Leonhard Heusler
Roční přehledy Annual overviews
Odlitky z lehkých kovů odlévané do pískových a do kovových forem 1. část: hliník – základy nauky o materiálu, materiály a jejich vlastnosti
V ý vo j s l i t i n Požadavky výrobců motorů na stále vyšší žáruvzdornost slitin se odrážejí v celé řadě výzkumných prací týkajících se tohoto tématu. Vliv stabilních fází bohatých na Cu a Mg na žáruvzdornost slitiny AC-AlSi12CuNiMg byl předmětem výzkumu Z. Asghara aj. [1]. Ke zviditelnění trojrozměrné struktury intermetalických fází použili synchrotonní tomografii a srovnávali ji s variantou (AlSi12Ni) neobsahující Cu a Mg. Vzorky se zkoušely v litém stavu a po rozpouštěcím žíhání při teplotě 490 °C na pevnost v tahu za tepla. Mez kluzu se po přidání Cu a Mg výrazně zvýšila, což se zdůvodňuje stabilním zesíťováním intermetalických fází. V krátkém článku je představena nová slitina Al pro písty naftových motorů s vysokou výkonovou zatížitelností [2], avšak bohužel bez konkrétních údajů o systému legování nebo zpracování. Práce M. Rafetzedera aj. [3] o vývoji
Fatigue). Práci doplňuje důkladné zkoumání odpovídajících složek struktury a také procesů únavy. Vlivem přísad Zr se zabývá i A. Barth [8] v práci o hlavách válců ze slitin AC-Al-Si7MgZr T7 a AC-AlSi10Mg(Cu)Zr T7 pro motory s vysokým výkonem. E. Elgallad, A. M. Samuel a F. H. Samuel [9] osvětlují parametry ovlivňující vrubovou houževnatost a lomové vlastnosti slitin na bázi Al-2%Cu. U této práce, přeložené do němčiny z Transactions AFS, však vyvstává otázka platnosti, neboť slitina AlCu2Si1,3Mg0,4 je absolutně neobvyklá a technologicky údajně jen obtížně zvladatelná. Vliv Sr, Ti, Zr, Ag, Fe, Sn a Bi na vrubovou práci by akademicky snad mohl být zajímavý, v praxi je však do značné míry nevyužitelný. Další americká práce S. A. Alkahtaniho, A. M. A. Mohameda a F. H. Samuela [10] přeložená do němčiny se zabývá výkonem slitin Al-Si-Cu-Mg za vysokých teplot v aplikacích ve výrobě automobilů. Základem je slitina AlSi9 s 1,8 % Cu a 0,45 % Mg, která pak byla v různých koncentracích dodatečně legována Ni a nebo Zr. D. Casari aj. [11] se zabývají účinkem znečištění niklem a vanadem na mechanické vlastnosti slitiny A356 (podobná AC-AlSi7Mg0,3) v litém stavu a po tepelném zpracování T6. Te p e l n é z p ra c ová n í I v tomto referenčním období bylo tepelné zpracování, jako možnost zvýšení pevnosti slévárenských slitin, předmětem několika publikovaných článků. Určitou roli hrálo, vedle běžných parametrů teploty a délky rozpouštěcího žíhání a teploty a délky stárnutí, i skladování při teplotě okolí až do začátku stárnutí. Tento vliv objasňují E. Sjölander a S. Seifeddine [12] v práci o přirozeném stárnutí na vlastnosti vytvrzování slévárenských slitin Al-Si-Cu-Mg za tepla. Předběžné stárnutí podle toho sice sot-
Obr. 2. Křivky stárnutí odležením za tepla při 170 °C pro slitinu AlSiMg po různé délce stárnutí odležením při teplotě okolí [12]
Obr. 1. Celková deformace tečením po lomu v závislosti na obsahu Mn [5]
S l é vá re ns t v í . L X V . l e d e n – ú n o r 2017 . 1–2
43
R O Č N Í ZP ŘP ERHALXEED Y
Leonhard Heusler
a použití vysoce výkonné slévárenské slitiny na bázi AlCu pro výrobu hlav válců, představená již v předchozím přehledu, byla nyní znovu publikována, avšak ve snáze dostupném časopise Giesserei. Ve slitině typu AlCu7MnZr vede relativně vysoký obsah mědi k vynikající žáruvzdornosti, zatímco přísada Mn stabilizuje odmíšené fáze a zirkonium zajišťuje disperzoidní odmíšeniny, které jsou stabilní až do teploty 300 °C. A. R. Farkoosh, X. G. Chen a M. Pekguleryuz [4] se zabývají disperzním vytvrzováním slitiny typu AlSiCuMg pro vysoké teploty přísadou molybdenu. Hodnotí přitom zatím běžnou slévárenskou slitinu AC-AlSi7Cu0,5Mg na výrobu motorů neobsahující Mo, resp. s 0,27 % Mo z hlediska působení na tečení a mez kluzu při zkušební teplotě 300 °C. V pokračování shora uvedené práce [4] rozšiřují A. R. Farkoosh, X. G. Chen a M. Pekguleryuz [5] oblast studia na vzájemné účinky manganu a molybdenu při tvoření disperzoidů a jejich působení na tečení slitiny. Ukázalo se, že mangan jednak zvyšuje počet disperzních fází, jednak zužuje zónu, která je neobsahuje. Až do obsahu 0,5 % Mn se odolnost proti tečení dále zvyšuje. Vyšší obsah Mn pak vede díky zvýšenému počtu eutektických intermetalických fází k opakovanému zhoršení hodnot plasticity a tečení (obr. 1). S. K. Shaha aj. [6] podrobně vysvětlují vliv přísad Ti, V a Zr na tepelnou stabilitu slitiny AC-AlSi7Cu1Mg0,5. Stejní autoři S. K. Shaha aj. [7] se v návaznosti na předchozí práci zabývají statickou a cyklickou deformací slitiny AC-AlSi7Cu1Mg0,5 s přísadou Ti, V a Zr. Pro srovnání se však k tomu používají hodnoty z literatury, což není tak docela sledovatelné a je tak nutné úplnou srovnatelnost dohledat. Obecně ale pro variantu legovanou Ti, V a Zr vyplývají vyšší hodnoty statické pevnosti a vyšší hodnoty nízkocyklové únavy (Low Cycle
