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

Page 54

Wa l t e r L e i s

Roční přehledy Annual overviews

Tlakové lití – 3. část 1. díl

Walter Leis

RO ČN Í PŘ EH L EDY

Materiály Slitiny hliníku S. Wiesner a L. Speckert [1] představují hliníkovou slitinu AluSiDur vysoké pevnosti pro konstrukce z tlakově litých dílů. U této slitiny, která vychází ze slitiny AlSi10MnMg, bylo příslušně upraveno chemické složení a tepelné zpracování. Tak bylo možné dosáhnout tepelným zpracováním T6 a rychlým ochlazením ve vodě hodnoty 280 MPa meze průtažnosti Rp 0,2 při více než 9% poměrném prodloužení při přetržení. Další modifikace umožnila hodnotu meze průtažnosti téměř 200 MPa bez jakéhokoliv tepelného zpracování (obr. 1). Hliníkové slitiny pro tlakové lití mají jak nízký obsah železa, tak mědi. R. Donahue [2] a [3] zkoumal speciálně vliv obsahu mědi na vhodnost slitiny pro konstrukční díly. Podle těchto studií umožňuje vyšší obsah mědi ve slitinách zvýšit podíl železa až na 0,4 % (všechny údaje v hmotnostních procentech). Tak lze se stoupajícím obsahem mědi dosáhnout nejen zlepšení zabíhavosti, ale spíše výrazného zvýšení meze průtažnosti o 50 % při tepelném zpracování T5, resp. o 100 % při tepelném zpracování T6, čímž se umožní podstatné snížení hmotnosti konstrukčních dílů. Vliv obsahu železa slitin 360 a A360 (podobné AlSi10Mg) na mechanické vlastnosti po tepelném zpracování T5 zjišťovali S. Midson a J. Brennan [4] a [5]. Ve studii zadané NADCA (North American Die Casting Association) se systematicky obměňoval obsah železa a hořčíku a také parametry a čas tepelného zpracování. O stavu a perspektivách tlakově litých hliníkových konstrukčních dílů s co nejlepší garancí principu lehké konstrukce referují E. Ambos aj. [6]. Vysokou vodivost, která je s hutní hliníkovou slitinou pro tlakové lití dosažitelná, popisují R. Klos a P. Kohlmann [7] na příkladě slitiny Castasil-21 (AlSi9Sr). W. Fragner aj. [8] zjišťovali použitelnost recyklovaných slitin pro konstrukční účely ve výrobě automobilů. Mechanické

388

vlastnosti zkoumaných variant slitin se zkoušely na tyčích odlévaných do kovové formy. Konstrukční díly ze slitiny AlSi10MnMg důležité pro ochranu při nárazu, které mají dutiny s úkosy, byly kvůli požadovanému poměrnému prodloužení při přetržení podrobeny tepelnému zpracování. B. Fuchs aj. [9] popisují ve svém příspěvku upravené tepelné zpracování, při kterém solné jádro zůstává při zpracování v odlitku. S. Desrosiers aj. [10] zkoušeli tepelnou zpracovatelnost a svařitelnost tlakových odlitků z hliníkových slitin různého složení. Všechny čtyři zkoušené slitiny, Silafont-36, Aural-2, Mercalloy(367) a Mercalloy(368), splnily kladené požadavky. Významem jednotlivých legujících prvků u skupiny slitiny zn. Mercalloy na výrobu konstrukčních dílů se zabývají M. Hartlieb a R. Donahue v odkazu [11]. M. Wang aj. [12] použili k omezení fáze α Al-Fe-Si a β Al-Fe-Si ve slitině A368 (podobná AlSi0Cu3) simulaci v programu ThermoCalc. Doporučuje se obsah manganu mezi 0,35 a 0,5 % a také obsah hořčíku nižší než 0,65 %, aby se tvoření fáze π Al-Fe-Si udrželo na nízké úrovni. Hliník má dvě navzájem související vlastnosti: absorpci vodíku z ovzduší a okamžitou přeměnu na oxidy. K. Kendrick aj. [13] použili ke snížení množství stěru a ztráty kovu stanici MTS 1500 pro zpracování taveniny firmy Foseco Europe, Borken. Tímto zařízením se zlepší čistota taveniny, což přispívá k lepší zabíhavosti a dosazování a tím k menší pórovitosti. Slitiny hořčíku Na speciálním zařízení pro tlakové lití zjišťovali K.-P. Tucan aj. [14] sklon slitin hořčíku ke vzniku trhlin (obr. 2). Slitiny zinku Tlakové odlitky ze slitin zinku nacházejí široké uplatnění nejen v automobilovém průmyslu a strojírenství, ale i ve výrobě

Tab. I.

nábytku a jeho kování. Při použití, při kterém je důležitá bezpečnost, např. u zadržovacích systémů, bodují zinkové tlakové odlitky svými vynikajícími mechanickými vlastnostmi. S. Grund ve svém příspěvku [15] a [16] zdůrazňuje, že základem zajišťování bezpečnosti je dodržování norem EN 1774 a EN 12844, což potom vede nejen k vysokým hodnotám mechanických vlastností. Dalšími vítanými doprovodnými vlastnostmi je velmi dlouhá životnost, vysoká hospodárnost, minimální tolerance, optimální zušlechtění povrchu a maximální téměř konečné rozměry výrobku. Novinky v oblasti zinkových tlakových odlitků míří ke snižování spotřeby materiálu, tloušťky stěny a hmotnosti. O posledních novinkách týkajících se zinkových tlakových odlitků referují D. Winter a F. Goodwin [17]. Na konkrétních odlitcích jsou představeny slitiny EZAC s velmi vysokou pevností pro stroje s teplou komorou, která je srovnatelná se slitinou ZA27 a slitinou HF (High Fluidity). Nová data o mechanických vlastnostech slitin zinku pro tlakové lití lze najít u F. Goodwina, L. Kalliena a W. Leise v odkazu [18]. Výsledky zahrnují pevnostní vlastnosti slitin Z410 a ZA8 a také jejich chování při tečení (obr. 3). O tématu recyklace zinku ze stavebních materiálů – zdroje a ochrana klimatu v EU – pojednává S. Grund v odkazu [19]. Rozměrovou stálost pod vlivem přísady titanu nadeutektické slitiny zinku ZA27 zkoumali W. Krajewski aj. [20]. Slitiny mědi A. Bardos [21] představuje slitiny mědi pro tlakové lití v technice: čistou měď pro vysokou elektrickou vodivost a slitinu siliziumtombak pro konstrukční součásti s vysokou pevností. Při tlakovém lití je, na rozdíl od lití do pískové formy, vlivem rychlého chladnutí mosazi fáze α přesycena křemíkem, což výrazně zvyšuje pevnost (tab. I).

Rozdílné vlastnosti slitin mosazi [21]

Prášek SiC označení (DIN EN A982)

slitina siliziumtombak

mosaz

měď Cu-C

CuZn16Si4-C

CuZn38Al-C

pevnost v tahu (Rm [MPa])

500

380

150

mez protažení (Rp [MPa])

300

130

(40) 100

hustota [kg/dm3]

8,3

tažnost při přetržení (A [%])

5–15

30

25

tvrdost (HB)

130

75

40

elektrická vodivost [MS/m] rozsah tavení [°C]

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

3

12

> 55

950–1000

900–950

1083

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2016  

Slevarenstvi 9-10 2016  

Profile for inasport