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

Page 27

A n a l ý z a r e ox i d a č ný c h p r o c e s o v v o v to ko v e j s ú s t a v e p r i o d l i e v a n í A l z l i a t i n

dôkladnom návrhu vtokovej sústavy a používaním kvalitných vsádzkových surovín. Koncept bifilmu bol predstavený približne pred 15 rokmi a za toto obdobie sa jeho teoretické základy a ich experimentálne analýzy posunuli výrazne vpred. Pokiaľ mriežková dislokácia je priamo spojená s plasticitou, bifilm je závislý na lomovej iniciácii. V posledných rokoch sa potvrdzuje, že bifilm je prakticky jediným iniciačným mechanizmom zodpovedným za vznik prasklín. Analýzou vykonaných experimentov sa potvrdzuje, že bifilmy sú prítomné na každej pozorovanej lomovej ploche. Jedným z hlavných dôvodov, prečo prítomnosť bifilmov unikala pozornosti vedeckej komunity, je fakt, že oxidická vrstva sa na povrchu taveniny vytvorí v  priebehu rádovo pár milisekúnd a pokiaľ dôjde k okamžitému strhnutiu tejto vrstvy do objemu taveniny, vzniká tenký bifilm s hrúbkou približne 20 nm (v priereze tvorený iba niekoľkými molekulami), ktorý je ťažko pozorovateľný. D ô ka z y o  p r í t o m n o s t i b i f i l m ov V súčasnej dobe je už veľké množstvo dôkazov potvrdzujúcich prítomnosť bifilmov [2], [3]. Jedným z dôkazov je RPT (reduced pressure test) dvoch vzoriek z  rovnakej hliníkovej zliatiny (obr. 2). Vzorka, ktorá tuhne pri zníženom tlaku, má vplyvom priaznivejších podmienok, resp. menšieho odporu, vhodné prostredie pre „rozvinutie“ bifilmu. Takáto vzorka by dosahovala minimálne mechanické vlastnosti. Zvinutý, resp. dvojitý charakter bifilmu je možné pozorovať na obr. 3.

Obr. 4. Bifilm oddeľujúci dve oblasti Al zliatiny Fig. 4. A bifilm separating two zones of Al-alloy

Obr. 3. Snímka z optického mikroskopu znázorňujúca polovicu bifilmu Fig. 3. A snap from optical microscope representing half of a bifilm

Horná časť bifilmu bola vybrúsená, čím sa odhalila jeho spodná, lesklá plocha. Ich prítomnosť v tavenine bola pozorovaná aj priamou metódou, a to už v roku 1959 za pomoci ultrazvukovej techniky. Mountford a Calvert [4] pomocou ultrazvukovej defektoskopie zachytávali striedavo sa opakujúce echo v závislosti od rotácie bifilmov v tavenine. Iba bifilmy, ktoré obsahujú určitý podiel plynu, môžu byť pre ultrazvukové vlny účinným reflektorom. Prítomnosť bifilmu potvrdzuje aj výskum zameraný na analýzu stuhnutej trosky [5]. Na obr. 4 je možné pozorovať, ako efektívne bifilm izoluje od seba dve uzavreté oblasti v troske hliníkovej zliatiny, a tým ovplyvňuje rýchlosť ochladzovania/tuhnutia. V konečnom dôsledku má tento jav vplyv na veľkosť vylúčeného kremíka. Pr o t i - g rav i t a č n é o d l i eva n i e Základným faktorom pre dosiahnutie vysokej kvality odliatkov je, ako už bolo spomenuté, obmedziť strhávanie povrchovej oxidickej vrstvy do vnútorného objemu taveniny. To je problematické najmä pre zlievarne zaoberajúce sa odlievaním hliníkových zliatin. Zlepšenie je možné dosiahnuť pomocou nasledujúcich zásad: 1. Tavením a udržiavaním vsádzkového materiálu v peciach, ktoré umožňujú stiahnuť oxidickú vrstvu v  pravidelných intervaloch z povrchu taveniny. Tým sa zamedzí vniknutiu starých, hrubých oxidických blán do vtokovej sústavy. 2. Za predpokladu, že je tavenina udržiavaná v pokojnom stave (bez prúdenia a pohybu), je možné odstrániť zvyškový podiel bifilmov nachádzajúci sa v objeme taveniny pomocou sedimentácie.

Obr. 5. Proti-gravitačné plnenie, schéma (vľavo), oxidická vrstva na rozhraní kov–forma (vpravo) Fig. 5. Anti-gravity filling, a scheme (left), oxidic layer on the metal—mould interface (right)

S l é vá re ns t v í . L X V . z á ř í – ř í j e n 2017 . 9 –10

301

5 4 . S L É VÁ R EN SK É D N Y – V Y B R A N É P Ř ED N Á ŠK Y

Obr. 1. Turbulentné plnenie (vľavo), proti-gravitačné plnenie (vpravo) Fig. 1. Turbulent filling (left), anti-gravity filling (right)

Obr. 2. Rtg. snímka RPT testu, vzorka tuhnúca pri 1 atm (vľavo), vzorka tuhnúca pri 0,1 atm (vpravo) Fig. 2. An x-ray snap of RPT (reduced pressure test), a sample solidifying at 1 atm (left), a sample solidifying at 0.1 atm (right)

M . B r ů n a – D. B o l i b r u c h o v á – R . P a s t i r č á k

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2017  

Slevarenstvi 9-10 2017  

Profile for inasport