{' '} {' '}
Limited time offer
SAVE % on your upgrade.

Page 11

V ý r o b a a v l a s t n o s t i a u s t e n i t i c k ý c h l i t i n V. K a ň a

V l i v c h e m i c ké h o s l o ž e n í n a m e c h a n i c ké v l a s t n o s t i Z legujících prvků má největší vliv na mechanické vlastnosti austenitických litin chrom, resp. karbidy chromu, které začnou ve struktuře vznikat. V grafu na obr. 6 je znázorněn vliv koncentrace chromu na pevnost, tažnost a tvrdost pro odlitky kýlových bloků s tloušťkou 25 a 90 mm. Jak je zde vidět, s rostoucím obsahem chromu plynule vzrůstá tvrdost a Rp0,2. Tažnost a pevnost jsou zpočátku přídavkem chromu výrazně zvyšovány, ale při obsahu kolem 1 % chromu se dosahuje maxima a s dalším zvyšováním jeho koncentrace dochází k vylučování stále většího množství karbidů ve struktuře, důsledkem čehož je pak pozvolný pokles těchto mechanických vlastností. Při velmi nízkých koncentracích chromu, kdy je ve struktuře jen nepatrné množství karbidů, by se daly očekávat nejvyšší hodnoty především u tažnosti. Navzdory tomu však materiál vykazuje poměrně nízké hodnoty tažnosti, ale i pevnosti. Tento efekt je způsoben tím, že chrom má výrazný účinek na stabilitu austenitické matrice a při jeho zanedbatelných koncentracích (a není-li současně přítomen jiný prvek stabilizující austenit, viz vzorec (1)) se tato stává nestabilní. Vlivem plastické deformace při provádění tahové zkoušky pak část austenitu transformuje na martenzit, což má za následek zmíněné snížení pevnosti, ale zejména pak tažnosti [13]. Vliv chromu na mechanické vlastnosti austenitické litiny je sice velmi výrazný, nicméně vliv ostatních prvků, zejména niklu a křemíku, je třeba také brát v úvahu. Jedná se o grafitotvorné prvky a jejich vliv je opačný, než je tomu u chromu. Na obr. 7 je znázorněn vliv koncentrace niklu na mechanické vlastnosti. Jak je vidět, nikl způsobuje velmi výrazné zvyšování tažnosti. Zatímco při obsahu niklu kolem 18 % dosahuje materiál tažnosti přibližně 10 %, tak při obsahu asi 22,5 % Ni je již tažnost na hodnotách okolo 25 %. Pevnost s obsahem niklu rovněž roste, ovšem již ne tak

Tab. III. Hodnoty mechanických vlastností dle ASTM A 439 [4] Tab. III. Values of mechanical properties according to the ASTM A 439 standard [4] Označení

Rm [MPa]

Rp0,2 [MPa]

tažnost [%]

modul pružnosti [GPa]

nárazová práce [J]

tvrdost [HB]

Ni-Resist D-2

370–480

210–250

7–20

112–130

14–27

140–200

Ni-Resist D-2W

370–480

210–250

8–20

112–130

14–27

140–200

Ni-Resist D-2B

390–500

210–260

7–15

112–133

12

150–255

Nicrosilal Spheronic

370–440

210–260

10–18

180–230

Ni-Resist D-2C

370–450

170–250

20–40

85–112

21–33

130–170

Ni-Resist D-2M

440–480

210–240

25–45

120–140

24–34

150–180

Ni-Resist D-3A

370–450

210–270

13–18

112–130

16

130–190

Ni-Resist D-3

370–480

210–260

7–18

92–105

8

140–200

Ni-Resist D-4A

380–500

210–270

10–20

130–150

10–16

130–170

Ni-Resist D-4

390–500

240–310

1–4

91

170–250

Ni-Resist D-5

370–420

210–240

20–40

112–140

20

130–180

Ni-Resist D-5B

370–450

210–290

7–10

112–123

7

140–190

Ni-Resist D-5S

370–500

200–290

10–20

110–145

12–19

130–170

Ni-Resist D-6

390–470

210–260

15–18

140–150

120–150

HB

170

Rm [MPa]

tl. 25 mm tl. 90 mm

150 130

483

110 45

414

20Ni, 3.5Mn, 2Si

40 35

A [%]

30

II

I

III

25

tl. 25 mm I-22,5Ni, 3Si II-21,5Ni, 2Si III-20Ni, 2Si tl. 90 mm IV-20Ni, 2Si

tl. 25 mm

Rm tl. 90 mm

345

276

tl. 25 a 90 mm

207

20 15

138

IV

Rp0,2

10 69

5 0 1.0 2.0 3.0 4.0

0 1.0 2.0 3.0 4.0

Cr [%]

Cr [%]

Obr. 6. Vliv obsahu chromu v rozmezí 0 až 3 % na mechanické vlastnosti austenitické litiny [13] Fig. 6. Influence of chromium content in the range of 0 to 3 % on mechanical properties of austenitic cast iron [13]

Rm [MPa] HB

tl. 25 mm

∆ 3.0 Si

150 130

3.0 Si ∆

483

170

414

tl. 25 a 90 mm

110 30

∆ 3.0 Si

Rm tl. 90 mm

345 3.0 Si ∆

25

A [%]

tl. 25 mm

276

tl. 25 mm

20 ∆ 3.0 Si

138

10

5

tl. 90 mm

tl. 90 mm

15

17 18 19 20 21 22

3.0 Si ∆

207

69

Rp0,2

17 18 19 20 21 22

Ni [%]

Ni [%]

Obr. 7. Vliv niklu na mechanické vlastnosti austenitické litiny [13] Fig. 7. Influence of nickel on mechanical properties of austenitic cast iron [13]

S l é vá re ns t v í . L X V . l e d e n – ú n o r 2017 . 1–2

9

L EG OVA N É L I T I N Y

regulací velikosti a rozložení nodulí grafitu, příp. lze pevnost zvýšit snížením obsahu uhlíku a křemíku či zvýšením obsahu chromu [4]. Hodnoty nárazové práce jsou vyšší než u běžné LKG, ale co je zejména důležité, díky austenitické matrici nevykazují austenitické litiny tranzitní chování ani při teplotách hluboko pod 0 °C. Hodnoty mechanických vlastností austenitické LKG dle ASTM A 439 jsou uvedeny v tab. III.

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 1-2 2017  

Slevarenstvi 1-2 2017  

Profile for inasport