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

Modifikátory a kontrola úrovně modifikace [2] Sodík je všeobecně považován za nejsilnější obecně známé modifikační činidlo a je vhodný zejména pro tlustostěnné odlitky. Mezi jeho nevýhody patří značně časově omezená účinnost, 15 až 20, maximálně 30 min, v případě delší prodlevy je třeba slitinu dodatečně ještě jednou modifikovat. Čím vyšší je obsah křemíku ve slitině (více eutektika), tím vyšší musí být obsah sodíku. Kovový sodík je značně reaktivní prvek s vysokou afinitou ke kyslíku a intenzivně reaguje jak s vodou, tak obecně s jakoukoli formou vlhkosti. Proto také sodík zvyšuje sklon k oxidaci taveniny, a tím zhoršuje zabíhavost. V čistě kovové podobě se dříve sodík hojně používal volně, dnes už pouze v zabalené podobě ve speciálních vakuovaných patronách. Častěji než kovový sodík se dnes používají chemické přípravky, které sodík obsahují a uvolňují jej, a to ve formě solných prášků nebo tablet. Soli v prášku nebo také granulované obsahují většinou směs chloridů (např. NaCl, KCl, NaF apod.), modifikační tablety pracují na principu uvolňování sodíku vlivem lokální vysoké (exotermní) teploty většinou z lehké nebo těžké sody. Této exotermní teploty se dosáhne zapálením hliníkového nebo hořčíkového prášku přesné zrnitosti v úzkém prostoru kolem modifikační tablety. Doporučené dávkování sodíku k dosažení požadované úrovně modifikace se uvádí v rozmezí 50–100 ppm, často okolo 80 ppm. Mezi jeho nevýhody patří značně omezená účinnost, 15 až 20, max. 30 min, v případě delší prodlevy je třeba slitinu dodatečně ještě jednou nebo podle potřeby i vícekrát modifikovat. Stroncium nabývá v současné době při modifikaci stále většího významu a je vhodné zejména pro tenkostěnné odlitky. K aplikaci stroncia do taveniny hliníku slouží předslitina hliník-stroncium, a to buď ve formě lité jako bloček, nebo ve formě tvářené jako drát, zpravidla průměru 10 mm a délky 0,5 nebo 1 m. Hutě dávkují stroncium částečně ze svitků hmotnosti řádově kolem 1 t. Doporučené dávkování stroncia k dosažení požadované úrovně modifikace se uvádí v rozmezí 150–200 ppm, u eutektických slitin až 400 ppm Sr. Na rozdíl od sodíku je doba účinnosti stroncia výrazně delší, často 3–6 h. Po provedení modifikace před zahájením odlévání se doporučuje prodleva 5–10 min (na rozdíl od sodíku). Případné současné působení sodíku a stroncia nečiní žádný problém, modifikují současně, aniž by rušily vzájemný účinek. Modifikační účinek je ovšem výrazně snížen (prakticky úplně zrušen) působením fluoridů, chloridů nebo dokonce plynného chloru. Na tuto skutečnost je nutno pamatovat při volbě po-

sloupnosti technologických operací tak, aby nikdy po modifikaci nenásledovala operace, kde se uplatní výše uvedená chemická činidla. Z ávě r Předložený příspěvek pouze z nepatrné části vyčerpává složitou problematiku zjemňování zrna procesem modifikace eutektického křemíku. Využity byly dostupné literární prameny, aby se alespoň zčásti přispělo k přiblížení nesmírně složité, nicméně důležité tematiky využití modifikačních pochodů k výraznému zvýšení vlastností odlitků typu Al-Si, popřípadě jiných slitin blízkého složení rozhodujících pro slévárenství hliníku. Někdy jsou uváděné technické argumenty protichůdné. Nejvhodnější je, bez jednostranné orientace na některý z předložených názorů, se přesvědčit, co je pro konkrétní výrobu nejvýhodnější a co vede k jakostním a konkurenceschopným výrobkům. Uvedení literárních pramenů a citované výsledky by měly vést případné zájemce k hlubšímu prostudování problému. Stať o dosažení jemného zrna se zabývá pouze procesem modifikace eutektika křemíku. Procesy očkování, popř. rychlého tuhnutí odlitku probíhají odlišně, i když rovněž vedou k dosažení jemnozrnné struktury. L i t e ra t u ra [1]

