji samochodów o napędzie hybrydowym bądź elektrycznym. Zasięg takich silników wynosi już ponad 150 km. W artykule omówiono produkcję odlewów do samochodów elektrycznych. Są to głównie odlewy ze stopów aluminium, ale odlewnie żeliwa nastawiają się także na produkcję podzespołów do pojazdów elektrycznych. Podjęcie się produkcji odlewów dla e-motoryzacji wymaga nowych inwestycji podano krótką charakterystykę działań w tym zakresie.

02. ZASTOSOWANIE SYMULACJI KOMPUTEROWEJ W ODLEWNICTWIE Odlewnia Casper 4.0 – kolumny nośne na drodze do przyszłości cyfrowej. Casper 4.0 – die tragenden Sauulen auf dem Weg in die digitale Zukunft. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 11, s. 5458. Autor: Lueking M., Throm S. W artykule przedstawiono perspektywy rozwoju branży odlewniczej na przykładzie odlewni Casper Guss. Perspektywy rozwoju przemysłu, w mediach

i polityce określane są hasłem „Industrie 4.0”. Scharakteryzowano produkcję odlewni Casper Guss (odlewnia 4.0), uznanej za prekursora cyfryzacji, komputerowego zarządzania i sterowania produkcją w połączeniu w sieć urządzeń odlewni. Odlewnia realizuje tę strategię w oparciu o 3 filary: system VISU, system planowania ERP − system planowania i sterowania z możliwością szczegółowego śledzenia wstecznego i system EXTRANET umożliwiający dostęp klienta do informacji dotyczących produkcji. Na drodze do czwartej generacji systemów odlewania firma Casper jest przodownikiem i wykorzystuje technologie, o których inne odlewnie tylko myślą. Technologie stosowane przez firmę Casper przydatne są szczególnie w małych i średnich odlewniach. Bezpieczeństwo procesu i jego transparentność w topialni. Prozesssicherheit Schmelzbetrieb.

und

Tansparenz

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 7679. Autor: Alperowitsch J.-J., Hesseln K., Ortloff H., Herzog K. Artykuł dotyczy nowoczesnego zarządzania i kontroli pracy zakładu topienia w odlewni staliwa Stahlguss GmbH Friedrich Wilhelms-Huette (FWH) w Muellheim (Niemcy). Odlewnia dostarcza na rynek cienkościenne, wytrzymałe, dobrej jakości odlewy staliwne, które można spawać. Odlewy dostarczane są między innymi dla przemysłu: kolejowego, motoryzacyjnego, górnictwa i przemysłu maszynowego. Do kontroli i zarządzania procesem topienia w topialni odlewni staliwa FWH, w której do topienia wykorzystuje się konwertor wprowadzono oprogramowanie „Opti.Schmelze”. Za pomocą tego oprogramowania kontrolowane są procesy: topienia, obróbki ciekłego metalu, przepływ materiału wsadowego i dodatków stopowych. Dzięki oprogramowaniu, za pomocą którego rejestrowany jest przebieg wszystkich procesów w topialni (pełna dokumentacja i ciągła rejestracja parametrów procesów) zagwarantowane

Odlewnictwo Współczesne

jest bezpieczeństwo przebiegu procesów, a popełnienie ewentualnych błędów ograniczone jest do minimum. W artykule opisano sytuację przed zainstalowaniem nowego oprogramowania oraz zastosowanie i charakterystykę nowego oprogramowania „Opti.Schmelze”. Rekonstrukcja głowic cylindrów do „legendarnych” modeli Porsche. Zylinderkopf-Rekonstruktion sche-Legenden.

fuer

Por-

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 5657. Autor: Ederer I. Artykuł dotyczy odtwarzania części motoryzacyjnych (np. głowic cylindrów) kultowych samochodów sportowych, w tym przypadku Porsche. W artykule opisano odtworzenie aluminiowej głowicy, której nie można było już zakupić. Do dyspozycji była jedynie oryginalna, ale uszkodzona głowica aluminiowa. Poddano ją skanowaniu. Opisano następnie wykonanie pakietu rdzeni metodą drukowania 3D. Drukowania 3D podjęła się firma "CAD Support" na zlecenie Centrum Usług "voxeljet" we Fryburgu. Odlew głowicy wykonała odlewnia Rauleder+Rudolf w Schwaebisch Gmuend (Niemcy). Odlew poddano obróbce HIP a następnie obróbce cieplnej T6. Obróbkę końcową odlewu przeprowadzono w oparciu o dane pakietu 3D-CAD. Po odpowiednim wykończeniu odlew głowicy nadawał się do montażu.

03. OCHRONA ŚRODOWISKA I BHP Bilans węgla i analiza „węglowy odcisk stopy” (CFA - carbon footprint) w procesach odlewniczych i cyklach życia wyrobów odlewniczych. Kohlenstoff-Bilanz und Kohlenstoff-Fussabdruck (carbon footprint) in Giessereprozessen und in Gussprodukt-Lebenszyklen. Carbon balanze and Carbon footprint analysis (CFA) in foundry processes and foundry product cycles.

Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 5, s. 194-201. Autor: Helber J. Analiza „węglowy odcisk stopy” (CFA) w przemyśle odlewniczym nie jest jeszcze tak rozpowszechniona, ale stosowana jest coraz częściej. Przy doborze („kształtowaniu”) środków transportu nie da się uniknąć przyzwyczajeń. Również zainteresowanie publiczne w zakresie ekologicznej produkcji i osobistej analizy „węglowy odcisk stopy” (CFA) znacznie wzrosło. Autor chciałby za pomocą tego artykułu wprowadzić zainteresowanego czytelnika w ten nie w pełni przejrzysty temat i przygotować go do wyzwań z nim związanych. Bazując na danych odlewniczych i scenariuszach opracowano wprowadzenie do stosunkowo „młodego” i skomplikowanego tematu bilansu węgla i analizy „węglowy odcisk stopy” (CFA). Do przedstawienia problemu posłużył gotowy odlew pokrywy włazu. W oparciu o ten przykład wyznaczono typowe wskaźniki odlewnicze. Pokazano na przykład jak można obliczyć emisje gazów cieplarnianych w formie równoważników dwutlenku węgla podanych w normie w formie „ograniczeń bilansowych”. Rozważano także strumienie materiałowe i strumienie energii, z którymi mamy do czynienia w procesie odlewania i traktowane są w nim jako dane wejściowe a strumień wyjściowy to gotowe wyroby. Inwestycje w oszczędność energii i ochronę środowiska. Investition in Energieeinsparung und Umweltschonung. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 5254. Autor: Koch A., Temming R. Artykuł dotyczy oszczędności energii i ochrony środowiska w topialni odlewni "Bruehl", w której do przetapiania metalu używa się żeliwiaka z gorącym dmuchem. Podczas eksploatacji żeliwiaka wykorzystuje się ciepło odpadowe przez zastosowanie rekuperatora. Ciepłem tym ogrzewa się 15 budynków. Ciepło to stanowi pewne „uzupełnienie” w zaopatrze15

Odlewnictwo Współczesne

niu w energię cieplną. Dodatkowo budynki dogrzewano gazem. Na dłuższą metę ogrzewanie to okazało się małoefektywne i podjęto działania w kierunku poprawienia efektywności ogrzewania. Ponieważ żeliwiak nie pracuje w sposób ciągły, zastosowano wodne zbiorniki buforowe o pojemności 75 m3 każdy, które pokrywają zapotrzebowanie na energię cieplną w przypadku, gdy żeliwiak nie pracuje. Poprawiono także system regulacji układu grzewczego i zwiększono dokładność pomiaru jego parametrów. Przeprowadzono modernizację systemu przewietrzania budynków, podłączono go do układu odzysku ciepła. Uzyskano znaczną oszczędność energii. Przeprowadzone zmiany i uzyskane korzyści scharakteryzowano w ostatnim podrozdziale artykułu. Technologie, perspektywy i bilans ekologiczny dotyczący e-motoryzacji. Niemieckie Centrum ds. Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) oraz Instytut „Wuppertal” przedstawiają aktualne studium w tym zakresie. Technologien, Perspektiven und Oekobilanz fuer die Elektromobilitaet. DLR und Wuppertal Institut legen aktuelle Studie vor. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 7475. Autor: Nuessle D. Centrum ds. Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR) w Niemczech oraz Instytut „Wuppertal” (do spraw klimatu ochrony środowiska i energii) przedstawili aktualne studium na temat rozwoju e-motoryzacji w aspekcie ochrony środowiska. Studium daje szeroki pogląd na temat aktualnego stanu techniki w tym zakresie, identyfikuje trendy i przedstawia bilans ekologiczny pod kątem różnych rozwiązań technicznych e-pojazdów. Uporządkowuje działania w zakresie elektromobilności w globalnej gospodarce Niemiec. Prace prowadzono w ramach projektu „STROM” (kluczowe technologie wykorzystane na potrzeby elektromobilności). Projekt finansowany był przez Federalne Ministestwo ds. Kształcenia i Badań (BMBF).

04. WYTYCZNE PROJEKTOWANIA TECHNOLOGII ODLEWNICZYCH Wysokowydajne filtry rurowe z pian ceramicznych dla przemysłu odlewniczego. Rohrfoemige Hochleistungsfilter aus Schaumkeramik fuer die Giesserei-Industrie. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 8898. Autor: Voigt U., Horvath L. Zastosowanie ceramicznych filtrów pianowych z tlenku cyrkonu o wysokiej czystości należy dziś w odlewnictwie do stanu techniki. Dzięki wysokowydajnym filtrom pianowym z tlenków metali można filtrować znaczne ilości (rzędu tysięcy ton) ciekłego żeliwa i staliwa różnych gatunków. Ważnym aspektem każdej metody filtracji jest unikanie niepożądanych skutków ubocznych, jak powstawanie pęknięć i kruszenie się filtrów. Zmodyfikowano więc geometrię filtra, nadając ceramicznym filtrom pianowym kształt rury, które są odpowiednie do filtracji dużych ilości metali i są ponadto bardzo wytrzymałe. Filtry te mają dużą powierzchnię filtracji w porównaniu z filtrami o innych kształtach tej samej wielkości. Filtry okrągłe, rurowe mają bardziej zwartą budowę i są łatwe do montażu. Nowoczesne filtry rurowe mają uniwersalną budowę i nadają się zarówno do filtracji żeliwa, jak i staliwa. W artykule omówiono zagadnienie filtracji ciekłych metali, metody filtracji, zastosowanie różnych filtrów w różnych konfiguracjach i różnych wielkości a także różnych typów np. filtry karuzelowe czy też dużych rozmiarów. Omówiono też problem różnych kształtów obudów filtrów. Wpływ położenia odlewu ze stopu Al-Si w stosunku do układu wlewowego na zmiany w końcowej mikrostrukturze. Vliv polohy odlitku ze slitiny Al-Si ve vztahu ke vtokové soustavě na změnyv jeho structure.

Odlewnictwo Współczesne

Influence of the position of the Al-Si alloy casting related to the gating system on changes in its final structure. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 5-6, s. 162-165. Autor: Krahula K. Ogólnym celem badań była analiza mikrostruktury i właściwości mechanicznych odlewów wykonanych ze stopu EN AC-AlSi7Mg0,6. Zasadniczym celem niniejszego opracowania jest przedstawienie wpływu efektu położenia odlewu, w stosunku do układu wlewowego, na zmianę końcowej struktury, a tym samym jego właściwości mechaniczne. Wykluczono wpływ umiejscowienia wlewu głównego i odlewu jako możliwą przyczynę zmian właściwości mechanicznych. Badania prowadzono na odlewach cienkościennych wytwarzanych metodą wytapianych modeli. Ciągłe doskonalenie właściwości mechanicznych jest ważne ze względu na coraz wyższe wymagania w odniesieniu do odlewów wykorzystywanych, w szczególności, w przemyśle samochodowym i lotniczym. Formy wykonane metodą druku 3D na odlewy ze stopów tytanu. 3D-gedruckte Formen fuer Titanguss-Anwendungen. Three Dimensional Printed Molds for Titanium Casting Applications. Giesserei-Prax. 2015, nr 7-8, s. 351359. Autor: Ravis S., Thiel J. Stopy tytanu należą do stopów powszechnie dostępnych, mają dużą wytrzymałość i bardzo dobrą odporność na korozję. Ze stopów tytanu, wytwarza się odlewy, ale ich zastosowanie bywa ograniczone ze względu na koszty. Ze względu na dużą reaktywność z tlenem dotychczasowe technologie produkcji odlewów tytanowych ograniczały się do odlewania kokilowego i precyzyjnego. Obie te metody odlewania wymagają wielu etapów działań, a także odpowiedniego wyposażenia technicznego. W ostatnim czasie technologie druku 3D stały się bardzo po-

wszechne. Technologie te gwarantują wymaganą dokładność wykonywania form i rdzeni. Uniwersytet w Northern w stanie Iowa przy wsparciu Ministerstwa Obrony opracował metodę wytwarzania form oraz materiał na formy do odlewania tytanu. Formy te wykonywane są za pomocą drukarek 3D. Metoda ta daje bardzo dużą swobodę konstruowania, obejmuje mniejszą liczbę etapów technologicznych i dzięki temu stopień skomplikowania produkcji odlewów ze stopów tytanu jest mniejszy. Metoda ta została opracowana w celu zmniejszenia możliwości reakcji ciekłego tytanu z materiałem formy i zmniejszenia grubości warstwy alfa, która powoduje utwardzenie warstwy powierzchni odlewu i prowadzi do pękania odlewu. Zakres badań został ograniczony do form drukowanych w technologii 3D, mimo że opracowana technologia mogłaby być stosowana do form konwencjonalnych.

05. TECHNOLOGIA ODLEWANIA DO FORM WYKONANYCH Z ZASTOSOWANIEM OGNIOODPORNEJ OSNOWY ZIARNOWEJ Nowe możliwości dzięki ulepszonym urządzeniom do badania bentonitowych mas formierskich. Nove moznosti z izboljsano opremo za preskusanje bentonite pescene mesanice. New possibilities with improved green sand testing facilities. Liv. Vestn. 2016, R. 63, nr 1, s. 2-14. Autor: Kerber H. i in. Jakość form wilgotnych jest sprawą kluczową dla jakości odlewu i redukcji wad powierzchni. W większości środowisk przemysłowych wciąż są używane ręcznie obsługiwane urządzenia, których zasady działania zostały opracowane w zeszłym wieku. Ta przestarzała aparatura może pomóc w utrzymaniu jakości w odlewni, ale nie pozwala otrzymać żadnej nowej informacji o jakości masy. Przedstawiono informacje na temat rozwoju urządzeń do

Odlewnictwo Współczesne

badania stopnia zagęszczenia i wytrzymałości masy formierskiej. Ekologiczne i wydajne spoiwa samoutwardzalne – doświadczenia praktyczne. Umweltfreundliche und hocheffiziente Bindersysteme fuer die Selbsthaertung – Erfahrungen aus der Praxis. Environmentally Friendly and Highly Efficient Binder Systems for Self-Curing – Experience from the Field. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 3. s. 87-89. Autor: Gieniec A., Putten J. Wymagania odnośnie nowoczesnych spoiw nie ograniczają się dzisiaj jedynie do wykonania spoiwa i uzyskania odpowiednich właściwości technologicznych związanych bezpośrednio z właściwościami składników masy (spoiwa). Konieczne jest również uwzględnienie właściwości spoiwa istotnych dla ochrony środowiska. Przestawienie się w odpowiednim czasie na przyjazną środowisku technologię wytwarzania form i ekologiczne spoiwo może pomóc w wypełnieniu nowych ostrzejszych wymogów ochrony środowiska. W artykule opisano zastosowanie w produkcji form spoiwa ASKURAN RS, które gwarantuje mniejszą zawartość siarki i azotu w masie formierskiej, a tym samym tlenków w gazach odlewniczych. Uzyskano poprawę jakości powietrza w samej odlewni, jak i w jej bezpośrednim sąsiedztwie i spełniono tym samym ostre wymogi ochrony środowiska. Poprawiła się też jakość odlewów. Odkształcanie się mas bentonitowych w podwyższonych wartościach temperatury i możliwości oddziaływania na ten proces – ostatnie wyniki badań. Das Hochtemperatur-Verformungsverhalten von bentonitgebundenen Formstoffen und Moeglichkeiten seiner Beeinflussung – Neue Ergebnisse. The High Temperature Deformation Behaviour of Bentonite Bonded Sands and

Possibilities for their Influence – New Results. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 3, s. 93-98. Autor: Polzin H., Ranft D., Tilch W. i in. Większość badań procesu odkształcenia przeprowadzana jest w temperaturze otoczenia bądź w temperaturze nieco wyższej. Przykłady tego typu badań to określanie wytrzymałości mas wilgotnych lub ich badanie wytrzymałości na rozciąganie. Wyniki tych badań można wykorzystać do wpływania na zachowanie się mas bentonitowych podczas procesu formowania, transportu, przeróbki mas, a także w niektórych przypadkach procesu odlewania. Przy określaniu właściwości w podwyższonej temperaturze (np. wytrzymałości na ściskanie czy wytrzymałości szczątkowej) brak jest często możliwości rejestracji tych danych. Dlatego też nie ma żadnych informacji odnośnie występowania wad wywołanych masą formierską na istotnych etapach produkcji odlewów: odlewania, chłodzenia, krzepnięcia jak i wybijania odlewów. W artykule przedstawiono wyniki badań odkształcania się mas bentonitowych w obszarze podwyższonego zakresu temperatur. Przeanalizowano wytrzymałość i odkształcalność różnych mas formierskich (różne spoiwa i dodatki do mas) w zakresie temperatury od temperatury otoczenia do 1000°C. Zastosowane oprzyrządowanie pozwoliło na wyznaczenie: krzywych naprężeń w funkcji przemieszczenia dla różnych wartości temperatury i obliczenie naprężeń maksymalnych. Wyznaczenie właściwości mechanicznych różnych próbek mas dało wskazówki odnośnie odkształcenia i charakteru zniszczenia (bardziej plastyczne czy kruche). Badania pokazały, że odkształcenie w wysokiej temperaturze a także wytrzymałość oraz wytrzymałość szczątkowa są zależne od składu masy. Ta wiedza pozwala wpływać na proces odlewania a przez to uniknąć pewnych typów wad odlewów.

