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

Page 14

O D B O R N É R ECEN ZOVA N É ČL Á N K Y

J . O d e h n a l – J . H a m p l – K . Ko n e č n á

Ch u n k y g r a f i t v t ě ž k ý c h o d l i tc í c h z l i t i ny s ku l i č ko v ý m g r a f i t e m

Na konci tuhnutí je podle TE high zbytková tavenina přesycena ky grafitu. P. Larranaga a kol. [8] navrhují, že by poměr obsauhlíkem a nekovovými sloučeninami MgO, MgO2, MgS, CaO, hů antimonu a ceru měl být vyšší než 0,8, aby se zabránilo CaS, CeO, CeS, Ce3S 4, Ce2O2S atd. Z nich sulfidy podporují degeneraci grafitu. tvorbu grafitových zárodků sekundárního eutektického grafitu. V praxi tavení může být u silnostěnných odlitků zjišťován sklon Nedostatečná tvorba sekundárních grafitových kuliček eutekk tvorbě chunky grafitu pomocí termické analýzy, přičemž jsou tického grafitu může vést k mikrostaženinám. Nadměrná měřeny hodnoty podchlazení (R v systému ATAS) jako paratvorba sekundárního grafitu může vést, zvláště u silnostěnných metry pro expanzi grafitu. odlitků, kde je rychlost ochlazování v tepelném centru relativPohyb kovové matrice nastává následkem terciárního růstu graně nízká, k tvorbě chunky grafitu, což je značně usnadněno fitu a nepřetržitým smršťováním kovové matrice také v tuhém mikro- i makrosegregací. stavu až k dosažení eutektoidní teploty. Pod touto teplotou se Sekundární kuličky grafitu vznikají stejným mechanizmem jako zastavuje růst grafitu, zatímco smršťování kovu dále pokračuje. primární a vedou k trhlinám v obálce austenitu. Mají malou Je možné uvést, že se chunky grafit netvoří podél přednostních velikost a největší povrchovou hustotu. směrů růstu (obr. 1), nevzniká ani před sférolity grafitu [7], neSekundární kuličky grafitu zaujímají přednostní polohu vzhlevzniká ani současně se sekundárním kuličkovým grafitem [10]. dem k primárním, kde jsou také nahromaděny perlitotvorné Chunky grafit je degenerativním tvarem grafitu, který vzniká prvky (Sn, Sb, Bi atd.). Následkem toho může být v těchto rozbitím primárních sférolitů grafitu na základě expanzního oblastech zjišťována vysoká koncentrace perlitu. tlaku sekundárních kuliček grafitu. To se děje rozbitím obálek Sekundární expanze grafitu stlačuje úlomky okolního austeaustenitu, postižených strukturními vadami, které byly vyvonitu do vnějšku. Tyto úlomky mohou přijít do styku s již ulálány sekundárními kuličkami grafitu obklopujícími úlomky manými obálkami austenitu kolem primárních kuliček grafitu, austenitu. Posun těchto zlomků poškozuje primární kuličky čímž jsou tyto do směru primárních kuliček stlačovány a pografitu. Úlomky zničených kuliček grafitu a také zničená zrna škozují je. Toto je klínový efekt. austenitu se rozmisťují kolem neporušených kuliček. Z toho Je-li poškození jen malé, není kulička grafitu zničena. Naproti důvodu jsou sekundární kuličky grafitu nazývány také „zabitomu může však také dojít k částečnému nebo rozsáhlému jácké“ kuličky. Expanze grafitu u tenkostěnných odlitků je zničení – „explodovaný“ grafit. V extrémním případě dochází omezena pro vysokou ochlazovací rychlost následkem malých k úplnému zničení a vzniká chunky grafit. teplotních gradientů mezi tepelným centrem odlitku a formou. Klínový efekt rozštěpuje kuličky grafitu a tříští je na jednoZde je nebezpečí tvorby mikrostaženin. Naproti