Livarski vestnik

Livarski vestnik 58 / 2011 št. 2

P. Schumacher, S.Borzorgi, Th. Pabel, K. Haberl
RAZVOJ AL-ZLITIN ZA VELIKE ZMOGLJIVOSTI – VPLIV RAZPOK V VROČEM

Adam Kowalski, Józef Turzyński, Mieczysław Kuder
RAČUNALNIŠKO PODPRTA ANALIZA ZGRADBE DUKTILNE LITINE IN BAINITNO POBOLJŠANE DUKTILNE LITINE


Franc Zupanič
KVANTITATIVNA ANALIZA MIKROPOSNETKOV Z ODBITIMI ELEKTRONI KOT POMOČ PRI IDENTIFIKACIJI FAZ V LIVNIH ZLITINAH



P. Schumacher, S.Borzorgi, Th. Pabel, K. Haberl

Razvoj Al-zlitin za velike zmogljivosti – vpliv razpok v vročem

Izvleček

 

Sedaj uporabljane aluminijeve zlitine so pri lahkih avtomobilskih konstrukcijah na nekaterih področjih uporabe dosegle skrajne meje. Vendar metalurško načrtovanje novih zlitin ni pogojeno samo z mehanskimi lastnostmi, ampak tudi z livnostjo. Druge zlitine, razen zlitin Al-Si, so zelo nagnjene k razpokam v vročem, ker manjka silicij, ki bi se v zadnjih stadijih strjevanja širil. Ta prispevek obravnava razpoke v vročem pri aluminijevih zlitinah ter s termodinamičnim izračuni faznih diagramov vrednoti nagnjenost k razpokam v vročem.

na vrh



Adam Kowalski, Józef Turzyński, Mieczysław Kuder

Računalniško podprta analiza zgradbe duktilne litine in bainitno poboljšane duktilne litine


Povzetek

 

Zgradbo duktilne litine in bainitno poboljšane duktilne litine smo analizirali z računalniškim programom LUCIA (Laboratory Universal Computer Image Analysis – laboratorijska univerzalna računalniška analiza slike). Cilj je bil razviti algoritme za hitro ugotavljanje parametrov grafita in izpeljavo matematičnih odnosov (empiričnih enačb) med deleži avstenita v bainitno poboljšani duktilni litini in mehanskimi lastnostmi (Rm, A5, HB) tega materiala. Zgradbo grafita v duktilni litini smo analizirali z ulitimi bloki z različnimi debelinami sten, tj.  3, 6, 10, 20, 25, 40, 60, 75, 100 in 150 mm. Pri preiskavah smo ugotavljali naslednje parametre: površino, ki jo zaseda grafit, premer grafitnih kroglic, število kroglic na enoto površine in indeks okroglosti (nodularnosti). Delež avstenita v bainitno poboljšani duktilni litini smo merili po specialnem barvalnem jedkanju vzorcev in ugotavljali srednjo dolžino in debelino feritnih »iglic«. Analizirali smo vzorce, ki so bili bainitno poboljšani v temperaturnem območju med 280 in 390 oC, pri čemer smo temperaturo obdelave poviševali po 10 oC. Rezultate preiskav smo predstavili kot številčne vrednosti, kot diagrame in kot posnetke mikrostruktur. Mikrostrukture smo preiskovali s svetlobnim in vrstičnim mikroskopom. Izpeljali smo empirične enačbe za korelacije med deležem avstenita in temperaturo bainitnega poboljšanja ter med vrednostmi za Rm, A5, HB in deležem avstenita v osnovi. Rezultati preiskav omogočajo hitro ovrednotenje grafita in mehanskih lastnosti bainitno poboljšane duktilne litine na osnovi merjenih parametrov zgradbe. To omogoča, da se tehnološki proces lahko popravlja že med samo proizvodno fazo.

Ključne besede: duktilna litina, bainitno poboljšana duktilna litina, bainitno poboljšanje, metalografija


na vrh



Franc Zupanič


Kvantitativna analiza mikroposnetkov z odbitimi elektroni kot pomoč pri identifikaciji faz v livnih zlitinah


Izvleček

 

V livarstvu se pri karakterizaciji mikrostrukture poleg svetlobne mikroskopije najpogosteje uporablja kombinacija vrstične elektronske mikroskopije (SEM) in energijskodisperzijske spektroskopije rentgenskih žarkov (EDS). EDS s sodobnimi detektorji omogoča kvalitativno analizo elementov vse od Be do U ter kvantitativno analizo vseh elementov od B naprej. Kljub temu je točnost EDS analize pogosto vprašljiva zaradi neprimerne uporabe pospeševalne napetosti, toka primarnih elektronov, zelo majhne velikosti analiziranih delcev, ipd. S SEM lahko dobimo tudi mikroposnetke z odbitimi elektroni (BSE), ki prav tako nosijo informacijo o kemijski sestavi faz. V zvezi s tem je bila razvita metoda, s katero lahko iz slike odbitih elektronov izluščimo podatke o koeficientu povratnega sipanja, η, faz, ki so navzoče v mikrostrukturi. Koeficiente povratnega sipanja lahko izračunamo tudi iz rezultatov kvantitativne EDS-analize z uporabo empiričnih enačb in Monte Carlo simulacij. S primerjavo koeficientov povratnega sipanja pridobljenih na dva med seboj povsem neodvisna načina lahko preverimo skladnost rezultatov EDS-analize, s čimer se lahko izognemo številnim napačnim interpretacijam rezultatov. V nekaterih primerih lahko iz analize slike odbitih elektronov dobimo tudi podatke o koncentraciji elementov, ki jih z EDS-analizo ne moremo detektirati.

na vrh