Odlewnictwo Współczesne

Badania ultradźwiękowe kinetyki i czasów utwardzania rdzeni PUR cold-box do oceny wpływu podstawowych parametrów technologicznych. Ultraschalluntersuchungen von Kinetik Und Aushaertungszeiten von PUR-Cold-Box-Kernen zur Bewertung des Einflusses technologischer Hauptparameter. Ultrasonic investigations of the kinetics and the hardening times of PUR cold box cores to evaluate the influence of main technological parameters. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 6, s. 271-278. Autor: Zych J. Przedstawiona ultradźwiękowa metoda badań w celu określenia kinetyki utwardzania materiałów formierskich wiązanych chemicznie i ciekłymi utwardzaczami jest dobrym narzędziem kontroli metod szybkiego utwardzania. Idea metody jest następująca: podczas utwardzania materiałów formierskich za pomocą gazów utwardzających mierzono w krótkich odstępach czasu prędkość fal ultradźwiękowych. Rosnąca w tym czasie plastyczność układu (spoiwa i osnowy) prowadzi do wzrostu prędkości fal ultradźwiękowych. W artykule opisano kinetykę utwardzania wybranych materiałów formierskich. Wytwarzanie form i rdzeni. Form- und Kernherstellung. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 10, s. 100107, 109-113. Autor: Krause G. Artykuł jest sprawozdaniem z wystawy GIFA 2015 z obszaru produkcji form i rdzeni. W poszczególnych podrozdziałach omówiono różne urządzenia niezbędne do produkcji. Podano ich krótką charakterystykę. Scharakteryzowano firmy i ich wyroby produkujące materiały formierskie, w tym spoiwa i układy zasilające oraz pokrycia na formy i rdzenie. Ponadto omówiono zagadnienia związane z przygotowaniem pokryć. Pozostałymi zagadnieniami omawianymi w tym

sprawozdaniu były: przeróbka mas formierskich, usuwanie rdzeni. W artykule scharakteryzowano także urządzenia do: transportu materiałów formierskich, regeneracji mas, druku form i rdzeni (drukarki 3D) oraz mieszarki mas i strzelarki do rdzeni. Omówiono zagadnienia związane z konstrukcją modeli i form.

06. TECHNOLOGIA ODLEWANIA KOKILOWEGO I NISKOCIŚNIENIOWEGO Nietypowe rozwiązania w procesie odlewania kół ze względu na wymagania klientów. Kundenspezifische Loesungen fuer Raedergiessen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 5863. Autor: Kendrick Freyn M., i in.

R.,

Muneratti

G.,

Artykuł dotyczy odlewania felg aluminiowych w aspekcie specjalnych wymagań klienta. W ostatnich dziesięciu latach zwiększenie zastosowania felg aluminiowych w samochodach znacznie się zwiększyło. Lekkie felgi aluminiowe odlewane są głównie metodą niskociśnieniową kokilową. Firma Foseco Borken opracowała kompletny program produkcji felg i usług serwisowych, aby w razie potrzeby móc wspierać odlewnie. Głównym powodem zainteresowania odlewaniem felg z aluminium jest możliwość realizacji nowoczesnych konstrukcji, niezawodność i elegancki wygląd. Felgi takie są wytrzymałe w eksploatacji, stabilne wymiarowo. Kontrola felgi w odlewni obejmuje: kontrolę wymiarów, skład stopu, twardości, wielkości ziarna, struktury eutektyki, kontrolę wytrzymałości, kontrolę rentgenowską, kontrolę wzrokową. Proces wykonania felg metodą odlewania kokilowego niskociśnieniowego obejmuje między innymi następujące etapy: dobór materiału wsadowego, topienie, wytrzymanie ciekłego metalu, transport ciekłego metalu, obróbkę w kadzi, przelanie metalu

Odlewnictwo Współczesne

do pieca niskociśnieniowego, napełnienie kokili, krzepnięcie, odbiór odlewu, kontrolę wzrokową. W artykule omówiono poszczególne etapy wykonania felg aluminiowych.

07. TECHNOLOGIA ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO Symulacja lejności ciekłych metali dla różnych zachowań reologicznych. Simulacija livnosti tekocih kovin z razlicnim reoloskim obnasanjem. Flowability Simulation of Liquid Metals with Diffeerent Rheological Behaviour. Liv. Vestn. 2016, R. 63, nr 1, s. 15-28. Autor: Molnar D., Sandor B., Dul J. Wysokociśnieniowe odlewanie do form metalowych jest prawie bezstratnym procesem produkcyjnym, gdzie turbulentne zapełnienie formy i szybka krystalizacja następuje w warunkach wysokiego ciśnienia. Alternatywne technologie odlewania ciśnieniowego, takie jak rheocasting (odlewanie w stanie półciekłym) zostały opracowane w celu podniesienia jakości odlewów. Na symulacje lejności i symulacje wypełniania formy wpływają takie czynniki jak: temperatura topienia i formy metalowej, parametry lepkości w strefie pierwotnej krystalizacji, proporcje frakcji stałej i właściwości przepływu. W ramach pracy opracowano model kontroli objętościowej dla symulacji procesu odlewania w stanie półciekłym oparty na komercyjnym oprogramowaniu NovaFlow&Solid. Przeprowadzono testy symulacji dla określenia lejności standardowego odlewania stopu AlSi7Mg i odlewania w stanie półciekłym (proces semisolid). Możliwości stosowania standardowych stopów na odlewy ciśnieniowe. Jakość, wskaźniki materiałowe, możliwości przeróbki. Potenziale von Standard-Druckgusslegierungen, Qualitaet, Werkstoffkennwerte Verarbeitbarkeit.

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 6, s. 5256, 58, 60-64. Autor: Tucan K.-P., Hofer P., Schindelbacher G., i in. Odlewom szczególnie tym, które wykonywane są w wysokowydajnych procesach technologicznych, takich jak np. odlewanie ciśnieniowe, stawiane są coraz większe wymagania. Głównym celem jest osiągnięcie minimalnych wartości właściwości mechanicznych, optymalnej jakości powierzchni i jakości odlewu, jak również optymalizacja procesów w celu zmniejszenia ilości złomu obiegowego i ograniczenie zbędnych procesów dodatkowych („by-pasów technologicznych”). Stopy są w praktyce najczęściej zakwalifikowane do grupy stopów standardowych lub wysoko zawansowanych stopów doświadczalnych. Jako stopy standardowe rozumiane są te, których skład można znaleźć w normie DIN EN 1706. W bieżącej działalności badawczej i naukowej w Instytucie Odlewnictwa w Austrii zbadano stopy: EN AC-AlSi9Cu3(Fe); (VDS 226) i EN AC-AlSi12Cu1(Fe); (VDS231). Ze względu na dobrą lejność i zdolność do wypełniania formy oraz dobre właściwości mechaniczne oba te stopy zalicza się do najczęściej stosowanych stopów na odlewy ciśnieniowe. Problemem, który pojawia się przy obróbce tych stopów jest zarówno ich szeroki zakres znormalizowanego składu, jak i oddziaływanie standardowych dodatków stopowych. Szczególnie takie dodatki stopowe, jak: krzem, żelazo, miedź i magnez mogą nastręczać wiele problemów odnośnie wariantów stopu. Ponieważ za pomocą ww. pierwiastków można w sposób znaczący wpływać zarówno na właściwości technologiczne, na skłonność do tworzenia jam skurczowych, jak i na właściwości mechaniczne, poświęcono im w artykule najwięcej uwagi. Możliwość przeniesienia wyników z badań laboratoryjnych na rzeczywiste odlewy ciśnieniowe, jest w porównaniu z rzeczywistymi procesami tematem kluczowym

Odlewnictwo Współczesne

Pokrycia ze spieku w aspekcie doboru pokryć w procesie odlewania ciśnieniowego stopów aluminium. Hartstoffbeschichtungen fuer Aluminiumdruckguss-Schichtauswahl mit System. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 2833. Autor: Adam M., Gebauer-Teichman A., Fehlbier M. Utrzymanie form ciśnieniowych bez uszkodzeń jest decydujące przy produkcji odpowiedzialnych odlewów ciśnieniowych. Cienkie pokrycia ze spieku mogą poprawić odporność powierzchni wnęki formy na działanie typowych obciążeń podczas odlewania ciśnieniowego. Na ogół dobór pokrycia polega na doświadczeniu technologa. Ponieważ tylko pokrycia o odpowiednich właściwościach gwarantują odporność na powstające podczas procesu odlewania ciśnieniowego obciążenia, opracowanie takiego systemu doboru pokryć, który umożliwia ich obiektywny dobór pod kątem ich właściwości jest konieczne. Do ich oceny opracowano zbiorczą „masową” macierz. Ponadto w pracy tej odpowiednio opracowane pokrycia, takie jak: CrVN, TiBN-TiB2 i WC wypróbowano w procesach rzeczywistych, a po zakończeniu ich stosowania przeanalizowano wyniki. Przewidywanie krzepnięcia odlewów kół ze stopów magnezu wykonanych w procesie odlewania wysokociśnieniowego. Predikce tuhnutí odlitku teles volantu ze slitiny horcíku vyrabenych vysokotlakym litím. Prediction of solidification of castings of steering wheels bodies from magnesium alloys made by high-pressure casting process. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 5-6, s. 166-169. Autor: Horacek J. Nova I. Artykuł dotyczy krzepnięcia i chłodzenia odlewów. Odlewy ramy kierownicy są wytwarzane metodą odlewania wy-

sokociśnieniowego ze stopów magnezu. Zamieszczono składającą się z roztworu stałego alfa i międzymetalicznej fazy Mg17AL12, charakterystykę mikrostruktury odlanej części. Przedstawiono obliczenie symulacji krzepnięcia i chłodzenia odlewu wykonanego ze stopu magnezu AM 50 (MgAl5Mn). Wyniki obliczeń z wykorzystaniem programu QuikCAST podają przybliżoną informację o procesie krzepnięcia wysokociśnieniowych odlewów. Z symulacji wynika, że krzepnięcia w formie odbywa się zgodnie z założeniami twórców.

08. TECHNOLOGIA ODLEWANIA PRECYZYJNEGO. PRASOWANIE W STANIE CIEKŁYM. ODLEWANIE W FORMACH SKORUPOWYCH Typowe wady powstające w poszczególnych fazach procesu odlewania precyzyjnego metodą wytapianych modeli. Typicke vady u jednotlivych fazi technologie vytavitelneho modelu. Typical defects in individual phases of the investment casting technology. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 11-12 s. 417-421. Autor: Horacek M., Smatelka J. Odlewanie metodą wytapianych modeli należy do ważnych metod wytwarzania odlewów precyzyjnych. Ta metoda wytwarzania pozwala na wykonanie odlewów o kształtach zbliżonych do ostatecznego. Głównym jej celem jest zminimalizowanie a nawet wyeliminowanie obróbki mechanicznej i możliwość bezpośredniego zastosowania odlewu. Za pomocą odlewania precyzyjnego można wykonać odlewy o skomplikowanych kształtach, o małej tolerancji wymiarów, dobrej jakości powierzchni i wewnętrznie jednorodne. W artykule opisano powszechnie występujące wady odlewów podczas stosowania tej metody oraz metody ograniczenia ich występowania.

Odlewnictwo Współczesne

09. INNE TECHNOLOGIE ODLEWANIA

wynosi kolejno HBW 476, 167 MPa, 1428 MPa, 2,93% oraz 25,7 J.

Wpływ parametrów hartowania izotermicznego na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne prętów z żeliwa sferoidalnego wytwarzanych w procesie poziomego ciągłego odlewnia.

10. TOPIENIE

Effect of austempering parameters on microstructure and mechanical properties of horizontal continous casting ductile iron dense bars. China Foundry 2015, Vol. 12, nr 2, s. 104-110. Autor: Chun-jie xu i in. W niniejszym badaniu został przeprowadzony eksperyment w celu zbadania wpływu różnych parametrów hartowania (temperatura i czas austenityzacji oraz temperatura i czas hartowania) na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne prętów z żeliwa sferoidalnego LZQT500-7 o średnicy 172 mm, powstających w procesie poziomego ciągłego odlewnia (HCC). Wyniki pokazują, że głównym czynnikiem wypływającym na twardość hartowanego żeliwa ADI jest temperatura austenityzacji i hartowania. Udział austenitu szczątkowego zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury austenityzacji i hartowania. Przy niskiej temperaturze iglasty ferryt oraz szczątkowy austenit może być skutecznie otrzymywany poprzez odpowiednie wydłużenie czasu austenityzacji. Właściwy czas hartowania gwarantuje wystarczającą stabilność austenitu szczątkowego oraz zapobiega dyfuzji węgla w przesyconym austenicie. Optymalne właściwości mechaniczne żeliwa sferoidalnego mogą zostać osiągnięte dzięki odpowiednim parametrom procesu: austenityzacja w temperaturze 866°C i przez 135 min oraz hartowanie w temperaturze 279°C i czasie 135 min. Mikrostruktura żeliwa ADI przy optymalnych warunkach procesu składa się z drobnego iglastego ferrytu oraz niewielkiej ilości austenitu szczątkowego, twardość, wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie oraz udarność prętów

Wpływ ultradźwiękowej obróbki ciekłego metalu na odgazowanie stopu Mg-6Zn-1Ca. Effect of ultrasonic melt treatment on degassing of Mg-6Zn-1Ca alloy. China Foundry 2015, Vol. 12, nr 1, s. 15-19. Autor: Zheng Jia i in. Wpływ mocy oraz czasu obróbki ultradźwiękowej na odgazowanie stopu Mg-6Zn-1Ca został przebadany w niniejszym opracowaniu. Odgazowanie zostało scharakteryzowane przez zmierzenie gęstości gąsek. Wyniki pokazują, że właściwe zastosowanie obróbki ultradźwiękowej pozwala usunąć wodór ze stopionego stopu Mg-6Zn-1Ca. Wpływ efektywności ultradźwiękowego odgazowania jest znacznie powiązany z gęstością mocy ultradźwięków oraz czasem jej trwania, przy obróbce wytopu w 690°C przez 120 najlepsza gęstość mocy wynosi 1,2 W·cm-3. Przy zastosowaniu tej gęstości mocy oraz wydłużaniu czasu obróbki ultradźwiękowej efektywność odgazowania na początku wzrasta, osiąga wartość maksymalną przy 120 s oraz spada przy dłuższej obróbce. W niniejszym badaniu optymalne odgazowanie o wartości 67,5% zostało otrzymane przy gęstości mocy 1,2 W·cm-3 oraz czasie 120 s. Największa gęstość gąsek wzrosła z 1.8069 g·cm-3 do 1,8146 g·cm-3 (wzrost gęstości o 0,43%). Piece odlewnicze i oprzyrządowanie do odlewania – stan techniki i kierunki rozwoju. Część 1: Piece odlewnicze. Giessoefen und Giesseinrichtungen – Stand der Technik Und Entwicklungsziele. Teil 1: Giessoefen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 8087. Autor: Trauzeddel D.