tomu u silnoduché kuželovité spirálové částice a tlačí je v radiálním směru. stěnných odlitků probíhá tuhnutí postupně a pomalu, tj. střed Úlomky grafitu jsou v kovové matrici nově rozloženy mezi je ještě tekutý, zatímco vnější vrstvy jsou již ztuhlé. Vnitřní neporušenými primárními a sekundárními kuličkami. Úlomky expanze grafitu nemůže zbytkovou taveninu přetvořit, může rozbitého austenitu jsou malé a jsou zbytkem původních obávšak napájet dutiny vznikající smršťováním. Jsou-li tyto dutiny lek austenitu. Ne všechny primární kuličky grafitu jsou klínovyplněny, dochází při pokračujícím zvětšování objemu k vývivým efektem zničeny. Tento jev závisí na koncentraci uhlíku nu vysokého tlaku, který může vést k rozbití primárních kuliček a křemíku ve zbytkové mezibuněčné tavenině, a také na hořgrafitu. Z toho důvodu je u masivních odlitků také přiznáno číku, vápníku a ceru, které tvoří sulfidy a podporují intenzivní určité samonapájecí chování [11], [12]. sekundární tvorbu zárodků. E x p e r i m e n t á l n í t av by – E N - G J S - 4 5 0 -1 8 Dalším důležitým činitelem při tvorbě chunky grafitu je rychlost ochlazování, která je u masivních silnostěnných odlitků velmi Cílem experimentu bylo vytvoření podmínek pro vznik chunky nízká a poskytuje čas k intenzivnímu sekundárnímu růstu grafitu. grafitu v navrženém zkušebním bloku a následné studium Cer je největším podporovatelem chunky grafitu, dosud však mechanizmu jeho vzniku. nebyl pro toto tvrzení vypracován žádný teoretický model. Hmotnost taveniny pro experimentální tavbu byla 600 kg, Klínová teorie nabízí kombinaci CeS jako vynikajícího tvůrce která se odlila do připravených forem s různými rozměry zkuzárodků v tavenině s hustotou podobnou ostatním. Sloučenšebních odlitků. Tyto odlitky se vyhodnotily a část výsledků již iny podporující tvorbu zárodků sekundárních kuliček zůstabyla prezentována v literatuře [13], [14]. Vyhodnocení největnou, protože jsou uzavřeny v tavenině. Za přítomnosti ceru se šího odlitku z uvedené tavby o rozměrech 200 × 200 × 300 v tekuté mezibuněčné fázi tvoří velký počet kuliček grafitu, mm bude uvedeno v následujících kapitolách. které při jejich následující expanzní fázi, podle jejich počtu a velikosti, podporují klínový efekt. Intenzivní očkování snižuje tvorbu chunky grafitu, protože podporuje sekundární tvorbu zárodků. I. Asenjo a kol. [9] uvádí, že intenzivnějším očkováním podstatně vzroste počet kuliček grafitu a tím také množství vyloučeného grafitu. Tento úkaz je přímo úměrný expanzi grafitu (růstu objemu) v tepelném centru. Antimon, bizmut a berylium jsou prvky, které mají značný sklon ke kladné segregaci, takže jimi je naposled ztuhlá oblast obohacena. Tyto prvky mají značně antigrafitizační účinek a brání uhlíku v tom, Obr. 1. Přednostní růst grafitu Obr. 2. Schematické znázornění tvorby grafitických aby se vylučoval na zárodcích v mezibupodél osy C útvarů něčné zbytkové tavenině. Z toho důvodu Fig. 1. Preferential growth of Fig. 2. Schematic representation of the formation of graphitic graphite along the C axis formations jsou považovány za kompenzátory chun-

156

S l é vá re ns t v í . L X I V . k v ě te n – č e r v e n 2016 . 5 – 6

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 5-6 2016  

Slevarenstvi 5-6 2016  

Profile for inasport