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

Page 46

Z AO S T Ř E N O N A M AT ER I Á L

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

na morfologii grafitu s drastickým snížením pevnosti v tahu. Teoreticky se tyto prvky dají metalurgicky neutralizovat jen velmi obtížně zpracováním kovy vzácných zemin po dezoxidaci a odsíření. Uvažovalo se už i o zavedení plynného chloru do základní litiny nebo nechlorování použitím PVC před zpracováním taveniny, což se v praxi nedá realizovat kvůli problémům s ochranou životního prostředí, které jsou s tím spojené. – Al, (O, H): obsah hliníku a kyslíku do 0,01, resp. 0,006 % je v litině nezbytný, protože podporuje tvoření oxidických zárodků pro nerušenou krystalizaci fází austenitu a grafitu. Příliš vysoký obsah Al zvyšuje rozpustnost vodíku a kyslíku v tekuté litině. Následkem toho je skrytá plynová pórovitost a endogenní struskové vměstky. Myslitelné metalurgické protiopatření je řízená oxidace hliníku s návazným zestruskováním. Takové zpracování se musí dělat s ohledem na dodržení hladiny hliníku (cca 0,01 %) v samostatném konvertoru. – Cr, B: tvoření karbidů a tím zhoršení obrobitelnosti. Metalurgická opravná opatření ad hoc nejsou možná. A kdo za to může? Přirozeně entropie (myslí se horší uspořádání soustavy, pozn. překladatele)! Dá se entropie nějak překonat? Nedá. Jediné, co se dá dělat, je zpomalení jejího růstu, a to funguje následovně: • procesy ve slévárně se musí podrobně probrat a uspořádat tak, aby následovaly přímočaře za sebou; • rozptyl výsledků je třeba snížit důsledným monitorováním; • to zase umožní zúžit rozsah tolerancí podle hesla, nenabízet co možná nejvyšší vlastnosti, ale zato rovnoměrné. Bez spolupráce konstruktéra se tento záměr dá vytvořit jen velmi

Obr. 9.

188

obtížně. Jelikož zákazník s vědomím, že musí počítat s rozptylem, svá zadání vyšroubuje hodně vysoko, bylo by z větší části již ziskem, kdyby k tomu neměl důvod. Mnoho zákazníků pracuje podle tohoto principu – na vysoké úrovni; • kvůli situaci na trhu s legujícími prvky je nezbytné pracovat na syntéze alternativ. Nástroje k tomu nabízí teorie elektronů kovů [19] a také elektronová struktura soustavy (systému) [20]. V praxi se v malém měřítku již osvědčily. E n e r g e t i c ké s r ov n á n í l i t i ny s e s l i t i n a m i h l i n í k u Úvod V posledních letech muselo mnoho slevačů litiny přijmout výrazný pokles výroby ve prospěch slitin hliníku a mnoho sléváren litiny zavřelo své brány. Tuto situaci nezavinily třeba úkoly zadané vládou týkající se podmínek ochrany životního prostředí nebo problémy dané sídlem výroby, ale kombinace událostí souvisejících s celosvětovými starostmi s ekonomikou a obchodem. Vývoj této situace podnítila ropná krize v 70. letech minulého století. Tehdy se o prorocké zprávě organizace Club of Rome (Římský klub) ještě žertovalo, ale s téměř desetiletým zpožděním začaly i politické snahy o úspory energie. Ve výrobě automobilů to znamenalo snižování hmotnosti, tzn. „pryč od litiny a oceli a sem s hliníkem“. To, že se předběžný vrchol, automobil výlučně z hliníku, současně stal nejtěžším vozidlem ve své třídě, je už jiná historka. Srovnání vlastností Očividnou předností přechodu od litinových odlitků k odlitkům hliníkovým je o dvě třetiny nižší specifická hmotnost slévárenských hliníkových slitin. Když

Vliv teploty na vlastnosti slévárenské slitiny hliníku Al-356-T6 [21]

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

se však vezme jakýmkoliv způsobem v úvahu specifická hmotnost spolu s určitými vlastnostmi, nemusí být slitiny hliníku vždy optimálním materiálem. Srovnání vybraných vlastností hliníkové slitiny Al-356-Tx s litinou s lupínkovým EN-GJL 250 a litinou s červíkovitým grafitem GJV-450 je v tab. IV. Vliv teploty na hliníkovou slitinu Al-356-T6 ukazuje obr. 9. Vychází-li se z toho, že když blok válců pracuje při teplotě asi 125 °C, snižuje se pevnost v tahu přibližně o 20 %. Určité oblasti hlavy válců mohou mít teploty překračující 200 °C. Zbytková pevnost v tahu je pak u hliníkových slitin jenom zlomek pevnosti při teplotě okolí. U litiny při těchto teplotách nedochází k žádné ztrátě pevnosti. Kritéria volby materiálu Z výše popsané závislosti vlastností typické slitiny hliníku na teplotě se musí nutně vyvodit to, že každé rozhodnutí, nahradit slitiny železa pouze kvůli nízké specifické hmotnosti hliníkem, vyžaduje komplexní analýzu celé řady technicky relevantních faktorů. Kromě již rozebírané závislosti vlastností to jsou: korozní vlastnosti, obrobitelnost, celkové náklady, kompatibilita s ostatními technickými materiály, spolehlivost konstrukčních součástí a také celková spotřeba energie. Naneštěstí se velmi často při rozhodování neberou uvedené závislosti v úvahu, protože pracovníci, kteří rozhodují, nemají zhusta potřebné odborné znalosti. Rozhodnutí z „ideologických“ důvodů nebo takových jako „dámy mají rády hliník“ či „litina není na výši techniky“ se následovně také neberou v úvahu. Nejdůležitější soubory otázek jsou: – Stěžejní bod: celková spotřeba energie: výroba hliníku prvního tavení je energeticky velmi náročná. Není náhoda, že rafinerie hliníku budují svá sídla v blízkosti elektráren s nejnižšími náklady. Navíc se často zapomíná na to, že hliník má sice nízký bod tavení, ale za to vykazuje se svými přibližně 400 kJ/kg nejvyšší tavné teplo ze všech kovů.

Obr. 10. Spotřeba energie na tunu hliníku a oceli při rostoucím počtu „recyklačních cyklů“ [21]

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 5-6 2016  

Slevarenstvi 5-6 2016  

Profile for inasport