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

Page 45

M i l a n L a m p i c l M a r c Wa l z

kde je: O celk.(lin) – celkové množství kyslíku [ppm]; lineární korelační funkce Ocelk.(pot) – transformace vztahu (1) jako potenciální funkce (2) TL – austenitický likvidus [°C] TEmin – spodní eutektická teplota [°C] TK – teplota varu [°C] (srovnej rovnici 4 v odkazu [13]) T B – teplota základní litiny při odběru vzorku [°C]

Hodnocení křivek tuhnutí Ve výrobě LČG dnes dominují postupy OCC a postup sintercast. Oba jsou sice zaměřeny na hodnocení křivek tuhnutí, jsou však velmi odlišné. Ponorná sonda postupu sintercast se svými dvěma termočlánky obsahuje oxidační prostředek a vytváří umělý efekt odeznívání, což se kvůli dvoustupňovitosti procesu a s ním spojené časové ztrátě ukazuje jako naprosto nutné a účelné. Příslušný odběr vzorku je znázorněn na obr. 7. Dvojitý vzorek při postupu OCC (obr. 8) se zaměřuje na srovnání očkovaného a neočkovaného stavu a generuje pro každý produkt vlastní vzor křivky („otisk prstu“). Proces

Další postupy Existují určitě i jiné varianty metalurgického zpracování s cílem vyrobit litinu s červíkovitým grafitem. Nejjednodušší je přísada empiricky zjištěného množství hořčíkové předslitiny do litiny vytavené stále za stejných podmínek (tavicí agregát, vsázka, program čas–teplota), což je u vsázkového materiálu, který se každou chvíli mění, velmi obtížné a výsledkem je zpravidla vysoká zmetkovitost. Pohled přes Atlantik ukazuje, že se tam základní litina zpracovává v podstatě jako LKG, přičemž kuličky grafitu se přísadou titanu „zkazí“ a vytvoří ojedinělé útvary nebo útvary dendriticky rozvětvené. Děje se to po přísadě předslitiny MgTiCeCa (předslitina CG – compacted grafite). Produkt se označuje jako CG-litina (CGI = compacted grafite iron). Nevýhodou této metody je tvoření extrémně tvrdých titanových karbonitridů, které mají při třískovém obrábění katastrofální účinky na opotřebení obráběcích nástrojů. Nehledě na to, dá se vzniklý vratný materiál použít v podstatě jen na výrobu CGI, tj. musí se striktně ukládat odděleně. Všem metodám je společné to, že definují pro síru přípustný rozsah a případně ho upraví při nebo bezprostředně před zpracováním hořčíkem. Jinak mají všechny charakter jednotlivých dávek (pánve o objemu od 500 do 2000 kg). Svou hodnotu si zachovají i při použití automatické licí pece, pokud se plní již modifikovanou litinou. Aby se zabránilo potenciální ztrátě hořčíku, je nutné v takové peci použít ochrannou atmosféru (dusík nebo argon) a kvůli koagu-

