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

Page 66

Ze zahraničních časopisů

Ze zahraničních časopisů From the foreign foundry journals

ZE Z AHR A N IČN ÍCH ČA SOPISŮ

Výroba odlitků s nedendritickou strukturou s použitím metody RSF (Rapid Slurry Forming) Production of castings with non-dendritic structure using the Rapid Slurry Forming method Konopka, Z.; Wasik, A. Technická univerzita Częstochowa, oddělení slévárenství, Polsko Odlévání kovů v polotuhém stavu ve srovnání s klasickými způsoby lití eliminuje mikropórovitost odlitků zmenšeným smršťováním během tuhnutí, zvyšuje hustotu odlitků, snižuje riziko vzniku trhlin a segregaci legujících prvků v mikro- i makroměřítku. Procesy SSM (Semi Solid Metal) jsou ekonomičtější vzhledem k nákladům na energii a menšímu opotřebení zařízení, což je dáno nižšími teplotami tuhnutí odlitků. Měření viskozity kovu během tuhnutí při kontinuálním mísení ukázala, že výsledkem je fragmentace a sferoidizace primárních precipitátů ve slitině. Její viskozita je nejméně třikrát menší, než je viskozita slitiny, která tuhne při statických podmínkách. Při vysoké rychlosti míchání je dosaženo nejnižší viskozity, když množství pevné fáze dosahuje 50 %. Generování zárodků je způsobeno kontaktem taveniny při teplotě vyšší, než je teplota likvidu chladicí plochy, která odebírá teplo z této taveniny a vytváří polotuhou břečku. Pro procesy SSM jsou nejčastěji užívány nad- nebo podeutektické slitiny hliníku, hořčíku a mědi, hlavně pro široký rozsah teplot tuhnutí. V průmyslových podmínkách jsou již realizovány dva způsoby SSM výroby odlitků: reocasting, kdy je finální produkt získán přímo z polotuhé taveniny, a thixocasting, kdy je finální produkt získán z ingotu s globulární strukturou, který je bezprostředně před procesem tvarování předehřát na teplotu mezi likvidem a solidem. Existuje již několik metod pro získání zárodků primární fáze řízeným ochlazováním taveniny (popsány v článku). U metody RSF – Rapid Slurry Forming – je do tekutého kovu zavedeno chladítko na rameni míchadla. Chladítko se roztavuje během míchání. Na povrchu chladítka vznikají krystali-

400

zační zárodky, které jsou vlivem odstředivé síly distribuovány do celého objemu taveniny. Výhodou metody RSF je to, že malý podíl pevné fáze (20–30 hm. %) zaručuje tvorbu globulární struktury a vysokou zabíhavost břečky. Autoři použili ke zkouškám slitinu AlSi7Mg charakteristickou širokým rozsahem teplot tuhnutí. Parametry procesu tvorby polotuhé břečky jsou uvedeny v tabulkách a jsou dány počáteční teplotou taveniny, teplotou chladítka a jeho hmotností, konečnou teplotou a dobou míchání procesu, kdy je dosaženo v tavenině 30 % tuhé fáze. Na mikrosnímcích jsou dokumentovány: mikrostruktura nemodifikované slitiny s precipitáty dendritické α-fáze s eutektikem (α + Si) v mezidendritických prostorách a mikrostruktura získána RSF metodou s globulárními precipitáty α-fáze a s viditelným eutektikem (α + Si) v mezidendritických prostorách. Míchání zjemnilo eutektickou fázi v této slitině. Autory vyvinutý matematický model umožňuje stanovení základních parametrů polotuhé břečky, velikost chladítka, teplotu a dobu míchání taveniny. Byla potvrzena praktická použitelnost metody RSF pro odlévání slitiny AlSi7Mg v polotuhém stavu. (Zkrácený překlad článku z časopisu Prace Institutu Odlewnictwa, 2015, č. 4, s. 3–10.)