Odlewnictwo Współczesne

W artykule omówiono zagadnienie dotyczące stanu techniki w zakresie pieców odlewniczych i oprzyrządowania odlewniczego oraz kierunków rozwoju w tej dziedzinie. Piece odlewnicze oraz oprzyrządowanie do tego celu są integralną częścią linii formierskich i ściśle z nią związane. Niezbędne jest, aby w połączeniu z liniami formierskimi współpracowały oprzyrządowanie i piece odlewnicze w pełni automatyczne, co pozwoli na dokładną realizację procesu zalewania, poprawę jego powtarzalności. W przypadku odlewania ręcznego z zastosowaniem kadzi odlewniczych dokładność odlewania była niewystarczająca, zależała od indywidualnych umiejętności i aktualnej dyspozycji zalewającego a powtarzalność procesu praktycznie nie miała miejsca, dokładność dotrzymania parametrów masy była niewystarczająca. W artykule opisano zastosowanie pieców odlewniczych i oprzyrządowania odlewniczego. Dokonano porównania pieców odlewniczych i oprzyrządowania odlewniczego. Opisano piece odlewnicze stosowane w odlewniach żeliwa, a w ramach tego podrozdziału omówiono: wielkość pieców stosowanych w odlewniach żeliwa, sposób ich ogrzewania, sterowanie i regulację procesu, ich eksploatację a ponadto ich wyposażenie i zagadnienie zmiany stopu do zalewania. Ostatni podrozdział dotyczył zastosowania nowych technologii odlewania niskociśnieniowego w aspekcie wykonywania cienkościennych odlewów żeliwnych. Firma Gienanth z powodzeniem zastosowała oprogramowanie „manager” do kontroli sprawności energetycznej żeliwiaka z gorącym dmuchem. Gienanth setzt Energie-Effizienz-Manager erfolgreich bei Heisswindkupolofen ein. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 7276. Autor: Kadelka H., Weber M. Redukcja emisji, większa elastyczność, poszerzenie asortymentu produkcji i konieczność eksploatacji żeliwiaka przy zastosowaniu najbardziej korzystnych materiałów wsadowych to wymogi, z któ-

rymi musi się konfrontować dzisiaj odlewnia wykorzystująca żeliwiaki, jeżeli chce pozostać konkurencyjną na rynku. Aby w tych warunkach uzyskiwać ciekły metal dobrej jakości, konieczna jest efektywna eksploatacja żeliwiaka. Konwencjonalne metody optymalizacji mają jedną istotną wadę; wytapiacz może dopiero wtedy reagować, kiedy stwierdzi odchyłki w przebiegu procesu topienia. Alternatywą jest nowe oprogramowanie do sterowania piecem tzw. „manager” do efektywnego zarządzania energią (EEM). Jak się okazało w praktyce, w firmie „Gienanth” GmbH takie oprogramowanie umożliwia zarówno prewencyjną jak i bezpośrednią ingerencję w proces topienia, co pozwala uniknąć odchyłek w procesie topienia. Zastosowanie EEM stanowi istotną pomoc w eksploatacji żeliwiaka. Precyzyjne podawanie dmuchu, technicznego tlenu pozwala zoptymalizować proces. Opisana w artykule optymalizacja procesu jest kluczem do znacznej poprawy prowadzenia pieca. Szczególnie dotyczy to odpowiedniej proporcji metal/koks. Zastosowanie ww. oprogramowania do sterowania pracą żeliwiaka pozwala ograniczyć znacznie wydzielanie się gazów żeliwiakowych i upraszcza także regulację parametrów żeliwiaka. Kwarcowy materiał ogniotrwały nowej generacji do kadzi odlewniczych o małych gabarytach do odlewania staliwa. Neuartiges Quarz-Feuerfestmaterial fuer kleine Stahlguss-Giesspfannen. Novel Sillica Refractory for Small Sizrd Steel Ladles. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 3, s. 79-86. Autor: Biswas S. Do przegrzania ciekłego staliwa o 100−250°C (150−450°F) zużywa się w stalowniach dużo cennej energii; dlatego też spadek temperatury ciekłego metalu podczas obróbki i odlewania należy ograniczać. Jedną z możliwości, aby żądany poziom przegrzania zminimalizować jest poprawa jakości materiału ogniotrwa-

Odlewnictwo Współczesne

łego stosowanego do kadzi odlewniczych. Wyłożenie ogniotrwałe z tlenku aluminium lub tlenku magnezu jest odporne na działanie wysokich wartości temperatury i może być stosowane do średnich i dużych kadzi. Jednakże cechą charakterystyczną tego typu wyłożenia ogniotrwałego jest wysokie przewodnictwo cieplne. Powszechnie w odlewniach staliwa, do kadzi o małych wymiarach stosowane są materiały ogniotrwałe na bazie kwarcu. Dwutlenek krzemu jest naturalnie występującym materiałem ogniotrwałym o ograniczonym przewodnictwie. Aby zminimalizować straty termiczne występujące w kadziach o znacznym stosunku powierzchni do objętości, podczas wytrzymywania w nich ciekłego metalu można dodać do typowego materiału ogniotrwałego stosowanego na ich wyłożenie substancję o małej gęstości i małym przewodnictwie. W artykule opisano badania materiału o nazwie „cenospheres”. W badaniach tych wykorzystano dwa rodzaje doświadczalnych typów wyłożeń ogniotrwałych form i kadzi. Porównano trwałość typowego wyłożenia na bazie piasku kwarcowego z trwałością nowo opracowanego wyłożenia ogniotrwałego, które zwierały piasek kwarcowy i „cenospheres”. Aby ocenić rzeczywiste właściwości termiczne nowego wyłożenia przeprowadzono, poprzez stworzenie modelu, odwrotną symulację przepływu. Zastosowanie prądów wirowych do kontroli ciekłych stopów aluminium. Vyuziti virivych proudu pri kontrole taveniny slitin hliníku. Use of eddy currents for checking of the aluminium alloy melts. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 5-6, s. 170-173. Autor: Ptacek J. Prostą, niezawodną i szybką metodą do określania właściwości próbek stopów aluminium jest zastosowanie metody prądów wirowych. Stopy o różnym składzie chemicznym mogą być określone poprzez wyznaczenie wtrąceń nieprzewodzących

prądu, można w ten sposób zbadać strukturę zarówno modyfikowaną, jak i niemodyfikowaną, obrobioną i nieobrobioną cieplnie. Wyniki pomiarów przedstawione w niniejszym raporcie pokazują zależności pomiędzy wskaźnikami materiałowymi (np. zmiana wielkości ziarna, występowanie tlenków, porowatość, rzadzizna) a przewodnictwem elektrycznym. Ale wg autorów wyniki te muszą zostać jeszcze zweryfikowane w następnych pracach.

11. OCZYSZCZANIE I WYKAŃCZANIE ODLEWÓW Nowa oczyszczalnia odlewów pracuje wyłącznie w oparciu o sprężone powietrze. Neue Gussputzerei arbeitet komplett mit Druckluft. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 5861. Autor: Wenke H. Artykuł dotyczy modernizacji oczyszczalni odlewów w odlewni Harz Guss Zorge GmbH w Zorge (Niemcy), gdzie ze względu na wymogi ochrony środowiska do oczyszczania odlewów stosuje się wyłącznie sprężone powietrze. System doprowadzenia sprężonego powietrza jest bardzo szczelny i nie ma praktycznie jego strat. Sprężone powietrze do turboszlifierek dostarczane jest za pomocą szczelnego układu, do którego należy także optymalizujące przepływ powietrza dodatkowe oprzyrządowanie firmy Atlas Copco Tools. W artykule opisano zastosowanie szlifierek i przedstawiono ich charakterystykę techniczną zwracając uwagę na ich ergonomiczne wykonanie i oszczędności energetyczne podczas ich użytkowania. Firma SA.

Diamant-Werkzeuge

FOCUR

FOCUR SA Diamant-Werkzeuge. Giesserei 2015, Jg 102, H. 8, s. ,6263. Autor: Schwaz G.M.

Odlewnictwo Współczesne

Artykuł dotyczy narzędzi do oczyszczania odlewów. Narzędzia firmy FOCUR SA Diamant-Werkzeuge sprawdzają się w praktyce podczas suchej obróbki odlewów z żeliwa sferoidalnego i żeliwa szarego. Firma produkuje między innymi stosowane w procesie usuwania nadlewów, układów zasilających zdzieraki (tarcze do obróbki zgrubnej) oraz tarcze tnące. Dotychczas w odlewniach do tego celu stosowano urządzenia (tarcze) tradycyjne z wykorzystaniem jako spoiwa żywicy sztucznej. Aktualnie w urządzeniach do wykańczania odlewów (tarczach tnących, zdzierakach) stosuje się diamenty syntetyczne i w ten sposób stworzono „nową generację” urządzeń do wykańczania, obróbki odlewów. Wspomina się tu o materiale do szlifowania o nazwie handlowej „Tyrolit” (producent: Schleifmittelwerke Swarovski K.G. ze Schwaz Austria). W artykule przedstawiono charakterystykę techniczną urządzeń f-my FOCUR SA Diamant–Werkzeuge i opisano ich zastosowanie. Cechą charakterystyczną i zaletą tarcz f-my FOCUR SA Diamant–Werkzeuge jest to, że są trwałe i można poddawać je regeneracji. Opisano działalność firmy i świadczone przez nią usługi, do których należy także działalność szkoleniowa. Firma ściśle współpracuje z klientami i dostosowuje swoje wyroby do ich indywidualnych potrzeb. Oczyszczanie odlewów w odlewniach strumieniem wodnym pod wysokim ciśnieniem. Hochdruckwasserstrahltechnik zur Bauteilreinigung in der Giesserei. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 6467, 69-71. Autor: Wadle M. Przedstawiono techniczne podstawy i typowe przykłady zastosowania oczyszczania odlewów strumieniem wodnym pod wysokim ciśnieniem. Tą metodą oczyszcza się odlewy silników i odlewy ich podzespołów. Woda do oczyszczania odlewów motoryzacyjnych podawana jest pod ciśnieniem powyżej 200 bar. Wartość tego ciśnienia znacznie różni się od wartości

ciśnień stosowanych w konwencjonalnych agregatach do oczyszczania, w których ciśnienie o wartości 80 bar już uważa się za wysokie. Przedyskutowano techniczne wskazówki metod oczyszczania wodnego, granice możliwości stosowania tej metody i nierzadko występujące wysokie koszty jej stosowania.

12. METALOZNAWSTWO I OBRÓBKA CIEPLNA Znaczenie obróbki cieplnej w poprawianiu właściwości mechanicznych wysokojakościowego stopu odlewniczego Al-11Si-1,5Cu-0,3Mg. Role of heat treatment in the improvement of mechanical properties of a high-quality Al-11Si-1,5Cu-0,3Mg casting alloy. China Foundry 2015, Vol. 12, nr 2, s. 111-117. Autor: Tao Lu i in. Celem badania opisanego w artykule było przygotowanie wysokojakościowego stopu odlewniczego Al-11Si-1,5Cu-0,3Mg z dobrym współczynnikiem wytrzymałości i ciągliwości. Mikrostrukturę stopu w stanie po odlaniu otrzymano przez zastosowanie połączonej obróbki ciekłego metalu: dodatkami rafinatora Al-3%B, modyfikatora Al-10% Sr i śladowym dodatkiem lantanu (La). Wykorzystując mikroskop optyczny i elektronowy zbadano morfologię wydzieleń eutektyki krzemowej oraz powierzchnie przełomu stopu po przesycaniu i starzeniu. Właściwości mechaniczne stopu po jednoetapowym oraz dwuetapowym przesycaniu były sprawdzone przez próbę wytrzymałości na rozciąganie. Jakość próbek odlewniczych została oceniona indeksem jakości Q. Wyniki wskazały, że stop z istotnie zmienionymi strukturami wykazuje poprawę właściwości mechanicznych: wytrzymałość na rozciąganie osiąga 270 MPa, a wydłużenie 6%. Po optymalnym przesycaniu dwuetapowym w warunkach 490°C/4h + 505°C/4h, wytrzymałość na rozciąganie oraz wydłużenie osiągają kolejno 346 MPa i 10%, co jest dobrym kompromisem między wytrzymałością a ciągliwością.

Odlewnictwo Współczesne

Wpływ boru na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne wlewków Ti-44Al6-Nb. Effect of boron on microstructure and mechanical properties of cast Ti-44Al6-Nb ingots. China Foundry 2015, Vol. 12, nr 1, s. 9-4. Autor: Jian-chong Li i in. W celu poprawienia właściwości mechanicznych stopów TiAl, zwłaszcza plastyczności w warunkach normalnych oraz zbadania wpływu boru na stopy TiAl, do stopów Ti-44Al-6Nb dodano różne zawartości (0; 0,1; 0,3; 0.6; 0,9; 1,2 %) boru. Zbadano jakość powierzchni, makrostrukturę, mikrostrukturę, wytrzymałość na ściskanie, ściśliwość oraz powierzchnię przełomu. Wyniki pokazują, że bor ma niewielki wpływ na jakość powierzchni, za wyjątkiem pojawienia się ciemnych punktów dla zawartości boru 0,9%. Bor może rozdrabniać strukturę. Średnia wielkość ziarna może zmniejszyć się z 0,8 mm do 0,088 mm wraz ze zwiększeniem zawartości boru, podczas gdy morfologia ziaren w tych wlewkach zmienia się z dużych równoosiowych płytkowych na drobne równoosiowe. Przy zawartości boru 1,2% pierwotna faza TiB2 tworzy się w fazie ciekłej i zwiększa szybkość zarodkowania, prowadząc do późniejszego rozdrabniania ziaren. Wytrzymałość na ściskanie i ściśliwość wlewków można znacznie poprawić przez dodanie boru, a kiedy zawartość boru wzrośnie do 0,6% osiągają one najwyższe wartości. Jest to wynikiem rozdrobnienia struktury i umocnienia na granicach ziaren. Stwierdzono, że wytrzymałość na ściskanie oraz ściśliwość są stosunkowo stabilne przy zawartości boru powyżej 0,3%. Charakterystyka ciągliwości w próbie trójpunktowego zginania przy obciążeniu udarowym próbki Charpy’ego z karbem V i badaniach mechaniki pękania. Przyczyny różnych wartości temperatury transformacji. Die Zaehigkeitscharakterisierung im Kerbschlagbiege- und Bruchmechanikversuch.

Ueber die Ursachen von unterschiedlichen Uebergangstemperaturen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 3037. Autor: Muenstermann S., Lian J., Doebereiner B. Ocenę ciągliwości gatunków żeliwa wykonuje się na ogół przeprowadzając próby udarności i badanie mechaniki pękania. Znacznie odbiegające od siebie wyniki tych metod badań szczególnie w obszarze przejściowym pomiędzy położeniem najwyższym a najniższym wprowadzają u wielu konstruktorów i specjalistów od obliczeń niepewność co do niezawodności elementu. Dlatego też w artykule tym za pomocą badań niszczących określono podstawowe powody różnej interpretacji tych obu metod badań. Istotnym powodem znacznej rozbieżności wartości temperatury transformacji w próbie trójpunktowego zginania przy obciążeniu udarowym próbki jest wrażliwość na prędkość rozciągania badanych próbek z żeliwa sferoidalnego. Nieoczekiwana zależność plastycznego wydłużenia porównawczego przy plastycznej inicjacji uszkodzenia od kąta Lode’go wpływa również na temperatury transformacji. Wynika to z tego, że kryterium pękania ciągłego (ślizgowego) nie ulega aktywacji przy porównywalnie małych wydłużeniach, tak więc na skutek umocnienia materiału może obowiązywać bazujące na naprężeniach kryterium pękania łupliwego. Przy doborze pakietu parametrów w celu zbadania uszkodzenia plastycznego zwraca uwagę mała wartość charakterystycznego „rozrzutu” energii pomiędzy początkiem, inicjacją uszkodzenia a całkowitym zniszczeniem. Prowadzi to do szybkiego wyznaczenia uszkodzenia plastycznego (ciągliwego) tak, że sąsiadujące ze sobą elementy zostają bardzo szybko znacznie obciążone. Ta zależność dotyczy zarówno mechaniki pękania, jak i badania udarności w próbach trójpunktowego zginania, jednakże zależność ta zwiększa się na skutek wspomnianych efektów prędkości wydłużenia podczas próby trójpunktowego zginania.

Odlewnictwo Współczesne

Sterowanie parametrami udarnościowymi i powodującymi zniszczenie w stopach na bazie Al-2%Cu. Parameter zur Beeinflussung der Kerbschlagzaehigkeitseigenschaften und des Bruchverhaltens von Legierungen auf Al-2%Cu Basis.

Modyfikacja stopów AlSi7Mg odlewanych do form piaskowych. Modifikacija zlitine AlSi7Mg lite v pesceno formo. Modification of AlSi7Mg alloy cast in to a sand mould.

Parameter Controlling the Impact Properities and Fracture Behaviour of Al-2%Cu Based Alloys.

Liv. Vestn. 2016, R. 63, nr 1, s. 37-47.

Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 5, s. 202-212.

Opisano i oceniono efekt przemysłowych modyfikatorów opartych na stroncie i sodzie (SIDOMAL 77) w zastosowaniu do odlewania stopów AlSi7Mg do form piaskowych. Przygotowano odlewy o różnych grubościach ścianek odlewu w celu określenia wpływu szybkości chłodzenia. Obserwacje pod mikroskopem świetlnym zostały wykorzystane do oznaczenia efektów modyfikacji eutektyki krzemowej. Zaobserwowano, że użycie 0,3% (w tym artykule, procentu masowego) modyfikatora SIMODAL 77 z dodatkiem strontu pomiędzy 0,02% a 0,03% wyraźnie modyfikowało eutektykę krzemową w stopie AlSi7Mg dla odlewów o grubości ścian 10 mm i 20 mm. Eutektyka krzemowa nie została w pełni zmodyfikowana dla grubości ścianek 40 mm. Efekty modyfikacji utrzymały się w przypadku stopu modyfikowanego strontem, podczas gdy sód z modyfikatora SIMODAL 77 zawiódł w tym aspekcie.