PÍŠEK, F.: Nauka o materiálu I. Nauka o kovech, 3. svazek, Neželezné kovy. Praha: Academia, 1973. [2] ROUČKA, J.: Metalurgie neželezných slitin. Vyd. 1. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004. ISBN 80-214-2790-6. [3] GRZINČIČ, M.; M. DJURDJEVIČ; F. DIRNBERGER: Skúsenosti z oblasti modifikácie silumínov. In: Sborník 4. Holečkovy konference. Brno: Česká slévárenská společnost, 2011. ISBN 978-80-02-02303-6. [4] BENKO, P.: Encyklopedie hliníku. Děčín: Alcan Děčín Extrusions, 2005. ISBN 80-890-4188-4. [5] VADER, M.; P. GUDDE: Firemní materiál společnosti Kawecki-Billiton Metalindustrie, Nizozemsko. [6] JACOB, S.; M. GARAT a kol.: Přednáška na kongresu American Foundrymen Society 5/1992. [7] CLOSSET, B.; J. E. GRUZLESKI a kol.: Modifikace, pórovitost a obsah vodíku ve slévárenských slitinách AlSi. 56. mezinárodní slévárenský kongres Düsseldorf, Německo, 1989. [8] BARAN, P.: Zastosovanie stopów aluminium trwale modyfikowanych strontem w produkcji felg aluminiowych. Konference Aluminium 98, Zakopane, Polsko. 6–8. května 1998. [9] BOLIBRUCHOVÁ, D. a kol.: Očkovanie a modifikovanie zliatin na báze Al-Si. In: Sborník 1. Holečkovy konference, 2005 str. 35–42. [10] BOLIBRUCHOVÁ, D.: Ovplyvňovanie kryštalizácie zliatiny AlSi7Mg očkovaním TiB a modifikovaním stronciom a sodíkom. Acta Metallurgica Slovaca, 1998, 4(2), 176–181. ISSN 1335-1532, e-ISSN 1338-1156. [11] ĎUBEK, J. a kol.: Vplyv technologie na modifikáciu Al zliatin. Acta metallurgica Slovaca, 1998, 4(2), 359–364. ISSN 1335-1532, e-ISSN 1338-1156. [12] BRYKSÍ STUNOVÁ, B.: Porovnání účinku různých typů modifikačních činidel na bázi stroncia. In: Sborník 4. Holečkovy konference. Brno: Česká slévárenská společnost, 2011. ISBN 978-80-02-02303-6. Recenzenti / Peer-reviewers: Ing. Ivo Lána, Ph.D. Ing. Barbora Bryksí Stunová, Ph.D. 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

101

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

din. Obecně se používají buď malé housky, nebo dráty z předslitin např. AlSr10, AlSr5, AlSi13Sr10 apod. Zkušenosti sléváren však ukazují, že jak složení předslitiny, tak i způsob výroby mají vliv na průběh účinku modifikace. Autorka se pokusila důvod tohoto rozdílného průběhu experimentálně ověřit a najít vysvětlení. Při experimentu použila 4 rozdílné předslitiny: vycházela z velikosti modifikačních fází typu Al4Sr, jak je uvedeno v tab. VI, z níž vyplývá výrazný pozitivní vliv na pevnost a tažnost pouze u modifikace litou cihličkou AlSr10. Platná norma totiž udává u této slitiny v litém stavu pro pevnost hodnotu Rm = 160 MPa, pro tažnost hodnotu A 5 = 1,5 %. V praxi existuje hypotéza, že litá struktura (cihličky) AlSr10 obsahuje intermetalické fáze Al4Sr v hrubé podobě, zatímco tvářený drát AlSr10 obsahuje tyto fáze v jemnější podobě. Z toho údajně vyplývá rychlejší, účinnější a stabilnější modifikační účinek. Tato hypotéza nebyla touto prací potvrzena. Částečně lze tento jev vysvětlit určitým mírným přemodifikováním slitiny (400 ppm Sr) a také pórovitostí mezi dendrity. Autorka má v plánu dále ve studiu tohoto jevu pokračovat.

J. P táček