Leonhard Heusler
Z p ra c ová n í o d l i t k ů p r o zlepšení jejich vlastností Závěrem bude pojednáno o publikacích, které se samy o sobě nezabývají hliníkovými materiály, ale zpracováním nebo kombinacemi s jinými materiály. Již před 19 až 15 lety bylo popsáno povrchové laserové legování kluzných ploch válců práškovým Si, postup se však v průmyslu používat nezačal. Nyní byla k tomuto tématu publikována nová studie S. N. Grigorieva aj. [28] nazvaná Technologické a strukturální aspekty mikronanášení nadeutektických slitin AlSi. Laserovým natavováním předslitin AlSi30,
AlSi40 a AlSi60 se na substrátu tvářené slitiny vytvoří vrstvy nadeutektické AlSi o tloušťce 50 až 80 µm, přičemž se daly zobrazit jednotlivé dráhy (stopy) o šířce menší než 500 µm. V současné době se diskutuje o povlakování výstupních kanálů hlav válců, které by mělo výhody z hlediska menšího tepelného namáhání, nižších teplot chladicí vody a vyššího stupně účinnosti. V této souvislosti představili v posledním ročním přehledu S. Stauder aj. [29] studii týkající se tepelně izolovaných plynových kanálů v hlavách válců zlepšujících vlastnosti motorů. Jako izolace byla na první centimetry vypouštěcích kanálů nanesena emailová vrstva (smalt) o tloušťce 200 µm, která se ukázala jako velmi odolná proti změnám teploty a nepůsobila problémy ani při mechanickém obrábění. Nezbytná je předcházející úprava povrchu; k vypálení emailové vrstvy dochází těsně pod teplotou rozpouštěcího žíhání. Kalení ve vodě se nedoporučuje, protože by mohlo vést ke vzniku trhlin v emailu. Tímto způsobem se docílilo velmi dobré napojení na podkladový materiál a tepelná vodivost se výrazně snížila. Slévárenské slitiny hliníku se ve větším měřítku využívají v tlakovém lití k výrobě automobilových konstrukčních součástí. Spojení odlitků s karoserií přitom představuje nákladný úkon, kterému by se výrobci rádi pokud možno vyhnuli. Jako ekonomicky výhodná alternativa se zde nabízí kompaundní odlitek ze slévárenské hliníkové slitiny a hliníkové slitiny tvářené tak, jak to navrhují J. Wedler, M. Schwankl a C. Körner [30]. K tomu se na zalévané součásti ze slitin pro tváření musí nanést zinková vrstva, aby se dalo
zajistit dobré napojení. Při zkouškách s různými slitinami pro tváření se ukázalo, že se dají vyrobit materiálově správné kompaundní odlitky, které splňují nezbytné požadavky na pevnost a střih. Protože vrstva zinku je velmi tenká, nepředstavuje při recyklaci žádný problém. L i t e ra t u ra [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17]
[18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30]
Mat. characterization, 2014, č. 88, s. 80–85. Giesserei, 2015, 102, č. 9, s. 10. Giesserei, 2015, 102, č. 9, s. 34–41. Mat. Sc. and Engineering, 2015, č. 620A, s. 181–189. Mat. Sc. and Engineering, 2015, č. 627A, s. 127–138. Thermochimica Acta 2014, č. 595, s. 11–16. Int. J. of Fatigue, 2015, č. 70, s. 383–394. Giesserei, 2015, 102, č. 5, s. 38–46. Giesserei-Praxis, 2015, č. 5, s. 202–212. Giesserei-Praxis, 2015, 102, č. 4, s. 154–159 (přetisk z AFS). Mat. Sc. and Engineering, 2014, č. 610A, s. 414–426. Metallurgia Italiana, 2012, 104, č. 11/12, s. 39–43. Metallurgia Italiana, 2014, 106, č. 5, 11–17. Giesserei, 2015, 102, č. 7, s. 60–67. China Foundr y, 2015, 12, č. 2, s. 111–117. FW-Frühjahrstagung, 2013, Reihe R, Bd. 562, s. 393–418. 7th Conf. MMF, Brno, CZ, 20130701– 20130703, v: Trans Tech Pub, MMF VII, Key Engineering Materials, 2013, č. 592-593, s. 433–436. Mat. Sc. and Engineering, 2014, č. 601A, s. 116–122. Int. J. Cast Met. Res., 2014, 27, č. 6, s. 362–368. China Foundr y, 2015, 12, č. 5, s. 326–332. M at. Tr a ns., 2013, 5 4 , č . 8 , s. 1484–1490. Int. J. Cast Mater. Res., 2014, 106, č. 9, s. 962–969. Mat. Sc. and Engineering, 2014, č. 590A, s. 161–167. Giesserei, 2015, 102, č. 9, s. 42–51. Giesserei, 2015, 102, č. 3, s. 48–56. China Foundr y, 2015, 12, č. 5, s. 367–374. Mat. Sc. and Engineering, 2013, č. 579A, s. 64–70. Int. J. Cast Met. Res., 2014, 27, č. 6, s. 357–361. Giesserei, 2015, 102, č. 10, s. 58–63. Giesserei, 2015, 102, č. 7, s. 46–53.
(Zkrácený překlad z časopisu Giesserei, 2016, 103, č. 5, s. 42–49.) Obr. 3. Souvislost mezi rychlostí chladnutí a velikostí zrna, resp. rychlostí chladnutí a tloušťkou stěny pro různé příměsi prostředků na zjemnění zrna (lití do pískové formy) u slitiny A356 MA21 (R 2 koeficient determinace) [24]
Recenzent: doc. Ing. Rudolf Kořený, CSc.
S l é vá re ns t v í . L X V . l e d e n – ú n o r 2017 . 1–2
45
RO ČN Í PŘ EH L EDY
Použitím vysokého tlaku v průběhu tuhnutí, ale relativně pomalého plnění formy, vede postup odlévání v polotuhém stavu (squeeze casting) zpravidla k menší pórovitosti a tím k lepším mechanickým vlastnostem než tlakové lití. L. Fang aj. [26] zkoumají z tohoto hlediska systematicky vlastnosti struktury a hodnoty pevnosti v tahu u slitiny A380 (podobná AC-AlSi9Cu3(Fe)). Podle očekávání vykazoval identický odlitek vyrobený postupem squeeze casting výrazně menší pórovitost (0,41 %) než odlitek vyrobený konvenčním tlakovým litím (2,32 %). V souladu s tím jsou statické charakteristické hodnoty a také houževnatost u prvního postupu výrazně vyšší. U varianty tlakového lití je vyšší pouze exponent zpevnění, což se vysvětluje jemnějšími fázemi obsahujícími Cu. Po dlouhých letech, kdy se téměř nic nepublikovalo o vlivu filtrace na mechanické vlastnosti, byla publikována práce G. Eisaabadiho aj. [27] o vlivu jakosti taveniny a filtrace na rozdělní pevnosti v tahu slitiny AC-AlSi7Mg0,3.