Autor: Elgallad E., Samuel A.M., Samuel F.H., Doty H.W. Badania przeprowadzono w celu określenia wpływu: obróbki ciekłego metalu, międzymetalicznych związków żelaza, pierwiastków utwardzających i wpływających na obróbkę oraz dodatków Sr, Ti, Zr, Fe, Mn, Ag, Sn i Bi na udarność i charakter zniszczenia stopu: Al-2%Cu-1,3%Si-0,4%Mg, który znajduje zastosowanie w motoryzacji. Bazując na właściwościach udarnościowych i diagramie indeksu jakości wyznaczonym w oparciu o odpowiednie właściwości wytrzymałościowe (wytrzymałość na rozciąganie) stwierdzono, że dodatek Zr, ze względu na jego działanie powodujące rozdrobnienie struktury zarówno w stanie odlanym, jak i po obróbce cieplnej poprawia znacznie udarność. Nadmiar żelaza zwiększa wydzielanie się cząsteczek w kształcie „pisma chińskiego” fazy alfa-Fe i pogarsza tym samym udarność. Stront (Sr), który powoduje rozdrobnienie struktury fazy alfa-Fe, sprzyja nieznacznej poprawie plastyczności i ciągliwości. Dodatek Sn ze względu na działanie zmiękczające poprawia plastyczność i ciągliwość w stanie odlanym. Występowanie Bi w postaci nierozpuszczonych kruchych cząsteczek pogarsza właściwości mechaniczne w stanie odlanym. Te kruche cząsteczki i mające miejsce wzajemne oddziaływanie Bi-Mg, które ogranicza dostępność wolnego Mg do tworzenia fazy utwardzającej odpowiada za zmniejszenie wartości właściwości mechanicznych w stanie po obróbce cieplnej.

Autor: Naglic I. i in.

13. ŻELIWO I ODLEWY ŻELIWNE Możliwość ulepszania cieplnego pośredniego ausferrytycznego żeliwa sferoidalnego (IADI). Austemperability of Intercritically stempered Ductile Iron (IADI).

Au-

Giesserei-Prax. 2015, nr 7-8, s. 345350. Autor: Aristizabal R., Hayrynen K., Foley R, Giffin J., Monroe C. Wykonano próbki schodkowe z żeliwa IADI o grubości: 1,6 cm; 2,5 cm i 5,1 cm.

Odlewnictwo Współczesne

Następnie odlano „niskostopowe” żeliwo (0,7% Cu) i żeliwo „wysokostopowe” (0,7% Cu i 0,7% Ni). Dla każdego rodzaju stopu przeprowadzono dwa różne procesy międzykrytycznego ulepszania cieplnego (przy różnych wartościach temperatury). W żadnej z próbek schodkowych o grubości 1,6 cm nie stwierdzono występowania perlitu. W przypadku próbek schodkowych o grubości 2,5 cm ze stopu wysokostopowego nie stwierdzono występowania perlitu. W dwóch przypadkach próbek z żeliwa niskostopowego stwierdzono małe ilości perlitu. W przypadku 1 próbki o grubości ścianki 5,1 cm we wszystkich warunkach prowadzenia badań stwierdzono znaczne ilości perlitu i ferrytu. Ilość ferrytu zwiększała się ze spadkiem temperatury ulepszania i ze wzrostem grubości ścianki. Wytrzymałość na rozciąganie w próbkach o grubości ścianki 1,6 cm była większa niż w przypadku innych próbek. Gruboziarnista struktura w stanie odlanym w grubszych odcinkach próbek powodowała pewne pogorszenie właściwości, do tego przyczyniają się ograniczenia ulepszania cieplnego próbek. Innowacyjne lekkie konstrukcje korpusów silników żeliwnych. Innovativer Leichtbau von Zylinderkurbelgehaeusen aus Gusseisen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 10, s. 5256. Autor: Sorger H., Schoeffmann W., Wolf W., Steinberg W. Ze względu na konieczność ograniczania emisji CO2 i zmniejszania zużycia paliwa istotne staje się zmniejszenie masy podzespołów silników. Szczególną uwagę zwraca się przy tym na korpusy silników jako na najcięższy ich element. Odlewnia żeliwa Fritz Winter GmbH + Co.KG w Stadtallendorf (Niemcy) jest dostawcą systemowym i partnerem w dziedzinie badań różnych gatunków żeliwa i wspólnie z firmą AVL List GmbH w Grazu (Austria), która z kolei jest projektantem silników w ramach realizowanego projektu badawczego dotyczącego możliwości opraco-

wywania lekkich konstrukcji odlewanych z żeliwa, szczególnie korpusów silników, w ramach tej pracy opracowała konstrukcję umożliwiającą zastąpienie korpusu silnika ze stopu aluminium lekkim korpusem żeliwnym do silnika typu „Otto”. Kinetyka zanikania efektu modyfikacji. Kinetika odeznivani ockovaciho ucinku. Kinetics of fading of the inoculation effect. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 3-4, s. 72-74. Autor: Martinak R. Autor omawia wyniki badania dotyczącego zanikania efektu modyfikacji w żeliwie szarym i sferoidalnym, które zostały wyjaśnione przez T. Skaland’a. Wykorzystał on tutaj wyniki zanikania modyfikacji określone za pomocą modelu matematycznego z pominięciem opisu matematycznego, bazując na analizie regresji wyników pomiarowych. Żeliwo stopowe – Część 13. Wpływ dodatków stopowych na powstawanie struktury w stanie stałym. Legiertes Gusseisen – Teil 13. Wirkung der Legierungselemente auf die Gefuegeausbildung im festen Zustand. Alloy Cast Irons - part 13. Effect of Alloying Elements in Cast Iron in the Solid State. Giesserei-Prax. 2014, nr 7-8, s. 315322. Autor: Roehrig K. Kolejny artykuł z całej serii dotyczący żeliwa stopowego. W artykule autor kontynuuje omawianie problemu dotyczącego wpływu dodatków stopowych na powstawanie struktury w stanie stałym (kontynuacja z zeszytu 5). Omawiano problem: segregacji pierwiastków, wpływu wyżarzania, powstawania faz specjalnych. Kompleksowo i szeroko omówiono problem austenityzacji.

Odlewnictwo Współczesne

Żeliwo stopowe – część 14. Przemiana eutektoidalna.

In Furanharzformen mit dem Haerter para-Toluolsulfonsaeure.

Legiertes Gusseisen – Teil 14. Eutektoide Umwandlung.

Control of Graphit Degeneration in the Surface Layer of Mg-Treated Iron Castings in Resin Sand-P-Toluol Sulphonic Acid (PTSA) Molds.

Alloy Cast Irons -Part 14. Eutectoid Transformation. Giesserei-Prax. 2014, nr 10, s. 439446.

Giesserei-Prax. 2014, nr 10, s. 459467.

Autor: Roehrig K.

Autor: Ivan N., Chisamera M., Riposan I.

Kolejny, czternasty już artykuł z serii dotyczącej zagadnień związanych z żeliwem stopowym, tym razem poświęcony jest przemianie eutektycznej w żeliwie stopowym. Przemiana eutektoidalna polega na tym, że krystaliczna regularna siatka żelaza płasko centrowana austenitu modyfikowanego wysokotemperaturowy przemienia się w sieć regularną przestrzennie centrowaną; ferryt, modyfikacja niskotemperaturowa. Charakter tej przemiany decyduje o osnowie żeliwa. W czystym żelazie przemiana eutektoidalna przebiega w temperaturze 910°C i przez dodatek różnych dodatków stopowych, szczególnie węgla (pierwiastek najistotniejszy) może zostać przesunięta w górę lub w dół. Węgiel obniża temperaturę przemiany. Inne pierwiastki stopowe mogą także temperaturę przemiany podnieść lub obniżyć. Proces rozpuszczania ferrytu praktycznie nie wymaga obecności węgla i to w związku z tym węgiel ulega wydzieleniu z austenitu. Wydzielenie może przebiegać według układu stabilnego (wydzielenie ma postać grafitu) lub metastabilnego (wydzielenie ma postać cementytu). W artykule omówiono szczegółowo proces wydzielania się węgla, powstawanie zarodków ferrytu, dyfuzję węgla (powstawanie grafitu, proces ferrytyzacji). Kontrola zwyrodnienia grafitu w warstwie brzegowej w odlewach z żeliwa sferoidalnego wykonywanych w formach z mas formierskich na bazie żywicy furanowej utwardzanych kwasem paratoluenosulfonowym. Einflussnahme auf die Graphit-Entartung In der Randschicht von Gussteilen aus Gusseisen mit Kugelgraphit, hergestellt

Właściwości względne pokryć na formy z mas na bazie żywicy furanowej (utwardzacz kwas paratoluenosulfonowy – FRS – PTSA) zostały porównane z właściwościami pozbawionej siarki, pokrytej żywicą Novolak, masy na formy skorupowe (NRS); dokonano tego poprzez analizę warstwy brzegowej żeliwa modyfikowanego Mg (żeliwa sferoidalnego); ilość Mg od 0,020% do 0,054% z uwzględnieniem wystąpienia zwyrodniałego grafitu. Możliwość powstawania sferoidów w żeliwie, technologia formowania i rodzaj pokrycia to istotne czynniki w analizie występowania zwyrodniałego grafitu. W żeliwie odlewanym do form wykonanych z wykorzystaniem utwardzacza FRS-PTSA następuje intensyfikacja zwyrodnienia grafitu; przy czym grubość warstwy brzegowej była dziesięciokrotnie większa niż w żeliwie odlewanym do form skorupowych (NRS), większa była grubość warstwy brzegowej przy ograniczonej zawartości Mg. Zastosowanie pokryć zawierających siarkę znacznie intensyfikuje zwyrodnienie grafitu. Natomiast proces ten przy zastosowaniu pokryć o działaniu odsiarczającym ogranicza proces zwyrodnienia. Charakterystyka rodzajów grafitu w analizowanych próbkach w przypadku tradycyjnych warunków krzepnięcia zmierza w kierunku występowania typowych, zależności związanych ze zwyrodnieniem grafitu w warstwie brzegowej. Gdy pokrycia zawierają substancje odsiarczające jak na przykład MgO czy mieszaninę: MgO + CaO + talk lub też siarczek żelaza (FeSi) zawierający aktywny magnez to powierzchnia między ciekłym metalem a formą jest chroniona; ta osłona zmniejsza średnią grubość warstwy brzegowej

Odlewnictwo Współczesne

w formach wykonanych z wykorzystaniem utwardzacza FRS-PTSA. Przypuszcza się, że pokrycia bazujące na MgO albo MgO +CaO + talk w sposób czynny usuwają siarkę, która uwalnia się podczas formowania. Pokrycia Mg-FeSi spełniają dodatkową funkcję podczas odsiarczania a mianowicie „dostarczają” Mg w celu zintensyfikowania powstawania sferoidów podczas krzepnięcia. Tę podwójną „zdolność” posiadają pokrycia, które zawierają aktywny magnez, który pochodzi ze związków typu Mg-FeSi. Żeliwo stopowe – Część 16. Przemiana eutektoidalna. Legiertes Gusseisen – Teil 16. Eutektoidale Umwandlung. Alloy Cast Irons – Part 16. Eutectoid Transformation. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 3, s. 99-107. Autor: Roehrig K. Artykuł ten jest kolejnym z serii na temat żeliwa stopowego. W ramach omawianej w nim przemiany eutektoidalnej szczegółowo przedstawiono powstawanie perlitu w strukturze żeliwa. W wielu gatunkach żeliwa czy rodzajach odlewów, ze względów na uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości i odporności na zużycie dąży się do otrzymania możliwie wysokiej zawartości perlitu lub uzyskania wyłącznie struktury perlitycznej. Powstawanie struktury perlitycznej i ferrytycznej w odlewie ma charakter „konkurencji”. Ferrytyzacja ma tę zaletę, że rozpoczyna się w zakresie podwyższonych wartości temperatury i określonym przedziale czasowym, może przebiegać samodzielnie. Natomiast zaletą perlitu jest to, że rozrasta się szybko. Jeżeli temperatura powstawania perlitu nie zostanie osiągnięta, to nieprzemieniony jeszcze austenit głównie przemienia się w perlit. Omówiono szeroko wykresy CTP dla niestopowego i niskostopowego żeliwa sferoidalnego. Szeroko omówiono wpływ prędkości chłodzenia na powstawanie perlitu. Zwrócono uwagę, że uzyskanie wyłącznie struktury perlitycznej poprzez szybkie chłodzenie jest

trudne. Scharakteryzowano wpływ różnych pierwiastków na powstawanie perlitu w połączeniu z prędkością chłodzenia. Wpływ grubości ścianki na powstawanie perlitu nie jest jednoznaczny. W artykule autor ustosunkował się także i do tej kwestii dla gatunków żeliwa szarego i sferoidalnego. Opisano sposoby oceny ilości perlitu i austenitu w strukturze. W przypadku każdego z omawianych problemów odnoszono się do zamieszczonych w artykule wykresów CTP lub ich fragmentów. Duże znaczenie przy powstawaniu struktury ma prędkość chłodzenia. Zachowanie się żeliwa szarego zarówno z grafitem płatkowym, jak i wermikularnym podczas przemiany jest podobne do zachowania się żeliwa sferoidalnego podczas tego procesu, dotyczy to zarówno przemiany perlitycznej, jak i austenitycznej. Przedstawiono charakterystykę tych przemian. Odrębny podrozdział poświęcono powstawaniu struktury perlitycznej w żeliwie szarym z grafitem płatkowym. Wpływ mas furanowych na jakość powierzchni odlewów z żeliwa sferoidalnego. Der Einfluss von furanharzgebundenem Formstoff auf die Oberflaechenqualitaet von Gusseisen mit Kugelgraphit. Inflence of the furan moulding sand on the ductile iron casting surface quality. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 4, s. 138-143. Autor: Dańko R., Górny M., Holtzer M. i in. Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu mas furanowych, będących mieszaniną masy świeżej i masy regenerowanej, na mikrostrukturę i jakość powierzchni odlewów z żeliwa sferoidalnego. Oprócz mieszanin mas z zastosowaniem masy świeżej stosowano również regeneraty mas zużytych o różnym stopniu czystości, których jakość określano za pomocą strat prażenia. Ponadto przeprowadzono szereg prób odlewania do form z mas furanowych z różną zawartością powierzchniowo aktywnych pierwiastków

Odlewnictwo Współczesne

(siarka). Różne stężenia siarki, która negatywnie wpływa na powstawanie sferoidów w żeliwie sferoidalnym można przedstawić jako funkcję strat prażenia masy formierskiej. Do zbadania tych zależności wykorzystano mikroskop elektronowy i przeprowadzono analizę EDX (połączenie fluorescencji rentgenowskiej z badaniami za pomocą mikroskopu elektronowego); wykorzystano spadek stężenia pierwiastków powierzchniowo czynnych w obszarach przypowierzchniowych odlewów, który wpływa na jakość odlewu. Na proces krzepnięcia w obszarze przypowierzchniowym i powstawanie sferoidów istotny wpływ ma grubość ścianki oraz temperatura odlewania.

14. STALIWO I ODLEWY STALIWNE Oprzyrządowanie do realizacji procesów z zakresu metalurgii wtórnej w spółce VITKOVICE STEEL a.s. Zarizeni sekundarni metalurgie ve VITKOVICE STEEL, a.s. Secondary metallurgy facilities in the joint-stock company of VITKOVICE STEEL a.s. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 3-4, s. 82-84. Autor: Duda J., Masarik M., Camek L. Autor opisuje wyposażenie do prowadzenia obróbki wtórnej metalu w spółce VITKOVICE STEEL s.a. produkującej skomplikowane odlewy staliwne. W artykule poruszono techniczny aspekt produkcji staliwa. Przedstawiono techniczne parametry urządzeń i możliwości produkcji. Opisano produkcję w piecach próżniowych. Wzrost i optymalizacja uzysku w odlewach staliwnych o wysokim stopniu przetworzenia. Steigerung und Optimierung der Ausbringung bei Stahlgussteilen mit hoher Wertschoepfung.

Net/Gross yield optimization on high value added steel casting. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 4, s. Autor: Carrasco A., Pena D., Trillo G., i in. W procesie produkcji odlewów staliwnych można wiele poprawić. Szczególnie dotyczy to wykonywania odlewów z gatunków staliw, takich jak: staliwa manganowe czy stopów na bazie niklu. Odlewy te cechuje duży stopień skomplikowania i często spełniają one cały szereg wymogów krytycznych. W artykule tym skoncentrowano się jednak wyłącznie na optymalizacji „uzysku produkcyjnego”, który definiowany jest jako stosunek pomiędzy masą rzeczywistą odlewu a całkowitą masą metalu odlanego do formy. Większość odlewni produkujących odlewy staliwne wykorzystuje w różnym stopniu odlewnicze programy symulacyjne dostępne na rynku. Pracownicy akordowi produkujący odlewy czy producenci małych serii odlewów stanowią podstawowy segment przemysłu produkującego odlewy staliwne. Wymieniane często oprogramowania symulacyjne można uznać za środek pomocniczy do przeprowadzenia symulacji odlewniczej istniejących modeli przy minimalnym ryzyku i po minimalnych kosztach. W tym przypadku „typową metodę zasilania” można poddać optymalizacji, która polega głównie na poprawie uzysku. Projekt badawczo-rozwojowy pod tytułem „SUPERALLOY” jest bazą rozważań artykułu, w którym zaprezentowano najważniejsze wyniki. Przedstawiono nowe konstrukcje zasilaczy, omówiono występujące zależności, przedstawiono też nowe informacje w zakresie układów zasilania, które będą stosowane w przyszłości. Przyczynek dotyczący reakcji zachodzących podczas odgazowywania próżniowego w indukcyjnym piecu próżniowym. Część 2. Kinetyka odwęglania staliwa. Prispevek ke kinetice reakci probihajicich behem vakuovani ve vakuove indukcni peci. 2. dil - kinetika oduhliceni oceli.