laci produktů odkysličení přizpůsobit odběru litiny podle hmotnosti v pánvi. Korektura obsahu hořčíku v peci např. plněným profilem se doposud neosvědčila. Existuje však jedno řešení, jak zpracovat základní litinu hořčíkem podle jednoho průtokového postupu v plnicím kanále [17]; obsah pece by se tím pak (ve zvláštním případě) považoval za samostatnou dávku (šarži). Metoda je podporována tepelnou analýzou a stejně jako ostatní vychází ze zpětné vazby. Očkování ve formě, při kterém se základní litina sama modifikuje v licí formě, není alternativou k dominantnímu postupu OCC, resp. sintercast, která by se mohla brát vážně. To se sice s úspěchem použilo už u LKG a patří to ke stavu techniky, ale díky široce rozevřenému procesnímu oknu zde nehraje roli ani obvyklé kolísání základní litiny, ani kinetika absorpce hořčíku v systému zpracování v licí formě (opět v běžném rámci). Pro úzké procesní okno LČG se naproti tomu musí základní litina upravit vhodným způsobem v licí peci a způsob zpracování zjištěný empiricky musí zaručovat, že absorpce hořčíku proběhne od první po poslední kapku rovnoměrně. Technika postupu a nastavení parametrů je poměrně jednoduché, jestliže se pro postup tavení základní litiny v elektrické peci zpracovávají za konstantních podmínek, jako je program čas–teplota a odběr litiny, vždy tytéž čisté suroviny. Pak může litinu s červíkovitým grafitem vyrábět „kdokoliv“. Problémy ale nastanou už při přerušovaném provozu a přirozeně tehdy, když suroviny, které jsou k dispozici, nejsou tak „dobré, jak je třeba“, ale jen tak „dobré, jak je možné“. Co má slevač litiny k dispozici? Litina jako produkt recyklace Pro velký rozdíl cen vsázkových surovin mezi primární surovinou, surovým železem a druhotnou surovinou, šrotem a vratným materiálem, se dnes litina stále vyrábí z ocelového šrotu a vratného materiálu. Poměr mezi ocelovým šrotem a vratným materiálem odpovídá asi poměru 70–80 ku 30–20, podle množství vzniklého vratného materiálu. Pokud se odhlédne od přísad pro nauhličení (koks) a obohacení křemíkem (FeSi nebo SiC), je litinu nutné považovat za produkt recyklace. Studie [18] publikovaná U.S. Bureau of Mines v 80. letech minulého století na podkladech institutu Batelle a Ohio State University poukazuje na budoucí četná nebezpečí vyplývající z používání ocelového šrotu k výrobě litiny. Některé prvky mají na litinu následující vliv: – Pb, Sb, Bi As: přímý nepříznivý vliv

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

187

Z AO S T Ř E N O N A M AT ER I Á L

V poslední části série článků se o tomto tématu bude pojednávat podrobně. Model byl v popsané formě úspěšně odzkoušen pod taktovkou Institutu pro slévárenskou techniku GmbH (IfG), Düsseldorf, při zkouškách odlévání ve slévárně MAN v Norimberku [14], ale nebyl vypracován až do konce. Existuje však ještě jeden postup zaměřený na kyslík: metoda OxiCast je založena na měření termodynamické aktivity kyslíku v tavenině, resp. jeho podílu v rozpuštěné formě až do zlomků ppm měřených sondou EMK (elektromotorická síla) před a po zpracování hořčíkem. Tato metoda je založena na termodynamické rovnováze [15], [16]. Citlivost a přesnost měření čidel EMK byla až donedávna kritickým bodem. Potom, co byla v roce 2005 jejich citlivost měření desetinásobně zvýšena, měl by tento přístup být v budoucnosti o něco lehčí. Zkoušky s LKG byly každopádně opravdu úspěšné [17]. Pro úplnost je zde třeba uvést, že se přitom jedná o měření rozpuštěného kyslíku. Jak je známo, přesnost měření se s klesající teplotou (obr. 6) snižuje. Při teplotě cca 1450 °C, obvyklé teplotě pro zpracování hořčíkem, zachytí jen podíl FeO spektra kyslíku, ne však kyselinu křemičitou, která je již přítomna ve formě suspenze a hraje jak u LKG, tak u LČG důležitou roli při tvoření zárodků.

zpracování, pro který se používá, je jednostupňový a rychlý a nemusí brát v úvahu žádný efekt odeznívání podmíněný délkou zpracování. Oba postupy využívají k modifikaci a očkování plněný profil. Postup OCC však může pro zpracování využít i metodu sandwich nebo zpracování v konvertoru GF. Začátek boomu LČG v 90. letech je neoddělitelně spojen se zavedením původně Bäckerudovy metody (sintercast) pro řízené zpracování menším množstvím hořčíku. V prvním stupni se přísada hořčíku, (v množství zjištěném předem empiricky), nastaví cíleně na spodní hranici tolerance. Přesná úprava (množství) pak následuje ve druhém stupni, podle výsledku teplotní analýzy. Je nezbytné zmínit, že se současně zjistí potřeba tvoření zárodků a upraví se. Ke zjištění regulační veličiny se přitom také srovnávají křivky tuhnutí s uloženými daty.

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 5-6 2016  

Slevarenstvi 5-6 2016  

Profile for inasport