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

Page 12

53. S L É VÁ R EN SK É D N Y® – V Y B R A N É P Ř ED N Á ŠK Y

M . B r ů n a – D. B o l i b r u c h o v á Tr h l i ny v h l i n í ko v ý c h z l i a t i n á c h

Trhliny v hliníkových zliatinách Hot tearing in aluminium alloys Received: 10.08.2016 Received in revised form: 24.08.2016 Accepted: 24.08.2016 669.715 : 621.746.7-21 Al alloys—hot tears

Submit ted work is focused on the issue of hot tearing in Al alloys. The first par t provides a brief theoretical analysis of the given area. The second, i.e. experimental par t, deals with the design, optimization and produc tion of measurement system for hot tear analysis. Paper also deals with experimental work, during which the HT index was analysed. For experimental work, three Al alloys with dif ferent Si, Cu and Ti content were used. During the test s, mainly the ef fec t of chemical composition was studied.

Ú vo d Trhliny možno charakterizovať ako chyby vznikajúce počas tuhnutia odliatku. Za všeobecnú príčinu vzniku trhlín je považovaná najmä tepelná deformácia a zmrašťovanie tuhnúceho odliatku. Ide teda o chyby porušenia celistvosti povrchu alebo vnútorného objemu odliatku. V zlievarenskom odvetví pomenovanie trhlina charakterizuje vytvorenie chyby pri teplotách, v určitom teplotnom intervale (v blízkosti teploty tuhnutia), kedy je stále prítomná minoritná vrstva tekutej fázy na hraniciach zŕn. Experimentálna časť Cieľom experimentálnej práce bolo navrhnúť, optimalizovať a vyrobiť merací aparát určený na analýzu trhlín v Al zliatinách. Ďalej realizovať experimentálne tavby, pri ktorých sa skúmal vplyv rôznych faktorov na vznik trhlín. Návrh a optimalizácia meracieho aparátu Navrhnutá kovová forma je konštruovaná tak, aby počas tuhnutia podporovala vznik trhlín. Skladá za zo štyroch ramien rôznej dĺžky, ktoré vychádzajú z vtokového kanála. Tým, že sú ramená ukotvené vďaka vtokovému kanálu na začiatku a kotviacim valcom na konci, vzniká efekt brzdeného zmrašťovania, čo podporuje vznik trhlín. Prostredníctvom týchto ramien bude možne realizovať kvantitatívne hodnotenie trhlín. Okrem spomínaných štyroch ramien forma obsahuje aj priechodný kanál so skrutkou na konci. Tá bude z vnútornej strany zaliata taveninou a z vonkajšej strany upevnená na snímač sily, na základe ktorého bude zaznamenávaná ťahová sila zmrašťujúceho sa odliatku. Ďalším prvkom pre hodnotenie trhlín je žiaruvzdorné sklo umiestnené v polohe pravdepodobného vzniku trhliny. Pomocou tohto skla bude možné pozorovať vznik trhlín v reálnom čase. Trhliny bude teda možné hodnotiť nielen po kvantitatívnej, ale aj po kvalitatívnej stránke. Pri návrhu formy sme vychádzali z nášho predchádzajúceho návrhu, ktorý mal určité nedostatky (obr. 1a). Po vykonaní experimentálnych tavieb sa preukázala funkčnosť formy, obsahovala však aj zásadné nedostatky, ktoré bolo nutné odstrániť. Prvým bol vznik turbulentného vírenia vo vtokovom kanáli, čo má okrem iného za následok nedostatočnú zabiehavosť. Druhým nedostatkom je veľká hmotnosť formy, ktorá sťažovala manipuláciu počas experimentálnych tavieb. Na základe týchto nedostatkov bola nutná optimalizácia. Z toho dôvodu vznikol nový model formy (obr. 1b), ktorý spĺňal podmienky lepšej zabiehavosti, napriek tomu však stále nevyhovoval z hľadiska nadmernej hmotnosti. Na obr. 2 je schematicky znázornený rozdiel v prúdení taveniny medzi novým a pôvodným dizajnom formy.

Ing. Marek Brůna, PhD. Ž i l i n s k á u n i v e r z i t a v Ž i l i n e, St r o j n í c k a f a k u l t a , K a t e d r a t e c h n o l o g i c ké h o i n ž i n i e r s t v a , S l o v e n s k á r e p u b l i k a U n i v e r s i t y o f Ž i l i n a , Fa c u l t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , D e p a r t m e n t o f Te c h n o l o g i c a l E n g i n e e r i n g

prof. Ing. Dana Bolibruchová, PhD. a)

Ž i l i n s k á u n i v e r z i t a v Ž i l i n e, St r o j n í c k a f a k u l t a , K a t e d r a t e c h n o l o g i c ké h o i n ž i n i e r s t v a , S l o v e n s k á r e p u b l i k a U n i v e r s i t y o f Ž i l i n a , Fa c u l t y o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g , D e p a r t m e n t o f Te c h n o l o g i c a l E n g i n e e r i n g

346

S l é vá re ns t v í . L X I V . z á ř í – ř í j e n 2016 . 9 –10

Obr. 1. Fig. 1.

b)

Návrh formy: a) pôvodný návrh, b) nový návrh Mould design: a) original design, b) new design

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2016  

Slevarenstvi 9-10 2016  

Profile for inasport