Odlewnictwo Współczesne

Contribution to the kinetics of reactions ongoing during vacuuming in a vacuum induction furnace. 2. Part: Kinetics of steel decarburization. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 3-4, s. 75-81. Autor: Senberger Pesek J.

J.,

Pernica

V.,

Badano zmianę zawartości węgla podczas procesu próżniowego w indukcyjnym piecu próżniowym. W oparciu o zaproponowany model obliczono zawartość węgla po 30 minutach. Obliczoną wartość porównano z pomiarami stężenia węgla w staliwie typu 25Cr35Ni. Końcowa zawartość węgla wynosiła 0,38−0,4%. Maksymalna odchyłka zawartości węgla w proponowanym modelu wynosiła 0,012%. Przyczynek do kinetyki reakcji zachodzących podczas odgazowywania w indukcyjnym piecu próżniowym. Cz. 3. Odtlenianie staliwa. Prispevek ke kinetice reakci probihajicich behem vakuovani ve vakuove indukcni peci. 3. díl – dezoxidace oceli uhlikem. Contribution to the kinetics of reactions running during vacuuming in a vacuum induction furnace. 3rd part – deoxidation of steel with carbon. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis 5-6, s. 180-184. Autor: Senberger Pesek, J.

J.,

Pernica

V.,

Dla staliwa typu 25Cr35Ni stosowanego w przemyśle petrochemicznym przeanalizowano: wpływ procesu próżniowego na jego czystość, morfologię, jak i ilość wtrąceń tlenkowych. Wyodrębniono „morfologicznie” szereg pierwiastków o dużym powinowactwie do tlenu (typu Al, Ti), które występują w staliwie w procesie przetapiania. Wspomniane tlenki zostają całkowicie zastąpione przez tlenki złożone bazujące na Al-Si-Mn. Utlenianie węgla w próżni przebiegało kosztem tlenu za-

wartego w staliwie. Podczas wrzenia węgla tlen przechodził z żużla do staliwa, zatrzymując się także na powierzchni tygla. Całkowita zawartość tlenu wzrastała podczas wrzenia węgla w próżni. W procesie próżniowym większość węgla przechodziła z żużla do staliwa, a część była także zużywana na utlenianie węgla. Nadmiar tlenu reagował z pierwiastkami odtleniającymi zawartymi w staliwie i w ten sposób realizowany był proces oczyszczania staliwa.

15. STOPY METALI NIEŻELAZNYCH I ODLEWY Z TYCH STOPÓW Wpływ dodatku cyrkonu na właściwości stopów Al. Vpliv dodatka Zr na lastnosti Al zlitin. Influence of Zr addition on Al aloys properties. Liv. Vestn. 2016, R. 63, nr 1, s. 29-36. Autor: Medved J. i in. We współczesnej praktyce przemysłowej zdarza się, że standardowe stopy odlewnicze aluminium, w tym wysokiej jakości, nie spełniają rygorystycznych wymagań dla zastosowań w różnych dziedzinach techniki. Jednym z najbardziej atrakcyjnych układów dla twórców nowych stopów jest rodzina stopów Al-Zn-Mg-Cu, która jest podstawą dla rozwoju stopów do obróbki plastycznej typu AA 7075. Stopy z dodatkiem cyrkonu mają ogromny potencjał dla rozwoju aplikacji w podwyższonych temperaturach. W procesie optymalizacji właściwości mechanicznych stopów aluminium, dodatek 0,1-0,25% mas. cyrkonu został zasugerowany w celu zwiększenia ilości rozdrobnionych wydzieleń Al3Zr. W artykule scharakteryzowano dwa stopy z układu Al-Zr-X, stosując obliczenia termodynamiczne równowagi (Thermo-Calc), różnorodne analizy termiczne oraz mikroskopię optyczną i skaningową mikroskopię elektronową w celu identyfikacji uzyskanych mikrostruktur i powiązanych z nimi właściwości.

Odlewnictwo Współczesne

Wpływ obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne i odporność na korozję stopów aluminium. Vliv tepelneho zpracovaní na mechanicke vlastnosti a korozní odolnost hliníkovych slitin. Influence of heat treatment on mechanical properties and corrosion resistance of aluminium alloys. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis 75-6, s. 158-160. Autor: Serak, J. i in. Badano wpływ kilku metod obróbki cieplnej na twardość Vickersa i odporność korozyjną komercyjnych stopów aluminium AlSi10Mg0,3 i AlSi8Cu3Fe. Odporność na korozję została oceniona przez test ekspozycyjny Audi. Zauważono, że obróbka cieplna ma znaczący wpływ na twardość (twardość wzrosła o około 80% przy starzeniu w temperaturze 195°C i czasie trwania 3,5 godziny) i odporność korozyjną stopu AlSi8Cu3Fe, natomiast oddziaływanie na stop AlSi10Mg0,3 nie jest tak znaczące (po starzeniu w temperaturze 195°C przez 3,5 godziny twardość wzrosła tylko o około 10% w stosunku do stopu w stanie lanym). Głowice cylindrów ze stopów: AC-AlSi 7MgZr i AC-Al Si 10Mg(Cu)Zr poddanych obróbce cieplnej T7 do silników dużej mocy. Zylinderkoepfe aus AC-Al Si 7MgZr T7 und AC-Al Si 10Mg(Cu)Zr T7 fuer Hochleistungsmotoren. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 3840, 42, 44-46. Autor: Barth A. Wymagania klientów dotyczące dostarczania silników o dużej mocy w połączeniu z wymogami prawnymi w zakresie zmniejszenia zużycia paliwa i ograniczenia emisji CO2 związane są z koniecznością opracowywania lekkich konstrukcji i stosowania w tych silnikach turbodoładowania. Wiąże się to ze wzrostem obcią-

żenia cieplnego głowic cylindrów wykonywanych metodą odlewania kokilowego z obrabianych cieplnie stopów Al i to nie tylko w narażonych na pęknięcia obszarach chłodzonych wodą, ale i także narażonych na pęknięcia obszarach komór spalania. Lekka konstrukcja, działanie karbu i zmniejszenie przekroju jarzma w obszarze spalania prowadzi w konsekwencji do znacznego zwiększenia obciążenia termomechanicznego głowic cylindrów. Wymagane jest, aby w przyszłości głowice cylindrów były wykonane z ciągliwych (plastycznych) i niewrażliwych na działanie karbu, ale także żarowytrzymałych stopów Al. W przypadku stopów aluminium zawierających: krzem i magnez w wyniku obróbki cieplnej podlegają one utwardzeniu dyspersyjnemu, co prowadzi do wystąpienia sprzeczności nie do zaakceptowania. Ponadto, poprzez starzenie cieplne, podczas pracy silnika stopy aluminium utwardzane wydzieleniowo tracą na wytrzymałości. Tak więc oprócz bardziej stabilnego termicznie utwardzania roztworowego, zalecana jest optymalizacja procesu rozdrobnienia ziarna stopów Al dzięki, której niezależnie od obciążenia cieplnego głowic cylindrów, można zwiększyć zarówno ich wytrzymałość statyczną, jak i plastyczność względnie wytrzymałość dynamiczną. Zamiast dotychczasowego rozdrabniania ziarna za pomocą tytanu, firma Mercedes Benz w ostatnich latach opracowała założenia optymalnego rozdrabniania ziarna za pomocą cyrkonu w odlewach głowic cylindrów z pierwotnego stopu AC-AlSi7Mg i stopu wtórnego AC-AlSi10Mg(Cu) poddawanych obróbce cieplnej T7. Założenia te sprawdziły się w silnikach: ssącym 6,3l V8 AMG i w silniku o poj. 2 l z turbodoładowaniem R4 AMG o wewnętrznym symbolu AMG: M156/159 względnie M133. Wykorzystanie tych założeń ma także miejsce w nowym ośmiocylindrowym silniku o poj. 4 l o symbolu V8-M177. Obok odpowiedniej, wyważonej obróbki cieplnej T7 w celu uzyskania cieplnie stabilnej struktury o optymalnej ciągliwości i nieodwracalnej rozszerzalności cieplnej, można przez rozdrobnienie struktury dodatkiem cyrkonu (Zr) znacznie poprawić przewodnictwo cieplne

Odlewnictwo Współczesne

stopów Al zawierających krzem (Si). Na skutek tego zmniejsza się znacznie obciążenie cieplne przestrzeni spalania. Odlewy z metali lekkich piaskowych i kokilowych (Część 52.). Część 1: Aluminium – podstawy metaloznawcze tworzywa i ich właściwości. Leichtmetall-Sand- und –Kokillenguss (52 Folge). Teil 1: Aluminium – metallkundliche Grundlagen, Werkstoffe und Werkstoffeigenschaften. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 6871, 73-75. Autor: Heusler L. Artykuł o charakterze cyklicznym stanowi indeks cytowań bibliograficznych na temat odlewów i odlewania stopów metali lekkich, w tym przypadku stopów aluminium odlewanych do form piaskowych i odlewania kokilowego tych stopów. W artykule zestawiono literaturę na temat stopów aluminium ze szczególnym uwzględnieniem podstaw metaloznawczych tych stopów i ich właściwości. Artykuł podzielono na grupy tematyczne, takie jak: odlewy motoryzacyjne (dobór tworzywa na odlewy motoryzacyjne), wpływ struktury na właściwości odlewów, technologie odlewania i opracowywanie nowych stopów, obróbka cieplna, metody pomiaru, procesy w stanie semi-solid i kompozyty. Mercedes klasy C: karoseria hybrydowa składająca się ze strukturalnego odlewu ze stopu aluminium w produkcji seryjnej. Mercedes C-Klasse: Der grosse Schritt zum Aluminiumguss. Hybridkarossereie mit mit Aluminium-Strukturguss in der Grossserie. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 106109. Autor: Vollrath K. Przedstawiono koncepcję wykonania karoserii do samochodu Mercedes klasy C jako konstrukcji hybrydowej stalowo-aluminiowej. Dzięki opracowaniu nowej

technologii wykonania konstrukcji stalowo-aluminiowej uzyskuje się znaczne zmniejszenie masy pojazdu nawet o 70 kg, zmniejszenie zużycia paliwa i ograniczenie emisji CO2. W artykule opisano stopniowe wprowadzanie nowej technologii wykonania karoserii hybrydowej początkowo do samochodów Mercedes produkowanych w ograniczonej liczności serii. W artykule przedstawiono rozwój nowej technologii wykonania dużych odlewów hybrydowych oraz opisano sposób ich wytwarzania, a także ich krótką charakterystykę techniczną. Omawiany odlew karoserii wykonano na maszynie ciśnieniowej typu „Carat 320”, o sile zwierania 3200 t. Omówiono także zasady automatycznej obróbki mechanicznej tych odlewów. Aluminium alternatywą dla żeliwa z grafitem płatkowym. Konkurencja tworzyw przy produkcji korpusów silników. Aluminium versus Gusseisen mit Lamellengrafit. Werkstoff-Konkurrenten in der Zylinderkurbelgehaeuse-Fertigung. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 40-47 Autor: Riedel S. Viets R., Lao B. W branży motoryzacyjnej mamy do czynienia z zamianą tworzyw, aluminium zastępuje żeliwo z grafitem płatkowym (EN-GJL) − np. w elemencie przekładni, ze względu na coraz bardziej restrykcyjne przepisy odnośnie spalin, jak i wymagania konsekwentnego opracowywania coraz lżejszych konstrukcji. Szczególnie jest to widoczne w obszarze opracowywania nowych silników, których najcięższym elementem jest korpus silnika gdzie zamiast żeliwo szare z grafitem płatkowym coraz częściej stosowany jest stop aluminium. Jednocześnie przy redukcji masy rosną wymagania termomechaniczne dotyczące stosowanych tworzyw (stopów), a to ze względu na większą gęstość mocy, jak i różne działania motoryczne w celu ograniczenia emisji. W artykule tym omówiono przydatność obu tworzyw na korpusy silników. Omówiono za i przeciw odnośnie zastosowania tych grup tworzyw na

Odlewnictwo Współczesne

wyżej wymienione korpusy z uwzględnieniem nie pojedynczych czynników, ale całej specyfiki produkcji tych stopów w celu oceny trwałości podczas późniejszej eksploatacji. Na początku tworzenia koncepcji zdefiniowano gęstość mocy i określono wielkość emisji silnika. W ramach realizacji projektu ustalono dalsze wymagania, jak możliwości przestrzenne umieszczenia korpusu silnika w pojeździe, możliwości rynkowe, cele ekonomiczne. Wymagania termomechaniczne bloku silnika można wyliczyć z gęstości mocy. One same jednak nie pozwalają na wskazanie tworzywa. Wskazany czynnik w postaci przestrzeni do zabudowy, montażu odlewu i masa to są również czynniki, które trzeba uwzględnić. Oba te czynniki jednak nie wskazują jednoznacznie na konkurujące ze sobą tworzywa, czyli żeliwo szare z grafitem płatkowym i aluminium tak długo póki nie skoncentrujemy się na: łącznej masie, wymiarach oraz emisji i potraktujemy te czynniki całościowo a nie osobno. Właściwości surowego odlewu, takie jak: wskaźniki mechaniczne, wytrzymałość zmęczeniowa albo obrabialność surowego odlewu w przypadku produkcji wielkoseryjnej wyznacza w głównej mierze technologia odlewania. Obok typowej metody wytwarzania odlewu należy uwzględnić elementarne życzenia klienta oraz technikę procesu seryjnej produkcji podczas podejmowania decyzji odnośnie doboru tworzywa na blok silnika. Wystąpienie ryzyka związane z metodą produkcji należy rozważyć biorąc pod uwagę ryzyko związane z eksploatacją, funkcjonowaniem odlewu. Ponadto należy uwzględnić aspekty ekonomiczne. Należy więc uwzględnić wszystkie powstające koszty różne dla obu typów stopów poczynając od kosztów dostawcy (dostawy surowego odlewu) poprzez produkcję odlewu silnika z uwzględnieniem łańcucha cyklu produkcji. Należy przy tym uwzględniać także prognozowaną liczność partii planowanych odlewów. Oprócz kosztów materiałowych i kosztów projektowania opłacalność określa także dobór technologii wytwarzania. W artykule objaśniono również wpływ możliwego umiędzynarodowienia wyrobu na dobór stopu.

Stop typu Al-Si-Cu-Mg do pracy w podwyższonyej temperaturze stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Hochtemperaturleistung von Al-Si-Cu-Mg-Legierungen bei Anwendung in der Automobilindustrie. High Temperature Performance of Al-Si-Cu-Mg Type Alloys for Automative Applications. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 4, s. 154-159. Autor: Alkahtani S.A., A.M.A., Samuel F.H.

Mohamed

Stopy aluminium ze względu na bardzo dobrą lejność i odporność na korozję pokrywają znaczny obszar zapotrzebowania na odlewy w obszarze motoryzacji, przemysłu lotniczego i budowy maszyn. Celem badań opisanych w tym artykule jest określenie wytrzymałości na rozciąganie stopu Al-Si-Cu-Mg z dodatkiem Zr i Ni w podwyższonej temperaturze. Stopy poddano wyżarzaniu odprężającemu, a następnie w temperaturze 190°C przez 2 godziny poddano starzeniu. Przeprowadzano wysokotemperaturowe próby rozciągania przy różnych wartościach temperatury. Za pomocą mikroskopu optycznego i mikroanalizy za pomocą wiązki elektronów zbadano mikrostrukturę różnych faz międzymetalicznych. Wyniki pokazały, że fazy (Al,Si)3 (Zr,Ti), Al3CuNi i Al9NiFe to istotne składniki mikrostruktury stopów po dodaniu cyrkonu i niklu. Ponadto badania wykazały, że wytrzymałość na rozciąganie tego typu stopów ze wzrostem temperatury maleje. Opracowanie i zastosowanie wysokowytrzymałego stopu odlewniczego na bazie stopu AlCu na głowice cylindrów. Entwicklung und Anwendung einer AlCu-basierten Hochleistungsgusslegierung fuer Zylinderkoepfe. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 3441.

