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

Page 23

M o d i f i k a c e s l i t i n h l i n í k- k ř e m í k o č i m a l i t e r a t u r y

Modification of aluminium-silicium alloys through the eyes of literature Received: 18.01.2016 Received in revised form: 24.02.2016 Accepted: 17.03.2016 669.715 : 621.745.4 : 021.4 Al alloys—modification—bibliography

The contribution list s a literar y over view about modification of Al-Si alloys. In the introduc tor y chapters it deals with the principle of modification of the eutec tics, the change in the abilit y of cr ystallization of the Al-Si eutec tics, influencing the morphology of the silicium eutec tics in Al-Si alloys, reduc tion of stress bet ween phases in the Al-Si- Cu alloys and limiting the grow th of eutec tic silicium. Then the information about sodium, strontium and the relation to antimony is given and the experience with porosit y during modification, the modification of wheel disk s with strontium and negative ef fec t s of phosphorus or excessive doses of sodium and strontium on modification are described.

Ing. Jiří Ptáček F o u n d s e r v i s , s . r. o . B r n o

Pr i n c i p m o d i f i ka c e e u t e k t i ka Změna schopnosti krystalizace eutektika AlSi [1] Křemík tvoří s hliníkem eutektikum, ale protože sám má větší krystalizační schopnosti než hliník, krystalizuje za menšího přechlazení v podobě dlouhých jehlic. Hliník krystalizuje opožděně a vytváří eutektikum už pouze se zbylým křemíkem. Jehlicovitá struktura je křehká se všemi důsledky z toho plynoucími. Podstatou řešení tohoto problému je proces zvaný modifikace eutektika. Princip modifikace spočívá v tom, že se sníží krystalizační schopnost křemíku, takže vznikne velmi jemné eutektikum. Snížení krystalizační schopnosti souvisí se změnou povrchového napětí na čele rostoucích zárodků křemíku. Při správně provedené modifikaci váže hliník v eutektiku větší množství křemíku, než odpovídá rovnovážnému stavu, takže eutektická slitina tuhne jako slitina podeutektická. Ovlivnění morfologie eutektika křemíku ve slitinách AlSi [2] Křemík má v hliníku jen velmi omezenou rozpustnost. Při eutektické teplotě (577 °C) je rozpustnost pouze 1,65 % Si, při poklesu teploty se dále snižuje. Ve slévárenských slitinách je ovšem obsah křemíku vždy vyšší, než je maximální rozpustnost v tuhém roztoku α (hliník). Podle obsahu křemíku se siluminy dělí na podeutektické (5–11 % Si), eutektické (11,5–13 % Si) a nadeutektické (14–17 %, výjimečně až 25 % Si). Eutektikum se nazývá podle tvaru částic křemíku, který je zrnitý, lamelární nebo modifikovaný. Zrnité eutektikum vzniká při obsahu fosforu 5–10 ppm. Eutektický Si se vylučuje ve tvaru polyedrických zrn nebo hrubých lamel. Lamelární eutektikum vzniká v čistých slitinách s velmi nízkým obsahem sodíku a obsahem fosforu 1–2 ppm. K růstu částic Si dochází podobným mechanizmem jako u eutektika zrnitého. Podmínky pro nukleaci lamelárního křemíku jsou méně příznivé z důvodu malého počtu krystalizačních zárodků daného nepatrným obsahem fosforu. Modifikované eutektikum vzniká za přítomnosti modifikačních prvků, kterými jsou zpravidla sodík a stroncium. Jako krystalizační zárodky slouží částice fosfidu hlinitého (AlP). Stupeň modifikace závisí rovněž na rychlosti ochlazování. Při vysokých rychlostech ochlazování se snadno získá jemná, dobře modifikovaná struktura i při použití nižších obsahů modifikačních prvků. Naproti tomu pomalé ochlazování, např. při odlévání tlustostěnných odlitků nebo odlévání do pískových forem, vyžaduje silné modifikátory, především sodík. Ten se používá v praxi velmi často, dříve kovový, dnes se uvolňuje z modifikačních tablet nebo modifikačního prášku. Tyto obsahují vhodnou chemickou sloučeninu uvolňující sodík, jako může být třeba soda Na2CO3 nebo fluorid sodný NaF, který je zatím nezbytný k výrobě modifikátoru ve formě stále oblíbenějšího granulátu. Přípravky na bázi sodíku se používají převážně u tlustostěnných odlitků. Dobře modifikovaná slitina obsahuje 50–100 ppm sodíku, často se však používají obsahy sodíku až 300 ppm. Velkou nevýhodou aplikace sodíku je relativně krátký účinek modifikace (15–20 min). V současné době se stále více prosazuje stroncium, jeho aplikace do taveniny je jednodušší. K modifikaci se nejčastěji používá předslitina s hliníkem s obvykle 3, 5 až 10 % Sr. Aplikace předslitin stroncia je velmi snadná, dávkování v porovnání se sodíkem bývá vyšší, obvykle 150–200 ppm, u eutektických slitin až 400 ppm. Účinek stroncia je slabší, ale významně trvalejší (běžně 3–6 h). S výhodou se aplikuje zejména přilití do kovových forem, nebo u tenkostěnných odlitků litých do písku. Další výhodou je, že sodík a stroncium lze při modifikaci kombinovat. 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

97

P Ř EH L ED OV É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

Modifikace slitin hliník-křemík očima literatury

J. P táček

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 3-4 2016  

Slevarenstvi 3-4 2016  

Profile for inasport