Účinky obsahu uhlíku na tepelnou únavu a mechanické vlastnosti austenitických ocelí s vysokým množstvím boru Effects of carbon content on high-temperature mechanical and thermal fatigue properties of high-boron austenitic steels Xiang Chen a kol. Univerzita Tsinghua, Fakulta materiálů a inženýrství, Peking, Čína V současné době je velká pozornost věnována otěruvzdorným slitinám s vysokým obsahem boru. Studie ukázaly, že houževnatost a pevnost matrice slitiny může být zvýšena náhradou eutektických karbidů s eutektickými boridy jako tvrdá otěruvzdorná fáze s nižším obsahem uhlíku. Rozpustnost boru v železe je extrémně malá (v austenitu i ve feritu), přičemž uhlík je těžko rozpustný v boridech. Nadto mají excelentní stabilitu při vysokých teplotách temperování a nejsou náchylné ke shlukování. Výsledky výzkumu ukázaly, že nový materiál má široké využití v pracovních

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

teplotách až 850 °C, je však citlivý na poměr množství uhlíku a boru. Při zkouškách byl volen poměr 0,19 % C : 0,54 % B až 0,50 % C : 0,56 % B. Tavby byly vedeny ve středofrekvenční indukční peci, vsázkový materiál byl elektrolyticky čistý. Tavenina byla nahřáta na 1600 °C a po 5 min odlévána do Y-bloků. Difuzní žíhání probíhalo při 930 °C po dobu 3 h. Z kýlových bloků byly odebrány vzorky pro tváření (poměr 3 : 1 při 1150 °C) a tepelnou únavu (300 cyklů mezi pokojovou teplotou a teplotou 800 °C). Od obsahu 0,19–0,29 hm. % C je morfologie eutektických boridů zakulacená, v matrici rozdělena do kontinuální sítě a mění se v rozbitou síť, když se obsah uhlíku zvýší do 0,37 hm. %. S tímto rozdělením se mění i mechanické vlastnosti, pevnost v tahu a houževnatost dramaticky klesá, když obsah uhlíku přesáhne 0,50 hm. %. Autoři uvádějí toto optimální složení nového materiálu: 0,29 % C; 0,56 % B; 8,86 % Cr; 6,71 % Mn; 1,17 % Si; 6,06 % Ni; 0,49 % Cu; 0,012 % P; 0,010 % S. Materiál má při pokojové teplotě tvrdost 302 HRC a rázovou houževnatost 15,5 J. Mechanické vlastnosti při 850 °C dosaženy: R m = 196,7 MPa, R p0,2= 190,3 MPa, A = 39,2 %, Z = 48,8 %, Rp0,2 /Rm 0,97, Rmc = 287,4 MPa, R pc0,2 = 167,9 MPa, Rpc0,2/Rmc = 0,58. Počet prasklin vzniklých tepelnou únavou u tohoto vzorku byl podstatně menší (hodnocení 2–3 podle Uddeholmova standardu) a praskliny byly tenčí než u slitiny s 0,19 hm. % C a je mnohem lepší než u elektrostruskově tavené oceli H13 (hodnocení 7–8). Vyšší obsah uhlíku může způsobit precipitaci částic borokarbidů, které se vylučují blízko hranic zrn a mohou být příčinou prasklin a snížení hodnot tepelné únavy. (Zkrácený překlad článku z časopisu China Foundry, 2016, č. 1, s. 1–8.)

Nové perspektivy a možnosti svařování tlakově litých dílů laserovým paprskem Neue Perspektiven und Möglichkeiten für das Laserstrahlschweissen von Druckgussbauteilen Dittrich, D; Standfuss, J; Jahn, A. Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik, Drážďany, Německo Možnost výroby složitých tvarů a výborná odlévatelnost tenkostěnných odlitků z lehkých slitin hořčíku a hliníku je předurčuje pro sériovou výrobu v elektro-

Profile for INA SPORT spol. s r.o.

Slevarenstvi 9-10 2016  

Slevarenstvi 9-10 2016  

Profile for inasport