Odlewnictwo Współczesne

Autor: Rafetzeder M., Stauder B., Djudjevic M., Feikus F.J., Kniewallner L. Opisano skuteczne zastosowanie nowo opracowanego stopu odlewniczego o najwyższej żarowytrzymałości na bazie stopu AlCu przeznaczonego na głowice cylindrów. Stopy AlCu mają znaczną wytrzymałość w obszarze temperatury powyżej 200°C. W porównaniu ze stopem odlewniczym AlSiCu, ze względu na wrażliwość na pęknięcia na gorąco i reaktywność podczas krzepnięcia, mają one ograniczony obszar zastosowania i są stosowane dzisiaj w niektórych przypadkach przy małych seriach produkcji. Dzięki intensywnym badaniom firmie „Nemak" udało się znaleźć stabilne parametry procesu i warunki produkcji do wytwarzania nowoczesnych skomplikowanych głowic cylindrów o wysokiej jakości. Przedstawiono właściwości mechaniczne i fizyczne w przypadku zastosowania w silnikach w istotnym dla warunków pracy zakresie temperatur w porównaniu ze standardowymi stopami na bazie AlSi. Następnie zaprezentowano przykłady zastosowania głowic zarówno do silników typu Otto, jak i silników wysokoprężnych. Przedstawione wyniki dowodzą znacznych możliwości obciążania głowic cylindrów ze stopów na bazie AlCu.

licznych TI-6Al-4V/Al przygotowanych metodą „insert moulding” (badano próbki odlewane ze stopu aluminium wzmacniane tytanowymi wkładkami). Co więcej dla porównania zbadano również wiązania Ti/ Al w celu zrozumienia mechanizmu wiązań granicy międzyfazowej. Badanie pokazało, że w granicy międzyfazowej połączenia Ti-6Al-4V/Al znajduje się znacznie cieńsza warstwa dolna, której morfologia jest zdecydowanie inna niż połączenia Ti/ Al. Udowodniono, że granica międzyfazowa Ti-6Al-4V/Al zawiera niewielkie ilości wanadu. Ponadto wytrzymałość na ścinanie oraz reaktywność chemiczna granicy międzyfazowej Ti-6Al-4V/Al w porównaniu do Ti/Al są mniejsze. Określono również wpływ temperatury obróbki cieplnej na strukturę, morfologię, grubość warstwy połączenia i na właściwości mechaniczne kompozytów. Produkcja kompozytów o osnowie metalowej w piecach próżniowo-ciśnieniowych. Herstellung von Metal-Matrix-Composites im Vakuum-Druckinfiltrationsofen. Castings of Metal-Matrix-Comosites a Vacuum-Pressure Furnace.

Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 3, s. 90-92. Autor: Acker R., Wolf G., Wieder M.

16. KOMPOZYTY Porównanie struktury granic międzyfazowych i właściwości mechanicznych między kompozytami bimetalicznymi Ti/Al i Ti-6Al-4V/Al. Comparsions of interface microstructure and mechanical behavior between Ti/Al. and Ti-6Al-4V/Al bimetallic composites. China Foundry 2015, Vol. 12, nr 1, s. 1-8. Autor: Xin-yu Nie i in. W artykule omówiono badania mikrostruktury, rozmieszczenie pierwiastków oraz właściwości mechaniczne i grubość granicy międzyfazowej stopów bimeta-

W Instytucie Odlewnictwa Uniwersytetu Technicznego; Akademii Górniczej we Fryburgu znajduje się piec próżniowo-ciśnieniowy, którego opis zamieszczono w tym artykule. To urządzenie doświadczalne łączy dwie istotne ścieżki infiltracji: pod ciśnieniem i próżniową. Za pomocą pomiarów „in-situ” postępu infiltracji można zbadać penetrację ciekłym staliwem struktur ceramicznych. Dzięki temu możliwe jest wykonanie kompozytu o osnowie metalowej (MMCs) ze staliwa typu TRIP/ TWIP i częściowo stabilizowanej tlenkiem magnezu (MgO) ceramiki na bazie tlenku cyrkonu z zastosowaniem gazu obojętnego i azotu pod ciśnieniem do 8 bar. Artykuł dotyczy prezentacji przedstawionej na 12. Międzynarodowej Konferencji:

Odlewnictwo Współczesne

„High Nitrogen Steel”, która odbyła się 18 września 2014 roku w Hamburgu. Kompozyt na bazie wolframu, jako materiał na formy ciśnieniowe. Wolfram–Verbundwerkstoffe als Formenmaterial im Druckguss. Tungsten based composites as a die material in high-pressure die-casting. Giesserei-Prax. Druckguss 2015, Jg. 66, nr 6, s. 318-322. Autor: Hofer P., Goessel W., Tucan K.P. i in. W ramach przeprowadzonego w Austriackim Instytucie Odlewnictwa projektu badawczego zbadano możliwości miejscowej poprawy struktury odlewów ciśnieniowych poprzez oddziaływanie cieplne i mechaniczne. Podczas badań procesu chłodzenia form ciśnieniowych zbadano właściwości materiału kompozytowego wolframowego Densimet 185 (D185) pod kątem zastosowania go w procesie odlewania ciśnieniowego. W tym celu przeprowadzono badania na stanowisku doświadczalnym, jak i badania modelowe właściwości termomechanicznych, zachowania się tworzywa podczas cyklu procesu odlewania ciśnieniowego. Zaprezentowano wyniki tych badań. Porównano tworzywo D185 z tworzywami na bazie żelaza.

17. SYSTEMY ZAPEWNIANIA JAKOŚCI, STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU (SPC), CERTYFIKACJA, KONTROLA JAKOŚCI, BADANIA ODBIORCZE Jak poprawnie postępować przy diagnozowaniu wad odlewniczych? Jak spravne postupovat pri diagnostice vad odlitku? What is the correct way to proceed in casting defects diagnostics?

Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 1112, s. 391-394. Autor: Elbel T. W artykule tym przedstawiono systemowe podejście do zagadnienia identyfikacji wad odlewów. Przeanalizowano przyczyny powstawania wad oraz metody metody zapobiegania wadom. Poprawny sposób postępowania można podzielić na następujące etapy: przegląd historii występowania wady; identyfikacja (cechy zewnętrzne, obserwacja i analiza wzrokowa); analiza różnicowa, badania chemiczne, badania mikroskopowe, pomiary, diagnoza końcowa. Przedstawiono prewencyjne środki zapobiegawcze Efektywne rozwiązania dotyczące produkcji odlewów z brązu na potrzeby przemysłu okrętowego. Effektive Loesungen fuer die Herstellung von Bronzegussteilen fuer den Schiffsbau. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 6, s. 111114. Autor: Pardo E. Tylko poprzez całościową ocenę procesu odlewania tzn. wszystkich jego procesów składowych, można znaleźć efektywne rozwiązania, które łącznie umożliwiają zoptymalizowaną i opłacalną ekonomicznie produkcję. W przedstawionym w artykule przypadku skoncentrowano się na wyeliminowaniu wad powierzchniowych, których występowanie stwarza konieczność stosowania większych tolerancji wymiarowych w procesie produkcji, powoduje wzrost kosztów obróbki i wydłuża czas produkcji. Okazało się, że rozważanie poszczególnych problemów w odniesieniu do problemu całościowego nie prowadzi do jego rozwiązania. Przykładem mogą być wady powstające w wyniku oddziaływania żużla, którym można zapobiec nie tylko przez zastosowanie pokrycia. Powodem zajęcia się procesem odlewania jako „całością” i nie zajmowania się tylko jednym obszarem albo pojedynczym wyrobem jest wymóg efektywnego podejścia do rzeczywistych potrzeb klientów odlewni.

Odlewnictwo Współczesne

Szczegółowe obrazy rentgenowskie umożliwiają lepsze rozróżnienie wad dzięki optymalnej korekcie obrazu.

X-ray pictures reveal substantially more details after optimized correction.

przez optymalizację układu zasilającego. Propozycję zmian weryfikowano wykorzystując symulację komputerową procesu krzepnięcia, za pomocą której można było przewidzieć ryzyko wydobywania się gazu z mieszanin masy formierskiej i rdzeniowej podczas zalewania. Po przeprowadzeniu testów z ciekłym metalem zmiany wprowadzono do produkcji.

Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 4, s. 144-147.

18. MASZYNY I URZĄDZENIA

Detailtreue Roentgen-Bilder mit Bessemer Fehlererkennung dank optimaler Bildkorrektur.

Autor: Shapiro E. Ze względu na wymogi efektywnego systemu zapewnienia jakości nie można dziś rezygnować ze szczegółowych obrazów rentgenowskich przy produkcji odlewów. Stanowią one praktyczną pomoc dla specjalistów zajmujących się zagadnieniami symulacji i osób opracowujących nowe programy symulacyjne, a to szczególnie w przypadku, gdy struktura przedstawiona jest wystarczająco dokładnie i możliwe jest wyciągnięcie wniosków odnośnie dynamiki wypełniania formy i krzepnięcia. Zaproponowana metoda korekcji obrazu znacznie poprawia jakość obrazu tak, więc widoczne są na nim niewidoczne szczegóły. Korekta wykonywana jest w oparciu o rzeczywistą konfigurację obrazu. Wyniki zaprezentowano na przykładzie różnych odlewów. Usuwanie przypaleń w cienkościennych odlewach z żeliwa z grafitem płatkowym. Odstraneni povrchovych pripecenin u tenkostennych odlitku z litiny s lupinkovym grafitem. Removal of the surface burn-ons from thin-walled lamellar graphite iron castings. Slevarenstvi 2015, Roc. 63, cis. 1112, s. 399-400. Autor: Hampl J., Piekar D. W artykule opisano sposób usuwania przypaleń występujących w odlewach cienkościennych elementów kotłów z żeliwa szarego. Usuwanie wad realizowano

Teoria zużywania się oprzyrządowania do wstrzeliwania rdzeni. Część 2: Zużycie i zużycie erozyjne. Theorie zum Verschleiss an Kernschiesswerkzeugen. Teil 2.: Verschleiss und Strahlverschleiss. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 4863, 65-67. Autor: Loetschert A. Szczególnie w rdzeniarniach oprzyrządowanie do wstrzeliwania rdzeni w wyniku oddziaływania piasku kwarcowego podlega znacznemu zużyciu. Zachodzące podczas procesu mechanizmy zużycia najlepiej da się opisać za pomocą opisu procesu zużycia takiego jaki zachodzi podczas śrutowania. Ma on miejsce podczas oddziaływania ziarnistych cząstek na powierzchnię tworzywa lub elementu. Zużycie to ma częściowo postać bruzd na powierzchni (marszczenia się jej) i częściowo postać erozji. Zużycie na skutek śrutowania (w postaci zużycia tak jak przy śrutowaniu) dzieli się, w zależności od kąta uderzenia cząstki o powierzchnię, na: zużycie „ślizgowe śrutowania” (kąt uderzenia 0°), zużycie „udarowe śrutowania” (kąt uderzenia 90°) i „zużycie skośne śrutowania” (kąt uderzenia zawiera się pomiędzy 0° a 90°). W przypadku zużycia „ślizgowego” obciążenie tribologiczne wywołane jest przez takie same procesy jak w przypadku powstawania bruzd. W przypadku mechanizmów abrazji występujących w postaci: mikrobruzd, mikrozadziorów lub mikropęknięć na powierzchni podlegającej zużyciu, w za-

Odlewnictwo Współczesne

leżności od układu tribologicznego, w procesie zużycia taki jaki ma miejsce w przypadku śrutowania, można zaobserwować charakterystyczne zjawiska ścierania się powierzchni. W przypadku zużycia „udarowego” w wyniku wielokrotnego uderzania cząstek o powierzchnię na powierzchni przebiegają procesy, które można przyporządkować do zmęczenia materiału (dezintegracji powierzchni). W przypadku zużycia „skośnego” można impuls „p” cząsteczki uderzającej o powierzchnię pod kątem „alfa” rozłożyć na składowe „ślizgowe” i „udarowe”. Podczas zużycia tak jak w procesie śrutowania pośród parametrów ważną rolę odgrywają wielkość ziarna i jego twardość. Poziom zużycia w mniejszym stopniu zależy od twardości obciążanego materiału a bardziej od jego ciągliwości (plastyczności). Podczas gdy zużycie czystych metali w stosunku do ich twardości rośnie ze wzrostem twardości prawie liniowo, to w przypadku stali obrobionych cieplnie ze wzrostem twardości coraz bardziej maleje. Teoria dotycząca procesu zużywania się strzelarek do rdzeni. Część 3: Mechanika zużywania się strzelarek do rdzeni. Theorie zum Verschleiss an Kernschiesswerkzeugen. Teil 3: Verschleissmechanik bei Kernschiesswerkzeugen. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 6, s. 7884. Autor: Loetschert A. Podczas wstrzeliwania rdzeni mamy do czynienia nie tylko z mechanizmami tarcia. Przed procesem wstrzeliwania, w celu późniejszego utwardzenia masy rdzeniowej dodawane jest płynne spoiwo. Powstająca cienka warstwa płynu między stałymi cząsteczkami masy wpływa na działające prostopadle i stycznie siły. Niezbędny jest czas, aby płyn wypełnił wąską szczelinę między cząsteczkami. W przypadku obciążeń dynamicznych prowadzi to do prawdopodobnej „adhezji” pomiędzy nasmarowanymi cząsteczkami („lepka adhezja”), środek smarujący można uznać za nieściśliwy. Podstawą teorii smarowa-

nia hydrodynamicznego i lepkiej adhezji jest przepływ stacjonarny pomiędzy dwoma równoległymi płytami. Według danych literaturowych na wielkość tarcia i zużycie wpływa znacząco obciążenie cieplne. Co najmniej 95% energii tarcia ulega zamianie na energię cieplną i jest ona odprowadzana od powierzchni styku, temperatura w kierunku środka strzelarki maleje, a gradient temperatury zależy od warunków obciążenia i warunków otoczenia. Zmiany temperatury wpływają także na zmianę właściwości tworzywa przy powierzchni roboczej strzelarki. Zamiana mieszarki krążnikowej na mieszarkę do masy formierskiej firmy Webac. Austausch eines Kollergangmischers gegeneinen Webac-Formsandmischer. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 5, s. 100105. Autor: Koellner M. Artykuł dotyczy przebudowy i zmian technicznych w stacji przeróbki mas formierskich w firmie VS GUSS AG w Solingen (Niemcy), gdzie po przeprowadzeniu analizy stanu faktycznego i oceny skutków stosowania masy nieodpowiedniej jakości i problemów z procesem formowania starą mieszarkę krążnikową zamieniono na mieszarkę firmy „Webac”. Wymieniono także system sterowania SPS S5 w ww. stacji przeróbki mas na system sterowania SPS S7. W artykule opisano sytuację w firmie VS GUSS przed zmianami w 2013 r. Przedstawiono oczekiwania związane z zamianą starej mieszarki na nową i przedstawiono szczegóły techniczne tego przedsięwzięcia, opisano realizację tej nowej technicznej zmiany. Kontrola przewodów do transportu materiałów formierskich w odlewniach także w miejscach niedostępnych. System wczesnego ostrzegania WLAN w odlewniach. Leckageueberwachung In Anlagen bis den hintersten Winkel. WLAN-Fruehwarnsystem in Giessereien.

Odlewnictwo Współczesne

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 64-6. Autor: Duecker W. Artykuł dotyczy monitorowania przewodów i urządzeń do transportu materiałów formierskich. Do monitorowania przewodów zainstalowano system wczesnego ostrzegania WLAN. Przewody do transportu materiałów formierskich podlegają znacznym obciążeniom i ulegają szybkiemu zniszczeniu. Wiotkie przewody do transportu materiałów formierskich wykłada się tworzywem ceramicznym odpornym na ścieranie. Materiał ceramiczny ma wprawdzie dużą odporność na ścieranie, ale problem tkwi we wczesnym rozpoznaniu i ostrzeżeniu o możliwości wystąpienia uszkodzenia. Opisano zastosowanie komputerowego systemu wczesnego ostrzegania WLAN, który informuje o uszkodzeniach w przewodach nawet w miejscach niewidocznych. Podano zalecenia dotyczące wyłożenia przewodów. Lepsze hamowanie z wykorzystaniem nowoczesnej hydrauliki. Besser bremsen – mit moderner Hydraulik. Modernisierungsprojekt von Ruppel Hydraulik in Universalgiesserei. Giesserei 2015, Jg. 102, H. 9, s. 6667. Autor: Haaren Ch. Artykuł dotyczy modernizacji uniwersalnej odlewni w obszarze transportu i sterowania pracą dużych ciężkich kokil i innych urządzeń odlewniczych. W odlewni zainstalowano nowoczesne napędy hydrauliczne firmy: „Ruppel Hydraulik”. Ze względu na trudne warunki eksploatacji w odlewniach najlepiej sprawdzają się napędy hydrauliczne. W artykule przedstawiono powody przeprowadzenia modernizacji, stan techniczny przed modernizacją i techniczne efekty po jej zakończeniu.

