B . B r y k s í St u n o v á – D. H e n z l S l i t i ny h l i n í ku p r o p í s t y s p a l o v a c í c h m o to r ů a ko m p r e s o r ů
O D L I T K Y Z E SL I T I N N E Ž EL E Z N ÝCH KOV Ů
Tab. II. Tab. II.
Chemické složení vybraných slitin [hm. %] Chemical composition of chosen alloys [weight %]
Základ
předpis
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Ni
Zn
Ti
AlSi10CuMg
KS 270
9–10,5
0,9
2,5–3,5
0,5
0,7–1,2
0,5
0,8
0,2
AlSi12NiMg
Co
V
Zr
0,2
0,2–0,3
1,3–1,7
0,8–1,2
0,2
0,2
11–13
0,6
0,8–1,5
0,3
0,8–1,3
0,8–1,3
0,15
0,2
AlSi12Cu3Ni2Mg
M 142
11–13
0,7
2,5–4
0,3
0,5–1,2
0,05
1,75–3
0,3
0,2
0,18
0,2
AlSi12Cu4Ni2Mg
M 174+
11–13
0,7
3–5
0,3
0,5–1,2
0,05
1–3
0,3
0,2
0,18
0,2
AlSi15Cu3Ni2Mg
M 145
14–16
0,7
2,5–4
0,3
0,5–1,2
0,05
1,75–3
0,3
0,2
0,18
0,2
AlSi16CuNiMg
M 126
14–18
0,7
0,8–1,5
0,2
0,8–1,8
0,05
0,8–1,3
0,3
0,2
AlSi18CuNiMg
11,5–12,5 0,7
Ca
ČSN 424336
AlSi12CuNiMg
KS 1275 S
Cr
424386 S
17–19
0,7
0,8–1,5
0,2
0,8–1,3
0,8–1,3
0,2
0,2
ČSN 424386
19–22
0,6
1,5–2
0,1–0,4
0,75–1,1
0,5–1
0,1
0,2
AlSi21CuNiMg
KS 280
20–22
0,7
1,4–1,8
0,4–0,6
0,4–0,6
AlSi25CuNiMg
AlSi25CuNiMg
23–26
0,7
0,8–1,5
0,2
0,8–1,3
AlCu4Ni2Mg2
ČSN 424315
0,6
AlSi20Cu2NiMgMn
0,7 3,75–4,5
1,25–1,75
0,6
1,4–1,6
0,2
0,2
0,8–1,3
0,2
0,2
1,75–2,25
0,1
0,2
0
0,005 min. 0,7
Pozn.: Není-li uveden rozsah, číslo značí maximální přípustný obsah; není-li uvedena žádná hodnota, prvek není definován; není-li prvek přípustný, je uvedena 0
křemíku je tavenina dotčených slitin očkována fosforem. Pro očkování se používá přípravek FOSFORAL (ve formě tablet) nebo směs přípravků FOSFORAL (ve formě tablet) a DURSALIT CuP8 (ve formě broků) v poměru 1 : 1. Pro přeočkování slitin s obsahem Si 20–25 % se používá přípravek PROBAT-FLUSS VLP 200 (ve formě tyčí). Dávkování přípravků se liší dle množství nataveného materiálu a předpisů pro jednotlivé slitiny. Tavenina o objemu cca 280 kg je odplyněna a rafinována rotačním plynovým zařízením po dobu 7 min za použití kombinace dusíku s průtokem 0,1 l/min s chlorem 0,19 kg/h a s rafinační solí PYROFLUX GRDR 212. Po distribuci do udržovacích pecí je odplyněna přenosným odplyňovacím zařízením za použití dusíku a přípravku FUSAL 1956 k odstranění vměstků. Cílová hodnota DI je 1 až 3 v závislosti na druhu materiálu a typu odlévaného pístu. Předpis teplot přehřátí při tavení a předpis udržovacích teplot respektuje jednotlivé slitiny dle obsahu křemíku v relaci s rovnovážným diagramem Al-Si. Te c h n o l o g i e l i t í a t e p e l n é z p ra c ová n í Písty jsou odlévány technologií gravitačního lití do kovových forem na plně robotizovaném licím stroji a na mechanizovaných licích strojích (obr. 5). V případě malých sérií jsou využívány manuálně ovládané kokily. Vzhledem ke specifické konstrukci odlitku, jakou je jeho nejednotná tloušťka stěny, relativní silnostěnnost a symetričnost, je specifická i konstrukce kokil, vtokových soustav a způsobu lití. Nezřídka jsou kokily konstru-
Obr. 4. Fig. 4.
84
Tavírna – plynové pece o objemu 520–620 kg A melting shop—gas furnaces with capacity of 520 – 620 kg
S l é vá re ns t v í . L X I V . b ř eze n – d u b e n 2016 . 3 – 4
ovány jako sklopné. Zcela zásadní vliv na výslednou jakost odlitku má vhodné řízení teplotního pole formy, tzn. její předehřev a chlazení, ale například i nástřik jednotlivých částí dutin kovových forem. Do vtokových soustav jsou vkládána sítka z důvodu hrubé filtrace a usměrnění proudění. Sítka se používají tkaninová ze skelných vláken nebo drátěná. U některých druhů pístů jsou do odlitku zalévány dilatační zálitky, nirezistové nosiče prvního pístního kroužku, kovové zálitky chladicích dutin nebo netrvalá, vodou rozpustná jádra tvořící chladicí dutiny. Odlitky jsou následně podrobeny jednomu z režimů tepelného zpracování T5 nebo T6. C h a ra k t e r i s t i c ké va d y o d l i t k ů Přestože jsou tyto slitiny specifické, ani odlitkům z těchto slitin se nevyhnou slévárenské vady. Lze jmenovat typické neshody slitin hliníku, jako je vodíková (obr. 6), staženinová či kombinovaná pórovitost nebo např. zavalené oxidické blány (obr. 7), eventuálně jiné oxidické či další endogenní vměstky (obr. 8 a 9). Mezi charakteristické vady těchto slitin patří nevyhovující struktura, např. z pohledu velikosti zrn primárního křemíku (obr. 10). Vodíková pórovitost je v provozu slévárny účinně eliminována dvojím odplyněním (viz kapitola o technologii). Staženiny, řediny a mikrostaženiny jsou minimalizovány vhodným nálitkováním v relaci s konstrukcí a zaústěním vtokové soustavy s podporou vhodného řízení teplotního pole kokily. Vměst-
Obr. 5. Fig. 5.
Plně robotizované pracoviště Fully robotized workplace