19. HISTORIA ODLEWNICTWA I ODLEWY ARTYSTYCZNE Rudolf Diesel a odlewnik żeliwa. Diesel und der Eisengiesser.

Giesserei 2015, Jg. 102, H. 8, s. 4957. Autor: Lampic M, Henkel H., Schoenfeld F. Poniższy artykuł jest logiczną kontynuacją zaprezentowanego w czasopiśmie „Giesserei” artykułu dotyczącego lekkich konstrukcji pod tytułem „żeliwo mimo wszystko” (poz lit. 1 Giesserei nr 2/ 2015, s.37-41). Konkretnie chodzi głównie o zmniejszenie grubości ścianki bloku silnika wysokoprężnego przy wykorzystaniu metod formowania i zastosowaniu wysokowytrzymałego tworzywa EN-GJV 450 do 500 zamiast typowego żeliwa szarego z grafitem płatkowym. Prawdopodobnie pierwszy raz zastosowano żeliwo z grafitem wermikularnym GJV do silników wysokoprężnych w roku 1970, wówczas to w odlewni firmy Buderus w Wetzlar (Niemcy) wykonano głowice cylindrów z żeliwa ferrytycznego GJV do dużych silników wysokoprężnych typu MaK wykonywanych w Kiel (Niemcy). W 1976 całą produkcję przeniesiono do Kiel, gdzie tamtejsza odlewnia dzisiaj o nazwie: Caterpillar Casting Kiel GmbH odlewa obudowy silników. Od okresu brązu poprzez okres żelaza do odlewni żeliwa Metallguss GmbH w Meklemburgii. Von der Bronzezeit ueber das Eisenwerk zur Mecklenburger Metallguss GmbH. Giesserei-Prax. 2015, Jg. 66, nr 6, s. 281-290. Autor: Eberlein J. Mimo, że przetwarzanie, przeróbka metalu w Meklemburgii, a szczególnie w gospodarczo rozwiniętym regionie Waren (Mueritz) nie odgrywało znaczącej roli to jednak od początku 19. stulecia niektóre wydarzenia mają znaczenie dla miasta i wzbudzają zainteresowanie turystów je odwiedzających i to nie tylko z branży odlewniczej. Przykładem tego jest historia

Odlewnictwo Współczesne

i rozwój odlewni żeliwa Mecklemburger Metallguss GmbH (w skrócie MMG), która jest członkiem grupy DIHAG. W artykule przedstawiono rys historyczny odlewni zagłębiając się w poszczególne okresy historii, interesujące fakty i wydarzenia dotyczące rozwoju odlewni. Odlewnictwo w Waren (Mueritz) w minionych 200 latach a szczególnie po roku 1945, w okresie zawirowań, rozwijało się. Szczególną rolę odgrywała i odgrywa odlewnia, która dzisiaj nosi nazwę Mecklemburger Metallguss GmbH. Dzięki zaangażowaniu załogi i kierownictwa odlewni udało się w ostatnich 60 latach, a szczególnie po ponownym zjednoczeniu Niemiec sprawić, że odlewnia stała się ważnym graczem na mapie odlewni. Również 15-letnia przynależność do grupy DIHAG przyczyniła się do dalszego rozwoju MMG.

Opracowanie: Aleksander Welkens, Joanna Dziaduś-Rudnicka. 41

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

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

DIE CASTING ENGINEER 6/2016 R. J. Donahue i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU Glinian strontu zastępuje Al2O3 w stopionym aluminium przy Sr na poziomie 500 ppm i zapobiega „przyspawywaniu” metalu do kokili Strontium Aluminate Replaces Alumina on Aluminum Melts at 500 ppm Sr and Provides Die Soldering Resistance

S. Midson i in.

MODERN CASTING 1/2017

Proces GISS obniża koszty odlewania kokilowego i poprawia jakość odlewów GISS Procesc for Reducing Die Casting Production Costs and Improving Cast Quality

19 porad dla przyrostowego

projektowania

procesów

wytwarzania

19 Tips for Additive Manufacturing Design

H. Roshan

Staliwna piana – lekka wytrzymałość Cast Steel Foam for Lightweight Strength

Odpłyń z odlewami Sail Away With Castings

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 6/2016

M. Opiela

Oddziaływanie Nb, Ti i V na kinetykę krystalizacji austenitu w stalach typu HSLA

Ł. Frocisz i in.

Charakterystyka mikrostruktury i składu fazowego stopu na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al

J. Pacyna i in..

Wpływ niobu na strukturę i właściwości osnowy stali szybkotnącej z niklem

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

CASTING PLANT AND TECHNOLOGY 4/2016

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

G. A. Röders i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Praktyczne Silafont-38

zastosowania

wysokowytrzymałego

stopu

Practical application of high – strength alloy Silafont-38

M. Dahmen

Inteligentny energooszczędny system schładzania wody skutecznie zaimplementowany przy chłodzeniu pieców indukcyjnych Smart energy-efficient water recooling system successfull employed in induction melting plants

P. Hofer i in.

INTERNATIONAL JOURNAL OF METALCASTING 1/2017

J. Thiel i in.

G. Alonso i in.

E. Foglio i in.

Kompozyty na bazie wolframu jako materiał na formy do odlewania wysokociśnieniowego Tungsten-based composites as a die material in highpressure die-casting

Postępy w dziedzinie materiałów wykorzystywanych do druku 3D form i rdzeni Advancements in Materials Printing of Molds and Cores

for

Three-Dimensional

Kinetyka zarodkowania i wzrostu wydzieleń grafitu w różnych etapach krystalizacji żeliwa sferoidalnego Kinetics of Nucleation and Growth of Graphite at Different Stages of Solidification for Spheroidal Graphite Iron

Optymalizacja procesu produkcji i charakterystyka zmęczeniowa grubościennych odlewów z żeliwa sferoidalnego Fatigue Characterization and Optimization of the Production Process of Heavy Section Ductile Iron Castings

Pierwiastki śladowe i degeneracja kształtu wydzieleń grafitu J. Lacaze

w żeliwie sferoidlanym Trace Elements and Graphite in Nodular Graphite Cast Irons

Shape

Degeneracy

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

T. Nobuki i in.

K. Strande i in.

S. Lee i in.

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wpływ azotowania i węglo-azotowania na właściwości zmęczeniowe żeliwa sferoidalnego Effects of Nitriding and Nitro-carburizing on the Fatigue Properties of Ductile Cast Iron

Wkład w zrozumienie połączonego wpływu azotu i boru na żeliwo szare z grafitem płatkowym A Contribution to the Understanding of the Combined Effect of Nitrogen and Boron in Grey Cast Iron

Ocena wpływu dodatku TiO2 do materiału formy ceramicznej na tworzenie się warstwy fazy alfa na powierzchni odlewów tytanowych w technologii wytapianych modeli Evaluation of the α-Case with TiO2 in Mold for Titanium Investment Casting

Wpływ grubości warstwy pokrycia na szybkość wypełniania wnęki formy ciekłym żeliwem w technologii pełnej formy T. Maruyama i in.

T. Kanno i in.

S. Méndez i in.

G. Artola i in.

Effect of coating Thickness on the Molten Metal Filling Rate of Cast Iron in the Evaporative Pattern Casting Process

Przewidywanie liczby kulek grafitu oraz skłonności do skurczu żeliwa sferoidalnego przy użyciu 1 kubka do analizy termicznej Prediction of Graphite Nodule Count and Shrinkage Tendency in Ductile Cast Iron, with 1 Cup Thermal Analysis

Właściwości żeliwa ADI hartowanego bezpośrednio po wybiciu z formy Advanced Properties of Ausferritic Ductile Iron Obtained in As-Cast Conditions

Żeliwo sferoidalne hartowane z przemianą izotermiczną (ADI) – alternatywny materiał do zastosowań wymagających wysokich parametrów eksploatacyjnych Austempered Ductile Iron (ADI) Alternative Material for High-Performance Applications

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

F. Zanardi i in.

S. Nasu i in.

INTERNATIONAL JOURNAL OF CAST METALS RESEARCH 6/2016

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wkład w tworzenie nowych norm materiałowych dla żeliwa sferoidalnego i żeliwa ADI A Contribution to New Material Standards for Ductile Irons and Austempered Ductile Irons

Wpływ naskórka odlewniczego na wytrzymałość zmęczeniową żeliwa szarego Effect of Casting Skin Condition on Fatigue Strength of Gray Cast Iron

Wpływ modyfikacji cerem na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne stopu Al-8Si V. Vijayan i in.

P.K. Sain i in.

P. Li i in.

D.R. Liu

The effect of simultaneous refinement and modification by cerium on microstructure and mechanical properties of Al-8% Si alloy

Wpływ zawartości niklu i chromu na mikrostrukturę, morfologię węglików i korozję austenitycznego żeliwa białego na bazie Fe-Mn-Cr-Cu Influence of chromium and Nickel Variation on the Microstructure, Carbide Morphology and Corrosion Behaviour in Fe-Mn-Cr-Cu based Austenitic White Irons

Mikrostruktury i właściwości mechaniczne żeliwa szarego przy wysokiej zawartości złomu stalowego we wsadzie Microstuctures and mechanical properties of grey irons by adding high-content steel scrap

Symulacja numeryczna makrosegregacji w trakcie krystalizacji stopu magnezowego WE43 (Mg – 4,3% Y – 2,0% Nd – 0,6% Gd) Numerical simulation of macrosegregation during solidification of WE43 (Mg – 4.3 wt-% Y – 2.0 wt-% Nd – 0.6 wt-% Gd) magnesium alloy

Odlewnictwo Współczesne

TYTUŁ CZASOPISMA, NUMER

WYBRANE ARTYKUŁY AUTORZY

LIVARSKI VESTNIK 4/2016 I. Dugić

Y. Turen

TYTUŁ ARTYKUŁU

Wpływ szybkości chłodzenia na wady odlewnicze w wirnikach z wysokochromowego żeliwa białego Effect of cooling Rate on the Casting Defects of High Chromium White Cast Iron for the Impellers

Wpływ zawartości krzemu na mikrostrukturę i właściwości mechaniczne odlewniczych mosiądzów bezołowiowych The effect of silicon content on microstructure and mechanical properties of lead-free brass casting alloys

INŻYNIERIA POWIERZCHNI 4/2016

S.J. Skrzypek i im.

Zjawisko mikroplastyczności w stopie Zr-2,5Nb stosowanym w przemyśle jądrowym

CHINA FOUNDRY 6/2016

Z. Wang

Wpływ przesycania na mikrostrukturę i twardość stopu AZ91-Y w procesie reoformowania Effect of solution treatment on microstructure and hardness of rheo-forming AZ91-Y alloy

Opracowanie: Adam Bitka. 46

Informacja patentowa

W 2016 roku Urząd Patentowy RP udzielił patenty na następujące wynalazki: 1. „Wysokotemperaturowe stanowisko do badań oddziaływania ciekłych metali i stopów z podłożami ogniotrwałymi w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych” Twórcy: Rafał Nowak, Natalia Sobczak, Janusz Budzioch, Andreas Glenz Patent nr 225228 Właściciel: Instytut PREVAC sp. z o.o.

Odlewnictwa,

2. „Urządzenie do usuwania masy formierskiej z odlewu i jego chłodzenia” Twórcy: Piotr Dudek, Aleksander Fajkiel, Tomasz Reguła, Krzysztof Saja, Jacek Bochenek Patent nr 222130 Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Jacek Bochenek − PHU Bochenek Jacek 3. „Pasywny kompozytowy pancerz ochronny” Twórcy: Paweł Darłak, Piotr Długosz, Jerzy Sobczak Patent nr 222727 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 4. „Pasywny kompozytowy pancerz ochronny” Twórcy: Paweł Darłak, Piotr Długosz, Jerzy Sobczak Patent nr 222728 Właściciel: Instytut Odlewnictwa

5. „Pasywny kompozytowy pancerz ochronny” Twórcy: Paweł Darłak, Piotr Długosz, Jerzy Sobczak Patent nr 222730 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 6. „Zastosowanie wieloskładnikowych odlewniczych brązów aluminiowych” Twórcy: Zbigniew Górny, Andrzej Gwiżdż, Stanisława Kluska-Nawarecka, Krzysztof Saja, Jacek Wodnicki Patent nr 223001 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 7. „Sposób i urządzenie do wykonywania metalowego wlewka o strukturze tiksotropowej zwłaszcza z żeliwa i ze stopów wysokotopliwych” Twórcy: Wojciech Wierzchowski, Krzysztof Jaśkowiec, Krystyna Rabczak, Marek Kranc, Zenon Pirowski, Andrzej Gwiżdż, Łukasz Boroń, Tadeusz Grochal Patent nr 222676 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 8. „Łyżka odlewnicza do zalewania stopów, zwłaszcza stopów łatwo utleniających się” Twórcy: Paweł Darłak, Piotr Długosz Patent nr 222677 Właściciel: Instytut Odlewnictwa

Odlewnictwo Współczesne

9. „Urządzenie do pomiaru sił ścinających” Twórca: Wojciech Leśniewski, Natalia Sobczak, Piotr Wieliczko Zgłoszenie patentowe nr: P.411415 Właściciel: Instytut Odlewnictwa

Patenty zagraniczne w 2016 roku: 1. „Sposób wytwarzania precyzyjnych”

udzielone odlewów

Twórcy: Edward Czekaj, Aleksander Karwiński Patent rosyjski nr 2579841 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 2. „Kompozycja warstwy ceramicznej do wytwarzania formy odlewniczej i innych wyrobów” Twórcy: Irena Izdebska-Szanda, Aleksander Karwiński, Zbigniew Stefański Patent amerykański nr 9,242,292 Patent rosyjski nr 2603402 Właściciel: Instytut Odlewnictwa

2. „Sposób wytwarzania proszków w procesie recyclingu wiórów stalowych” Twórcy: Tomasz Dudziak P.417489 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 3. „Sposób wytwarzania proszków w procesie recyclingu wiórów niklowych” Twórcy: Tomasz Dudziak P.417490 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 4. „Sposób recyclingu tanowych”

wiórów

ty-

Twórcy: Tomasz Dudziak P.417659 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 5. „Moduł do lutowania płytek obwodów drukowanych” Twórcy: Artur Kudyba, Michał Markiewicz, Natalia Sobczak P.419498 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 6. „Zawias jednoosiowy” Twórcy: Piotr Dudek, Robert Żuczek

W 2016 roku do ochrony do Urzędu Patentowego RP zgłoszono następujące wynalazki: 1. „Sposób wykonywania modeli w technice 3D oraz tworzyw do wykonywania modeli w technice 3D” Twórcy: Jacek Krokosz, Jerzy Sobczak, Andrzej Gil, Rafał Pabiś, Zdzisław Żółkiewicz, Zbigniew Stefański, Małgorzata Niziurska, Krzysztof Nosal, Paweł Pichniarczyk, Henryk Szeląg P.415793 Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych 48

P.408159 Właściciel: Instytut Odlewnictwa 7. „Wlewnica uniwersalna do wlewków kuziennych o regulowanej masie” Twórcy: Andrzej Pytel, Stanisław Pysz, Bogdan Zdonek, Mirosław Karbowniczek, Stanisław Binek, Rafał Kolasa, Piotr Dudkiewicz P.419894 Właściciel: Instytut Odlewnictwa, Celsa Huta Ostrowiec, Akademia Górniczo-Hutnicza, Instytut Metalurgii Żelaza im. St. Staszica

Wydarzenia

KONFERENCJE I Konferencja Naukowa i Dzień Odlewnika 2016 w Instytucie Odlewnictwa 25 listopada 2016 r. w Instytucie Odlewnictwa odbyła się I Konferencja Naukowa z okazji Dnia Odlewnika 2016. Konferencja poprzedziła obchody Instytutowego Dnia Odlewnika. Konferencję poprowadziła dr inż. Jadwiga Kamińska, przewodnicząca Koła Zakładowego STOP przy Instytucie Odlewnictwa i PIO Specodlew sp. z o.o., która na wstępie powitała uczestników i autorów referatów. Na początku uczestnicy konferencji wysłuchali „Hymnu Odlewników” autorstwa dyrektora Instytutu Odlewnictwa prof. Jerzego J. Sobczaka oraz dyrektora Oddziału Metali Lekkich w Skawinie prof. Andrzeja Kłyszewskiego w wykonaniu Chóru „Camerata” z Wieliczki. Po hymnie głos zabrał prof. Jerzy Sobczak, który objął patronatem naukowym niniejszą Konferencję. Życzenia zgromadzonym złożyła Sekretarz Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich mgr inż. Katarzyna Liszka. Konferencja była realizowana w trzech częściach: sesja referatowa, akademia z okazji Dnia Odlewnika 2016 oraz sesja posterowa. Sesji referatowej przewodniczyli profesorowie: Mariusz Holtzer i Andrzej Baliński.

żywica typu rezolowego” − A. Roczniak, A. Kmita i M. Holtzer (Akademia Górniczo-Hutnicza) 2. „Analiza procesu wysychania zawilgoconych warstw wierzchnich form piaskowych − N. Kaźnica, J. Zych i J. Kolczyk (Akademia Górniczo-Hutnicza) 3. „Ultraodporne na ścieranie materiały kompozytowe” − Ł. Szymański, E. Olejnik, T. Tokarski, P. Kurtyka (Akademia Górniczo-Hutnicza) 4. „Nowe możliwości optymalizacji technologii odlewania programem MAGMA5 5.3” − R. Skoczylas (KOM-ODLEW sp. z o.o.) W II części konferencji odbyła się akademia z okazji Dnia Odlewnika. Przybyłych na uroczystość gości, wśród których byli m.in. przedstawiciele uczelni wyższych, Zarządu Głównego Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich, jednostek Polskiej Akademii Nauk i instytutów badawczych, liczni reprezentanci przemysłu oraz emerytowani pracownicy IOd, powitał w swoim wystąpieniu okolicznościowym dyrektor Instytutu prof. Jerzy J. Sobczak. Na konferencję przybyli również goście specjalni: –– były redaktor TVP 1, popularyzator wiedzy, twórca programu „Laboratorium”, red. Wiktor Niedzicki; –– Prezes Odlewni SILUM sp. z o.o., pan Wiesław Walczak; –– właściciele Przedsiębiorstwa Innowacyjnego Odlewnictwa SPECODLEW sp. z o.o., państwo Olga i Stefan Król;

W sesji wygłoszone zostały następujące referaty:

–– Przewodniczący Oddziału Krakowskiego Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich, prof. Jerzy Zych.

1. „Wykorzystanie techniki PY-GC/MS do analizy spoiw odlewniczych: alkaliczna

Wśród gości honorowych był obecny dyrektor Instytutu Metalurgii i Inżynierii

Odlewnictwo Współczesne

Materiałowej im. A. Krupkowskiego PAN, członek-korespondent PAN, prof. Paweł Zięba. Okolicznościowa akademia stała się okazją do podsumowania działalności i osiągnięć pracowników w 2016 roku. Zgodnie z tradycją dyrektor Instytutu prof. Jerzy J. Sobczak wręczył nagrody i wyróżnienia pracownikom Instytutu Odlewnictwa. W tym roku otrzymali je: –– mgr inż. Agnieszka Kryczek – Nagroda Dyrektora za wyjątkowe zaangażowanie w wykonywanie obowiązków służbowych; –– mgr Katarzyna Kudyba – Wyróżnienie Dyrektora za wyjątkowe zaangażowanie w wykonywanie obowiązków służbowych; –– Jakub Zając – Nagroda Dyrektora za pracę nad wdrożeniem atrakcyjnych metod prezentacji Instytutu Odlewnictwa w mediach społecznościowych. Dyplom z okazji 25-lecia pracy zawodowej w Instytucie Odlewnictwa otrzymała pani Dorota Cegielska. Akademię z okazji Dnia Odlewnika zakończyła prezentacja, promująca 73. Światowy Kongres Odlewniczy Kraków 2018, której współautorem jest pracownik Instytutu Odlewnictwa – pan Jakub Zając. Ostatnią, trzecią część konferencji, stanowiła sesja posterowa, w ramach której zaprezentowano 16 artykułów. Sesja ta zakończyła bardzo ciekawą merytorycznie konferencję, co potwierdziła wysoka frekwencja i ożywiona dyskusja. Kończąc część oficjalną obchodów Dnia Odlewnika, prof. Jerzy J. Sobczak, podziękował autorom, dyskutującym oraz wszystkim uczestnikom, po czym zaprosił na spotkanie integracyjne. Według zgodnej opinii wszystkich uczestników spotkania była to udana i pożyteczna impreza integrująca środowisko odlewnicze, zwłaszcza z rejonu Małopolski. Mamy nadzieję, iż I Konferencja Naukowa stanie się pretekstem do reaktywacji i rozwoju cyklu konferencji naukowych towarzyszących corocznie Dniom Odlewnika.

Odlewnictwo Współczesne

SPOTKANIA Zebranie plenarne Komitetu Nauki o Materiałach Polskiej Akademii Nauk Wydziału IV Nauk Technicznych 5 października 2016 r. w Instytucie Odlewnictwa odbyło się zebranie plenarne Komitetu Nauki o Materiałach Polskiej Akademii Nauk Wydziału IV Nauk Technicznych. Podczas posiedzenia Przewodniczący Komitetu, prof. dr hab. inż. Bogusław Major, członek-korespondent PAN, przedstawił działalność KNoM PAN, szczególnie w odniesieniu do 2016 roku, a także dokonał prezentacji kandydatów na członków korespondentów Polskiej Akademii Nauk z dziedziny „nauki materiałowe”. W wyniku głosowania Komitet udzielił poparcia prof. dr. hab. inż. Pawłowi Ziębie. Dyrektor Instytutu Odlewnictwa prof. dr hab. inż. Jerzy J. Sobczak, członek KNoM PAN i przewodniczący Zespołu Kompozytów, zaprezentował główne kierunki działalności Instytutu Odlewnictwa oraz wygłosił referat tematyczny pt. „Rozwój lekkich kompozytów metalowych – wybrane aspekty teorii i praktyki”.

SEMINARIA W 2016 roku Zakładowe Koło STOP przy Instytucie Odlewnictwa, kierowane przez nową Przewodniczącą dr inż. Jadwigę Kamińską, działało bardzo aktywnie, organizując wiele seminariów naukowych. 28 kwietnia 2016 r. odbyło się seminarium dotyczące prac realizowanych w ramach projektu INWALC. W seminarium wzięło udział 25 osób, w tym przedstawiciele Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH, przedstawiciele byłej Huty Buczek na czele z dyrektorem oraz członkowie Koła Zakładowego STOP. Seminarium rozpoczęło wystąpienie pt. „Nowe staliwo ledeburytyczne przeznaczone na odlewane walce hutnicze” prof. dr. hab. inż. Jerzego Pacyny, kierownika Pracowni Przemian Fazowych w Katedrze Metaloznawstwa i Metalurgii Proszków Wydziału Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH. Kolejnymi punktami seminarium były wystąpienia inż. Adama Bitki (Zakład Stopów Żelaza IOd) pt.: „Poszerzenie możliwości badawczych Instytutu Odlewnictwa w wyniku realizacji projektu INWALC” oraz mgr inż. Agnieszki Kryczek (kierownik Centrum Projektów i Monitoringu) i dr. hab. inż. Zenona Pirowskiego, prof. IOd (kierownik Zakładu Stopów Żelaza IOd) pt.: „Techniczne i formalno-prawne aspekty realizacji projektu INWALC”.

Odlewnictwo Współczesne

Prelegenci z Instytutu zaprezentowali również urządzenia zakupione w ramach projektu. Seminarium zakończyła rzeczowa dyskusja dotyczącą tematyki wystąpień.

28 września 2016 r. odbyło się seminarium na temat wykorzystania bentonitów, szczególnie sodowych, w przemyśle odlewniczym oraz w innych gałęziach przemysłu. 30 czerwca 2016 r. Tematem seminarium było „Wspomaganie procesu wytwarzania wyrobów metalowych z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji”. Referat na ten temat przedstawiła dr inż. Dorota Wilk-Kołodziejczyk. W seminarium wzięło udział 15 osób, w tym Prezes STOP mgr inż. Tadeusz Franaszek, dyrektor Instytutu Odlewnictwa prof. dr hab. inż. Jerzy Józef Sobczak oraz członkowie Koła Zakładowego STOP. Seminarium dyskusja.

zakończyła

ożywiona

Temat, w wystąpieniu pod intrygującym tytułem „Pięćdziesiąt twarzy bentonitu”, przedstawił dr hab. inż. Jarosław Jakubski, adiunkt w Zakładzie Tworzyw Formierskich Katedry Tworzyw Formierskich, Technologii Formy i Odlewnictwa Metali Nieżelaznych na Wydziale Odlewnictwa Akademii Górniczo-Hutniczej im. St. Staszica w Krakowie.

Odlewnictwo Współczesne

Drugie wystąpienie dotyczyło podsumowania warsztatów High Temperature Tribology, które odbyły się w Instytucie Odlewnictwa 18 października 2016. Na warsztaty zaproszeni zostali m.in. przedstawiciele firmy Ducom Instruments z Holandii, prof. Jerzy Smolik z Instytutu Technologii Eksploatacji z Radomia, dr Jeans Hardell z Uniwersytetu Technologicznego Lulea ze Szwecji. Wygłosili oni referaty dotyczące trybologii wysokotemperaturowej i pokryć PVD. Goście warsztatów wyrazili chęć współpracy z Instytutem Odlewnictwa w ramach przyszłych projektów badawczych. Po zakończeniu wystąpień odbyła się szeroka dyskusja, dotycząca tematyki wystąpienia oraz możliwości współpracy z firmą Ducom.

27 października 2016 r. W ramach seminarium inż. Adam Bitka z Zakładu Stopów Żelaza zaprezentował dwa tematy: 1. „Odporność na zużycie abrazyjne ausferrytycznego żeliwa sferoidalnego CADI oraz wysokochromowego żeliwa białego” 2. „Trybologia wysokotemperaturowa – warsztaty – minirelacja”. Pierwsze wystąpienie dotyczyło wpływu węglików chromu na zwiększenie odporności na ścieranie żeliwa ADI, przy niskiej zawartości chromu (0,35% wag. Cr). Ścieralność żeliwa ADI okazała się 3,5-krotnie wyższa niż znacznie droższego żeliwa chromowo-molibdenowego. Spodziewanym efektem zwiększenia procentowego udziału chromu w żeliwie ADI byłoby poprawienie jego odporności na ścieranie.

Odlewnictwo Współczesne

15 listopada 2016 r. Podczas seminarium dr hab. inż. Małgorzata Warmuzek, prof. IOd wygłosiła referat pt. „Dwukolumnowy skaningowy mikroskop elektronowy SCIOS. Zastosowanie w inżynierii materiałowej”. Wystąpienie to dotyczyło możliwości pomiarowych wysokorozdzielczego skaningowego mikroskopu elektronowego FEI Scios FEG, wyposażonego w działo elektronowe z termiczną emisją polową wraz z dodatkowym wyposażeniem w systemy mikroanalizy rentgenowskiej (EDS) oraz dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) i system obrazowania techniką FIB.

Profesor R. Fedele przebywał w Instytucie Odlewnictwa na pierwszym z trzech jednomiesięcznych staży finansowanych przez Politechnikę Mediolańską. Celem stażu Profesora było zapoznanie się z wysokotemperaturowymi badaniami stanu ciekłego i oddziaływania na granicy kontaktu ciecz/ciało stałe.

Badania mikroskopowe pozwalają na: –– przeprowadzenie dokładnej rentgenowskiej analizy jakościowej i ilościowej, –– z obszaru lub punktu na próbce, wzbudzonych wiązką elektronową, –– akwizycję i wydruk obrazów cyfrowych, –– akwizycję rentgenowskich map rozkładu pierwiastków i profili liniowych, –– analizę faz i orientacji krystalograficznych ziarn (EBSD).

14 grudnia 2016 r. w ramach działalności Koła Zakładowego STOP odbyła się prezentacja laboratoryjnego, precyzyjnego rentgeno-fluorescencyjnego analizatora składu substancji EXPERT 4L. 7 grudnia 2016 r. odbyło się seminarium naukowe, podczas którego Assoc. Prof. Eng. Roberto Fedele zaprezentował referat pt. Full field kinematic measurements by Digital Image Correlation for material characterization at different scales.

Przedstawiciel firmy IRtech pan Mateusz Krauz zaprezentował możliwości techniczne urządzenia oraz przeprowadził szereg pomiarów demonstracyjnych na próbkach przygotowanych przez pracowników Instytutu.

Odlewnictwo Współczesne

Pioma Odlewnia sp. z o.o. i MET-CHEM Zakłady Metalowo-Chemiczne, Odlewnia Żeliwa w Dębnie, natomiast w drugim − uczestniczyli pracownicy firmy Federal-Mogul Gorzyce sp. z o.o. Zakres szkolenia obejmował: techniki preparatyki próbek stopu odlewniczego do badań metalograficznych, praktyczne aspekty wyboru i stosowania nowoczesnych materiałów polerskich do przygotowania zgładów metalograficznych; obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych; podstawy analizy obrazu mikroskopowego; znormalizowane metody opisu, klasyfikacji i oceny mikrostruktury wg norm w aspekcie kontroli jakości i warunków technicznych odbioru odlewów. Szkolenia prowadzili: dr hab. inż. Małgorzata Warmuzek, prof. IOd i mgr inż. Łukasz Boroń. –– 21 czerwca 2016 r. przeprowadzono szkolenie otwarte pt. Analiza i interpretacja obrazów mikroskopowych mikrostruktury stopów metali nieżelaznych. W szkoleniu uczestniczyli przedstawiciele firm: Vöcklabrucker Matallgiesserei Dambauer GmbH (Austria), Zakład Odlewniczy Metal-Kolor (Starachowice), Federal-Mogul Gorzyce sp. z o.o., EBCC sp. z o.o. (Wrocław) oraz Akademii Górniczo-Hutniczej Wydziału Metali Nieżelaznych (Kraków).

SZKOLENIA W 2016 ROKU W 2016 roku przeprowadzono w Zespole Laboratoriów Badawczych Instytutu Odlewnictwa 4 szkolenia. W Laboratorium i Właściwości

Badań

Struktury

–– w dniach 14 marca i 20 czerwca 2016 r. przeprowadzono szkolenia otwarte nt. Analizy i interpretacji obrazów mikroskopowych mikrostruktury stopów żelaza. W pierwszym szkoleniu uczestniczyli pracownicy firm: Fansuld Odlewnia Żeliwa sp.j., Zespół Odlewni RAFAMET sp. z o.o.,

Podczas szkolenia omówiono następujące zagadnienia: metalograficzna identyfikacja składników mikrostruktury (przygotowania zgładów metalograficznych: pobieranie próbek, dobór i zastosowanie nowoczesnych materiałów polerskich; techniki ujawniania obrazu mikrostruktury); obserwacje mikroskopowe zgładów metalograficznych − podstawy analizy obrazu mikroskopowego; klasyfikacja i ocena mikrostruktury w aspekcie kontroli jakości i warunków technicznych odbioru odlewów. Szkolenie prowadzili: dr hab. inż. Małgorzata Warmuzek, prof. IOd i mgr inż. Łukasz Boroń.

Odlewnictwo Współczesne

W Laboratorium Chemii i Materiałów Formierskich –– 10 października 2016 r. przeprowadzono, na zamówienie firmy MAHLE Polska sp. z o.o., szkolenie zamknięte pt. Analizy chemiczne. Zakres szkolenia obejmował: oznaczanie metodą spektralną wybranych pierwiastków w stopach odlewniczych; kontrolę dokładności wyników analiz na optycznym spektrometrze emisyjnym ze wzbudzeniem iskrowym firmy ARL typ MA; oznaczanie zawartości węgla i siarki w stopach żelaza metodą absorpcji w podczerwieni; kontrolę dokładności wyników analiz węgla i siarki na analizatorze CS 600 firmy LECO; oznaczenie zawartości tlenu metodą absorpcji w podczerwieni oraz azotu metodą przewodnictwa cieplnego w stopach żelaza; kontrolę dokładności wyników analiz tlenu i azotu na analizatorze TCH 600 firmy LECO. Szkolenie prowadził: mgr inż. Jerzy Żebrowski. Uczestnicy otrzymali zaświadczenia o uczestnictwie w szkoleniu oraz materiały szkoleniowe.

Publikacje

Wydawnictwa:

2016

Praca zbiorowa pod red. Jerzego J. Sobczaka: PROGNOZY I TRENDY ROZWOJOWE W ODLEWNICTWIE ŚWIATOWYM I KRAJOWYM v

Prognozy i trendy rozwojowe w odlewnictwie

ch an nik

ic own bud narz ędzi a

two

o tw ic tn lo żeliwo

i rozwojue n az el eż ni e

możliwośc

AGD m ot or yz

yn yr

ele

ję

izm

ISBN 978-83-944902-3-2

Praca zbiorowa

Prognozy i trendy rozwojowe w odlewnictwie światowym i krajowym

światowym i krajowym

Foundry Research Institute

Instytut Odlewnictwa

trendy do 2012 prognozy do 2024

www.iod.krakow.pl

Instytut Odlewnictwa

Foundry Research Institute

ISBN 978-83-944902-3-2

Publikacja przedstawia sytuację światowego i krajowego przemysłu odlewniczego, jest szóstą z kolei. Na wstępie przedstawiono w niej wiele informacji dotyczących światowego i europejskiego rynku odlewów w 2014 r. Wynika z nich, że podobnie jak w latach poprzednich w rankingu światowych producentów odlewów przodują Chiny (44%), USA (10%) oraz Indie (10%). Produkcja polskich odlewni stanowi niezmiennie 1% globalnej produkcji odlewów. W dalszej części publikacji podano (opracowane na podstawie raportu Amerykańskiego Stowarzyszenia Odlewnictwa AFS – American Foundry Society) prognozy sprzedaży odlewów do roku 2024 w podziale na gatunki odlewanych metali i symbole systemu klasyfikacji NAICS oraz prognozowane zmiany w amerykańskim przemyśle odlewniczym. Informacje o sytuacji rynku odlewów w Polsce w 2015 r. (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) przedstawiono na podstawie wyników badań statystycznych prowadzonych przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie. W opracowaniu podano również szacunkowe dane dotyczące produkcji odlewów w 2016 roku i prognozy rozwoju krajowego przemysłu odlewniczego w latach 2016–2017.

RAPORT 2016

Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Balińskiego: RAPORT 2016

ISBN 978-83-944902-4-9

RAPORT 2016

„Raport” z rocznej działalności Instytutu wydany był po raz pierwszy w 2008 roku i obejmował lata 2006– 2007. W niniejszej publikacji zamieszczono informacje za 2016 rok, 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 szkoleniach. Przedstawiono działalność wydawniczą, certyfikacyjną i normalizacyjną, a także zrealizowane inwestycje i działalność finansową. Zamieszczono również wykaz publikacji pracowników Instytutu.

ISBN 978-83-944902-4-9