Livarski vestnik

Livarski vestnik 62/2015 št. 2

Philipp Weiß*, Johannes Brachmann*, Andreas Bührig-Polaczek*, Sebastian F. Fischer*, *Livarski inštitut, RWTH Aachen, Intzestrasse 5, Aachen, Nemčija
VPLIV NIKLJA IN KOBALTA NA MIKROSTRUKTURO DUKTILNE LITINE, UTRJENE S TRDNO RAZTOPINO SILICIJA

Hiroyasu Makino, Minoru Hirata
SINTOKOGIO, LTD. AICHI, JAPAN
NOVA GENERACIJA PROCESOV FORMANJA S SVEŽIM PESKOM IN UPORABO TEHNOLOGIJE ZRAČENJA ZA RAHLJANJE

Jožef Medved, Miran Pirnat, Primož Mrvar
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za materiale in metalurgijo, Aškerčeva 12, 1000 Ljubljana, Slovenija
FAZNA RAVNOTEŽJA V ALUMINIJEVIH LIVARSKIH ZLITINAH V ODVISNOSTI OD VSEBNOSTI Si IN Fe

 



Philipp Weiß*, Johannes Brachmann*, Andreas Bührig-Polaczek*, Sebastian F. Fischer*, *Livarski inštitut, RWTH Aachen, Intzestrasse 5, Aachen, Nemčija


VPLIV NIKLJA IN KOBALTA NA MIKROSTRUKTURO DUKTILNE LITINE, UTRJENE S TRDNO RAZTOPINO SILICIJA

Izvleček 
Zaradi ugodne kombinacije livnosti, mehanskih lastnosti, strojne obdelovalnosti in sorazmerno majhne cene se je proizvodnja železove litine s kroglastim grafitom, imenovana duktilna litina (DI), od leta 2009 do 2012 povečala v Nemčiji za 35 %, na 1,6 milijona ton letno. Izboljšane mehanske lastnosti bodo še izboljšale njen položaj materiala z dobrimi uporabnimi lastnostmi pri izpolnjevanju prihodnjih zahtev v tekmi z varjenimi konstrukcijami in izkovki. Mehanske lastnosti standardne duktilne litine v litem stanju so predvsem posledica razmerja med feritom in perlitom v mikrostrukturi, na kar vplivajo zlitinski elementi. Popolnoma feritna duktilna litina ima največjo duktilnost in najmanjšo trdnost. S povečanjem deleža perlita se povečuje natezna trdnost ob velikem zmanjšanju raztezka pri zlomu. V nasprotju s tem ima »druga generacija« duktilne litine z deležem silicija do 4,3 % popolnoma feritno osnovo, ki je raztopinsko utrjena s substitucijsko raztopljenim silicijem. Dobljene raztopinsko utrjene vrste litine, kot so EN-GJS-450-18, EN-GJS-500-14 in EN-GJS-600-10, imajo izvrstno kombinacijo trdnosti, duktilnosti in zelo dobro strojno obdelovalnost zaradi popolnoma feritne osnove [Bjorkegren, L.E., K. Hamberg, Keith Millis Symposium on Ductile Cast Iron, 2003]. Poleg tega velik delež silicija dopušča prisotnost večjih količin karbidotvornih elementov, kot so vanadij, krom in titan [Löblich, final report of AIF Project 41EN, 2012]. Vendar je največja trdnost omejena na 600 MPa pri deležu silicija 4,3 %. Pri večjem deležu silicija se natezna trdnost in raztezek pri zlomu drastično zmanjšata zaradi predpostavljenega nastanka urejene silicijeve strukture dolgega reda. [Löblich, final report of AiF Project 41EN, 2012]. Podatki za učinek nadaljnjih elementov, ki omogočajo raztopinsko utrjevanje popolnoma feritne duktilne litine, se komaj kje najdejo v objavljeni literaturi. Da bi zapolnili to praznino pri raziskavah, smo v naši raziskavi feritno duktilno litino z masnima deležema silicija 3,8 % in 4,3 % legirali z 2 mas. % in 4 mas. % kobalta ter 1,5 mas. % in 3 mas. % niklja. Glede na popolnoma faktorsko zasnovo poskusov smo učinke kobalta in niklja ovrednotili s termično in mikrostrukturno analizo in poskusi natezne trdnosti. Poleg tega smo te rezultate statistično potrdili z analizo varianc. Ta prispevek prikazuje rezultate mikrostrukturnih analiz.

na vrh



Hiroyasu Makino, Minoru Hirata
SINTOKOGIO, LTD. AICHI, JAPAN

NOVA GENERACIJA PROCESOV FORMANJA S SVEŽIM PESKOM IN UPORABO TEHNOLOGIJE ZRAČENJA ZA RAHLJANJE

Izvleček 

Da bi se zmanjšala poraba surovin in energije, zahteve po izdelavi ulitkov s skoraj končno obliko postajajo vse večje. Za izdelavo visokokakovostne forme, ki bi zadovoljila takšne zahteve, se v svetu vse več uporablja postopek zapolnjevanja forme s peskom pri nizkotlačnem zračenju, kar omogoča enakomerno gostoto forme ob majhni porabi energije. Pri dejanskem ulivanju se je pokazalo, da ima tehnologija zračenja številne prednosti, kot so izvrstno zapolnjevanje s peskom, veliko trdnost in enakomerno gostoto forme, velike prihranke energije, majhno raven hrupa, manjšo obrabo modelov itn. Prispevek daje nekaj pomembnih informacij o postopku formanja s svežim peskom.
 

na vrh



Jožef Medved, Miran Pirnat, Primož Mrvar
Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Oddelek za materiale in metalurgijo, Aškerčeva 12, 1000 Ljubljana, Slovenija

FAZNA RAVNOTEŽJA V ALUMINIJEVIH LIVARSKIH ZLITINAH V ODVISNOSTI OD VSEBNOSTI Si IN Fe

Izvleček

Železo v aluminijevih zlitinah predstavlja glavno nečistočo. V nekaterih zlitinah predstavlja železo glavni legirni element, ki poveča trdoto zlitin, a tudi povečuje krhkost. V tem delu smo preiskovali fazna ravnotežja v Al-Si livarskih zlitinah in vpliv razmerja železa in silicija (Fe/Si). Preiskovali smo tako, da smo uvajali železno žico v talino, ki je bila izdelana iz elektroliznega aluminija in zlitine AlSi12Cu(Fe) pri temperaturi 750°C in pri različnih časih raztapljanja. Za ugotavljanje značilnih temperatur procesa taljenja in strjevanja ter sproščanja toplote pri tem smo uporabili metodo simultane termične analize (STA). Z uporabo Thermo-Calc programa smo izvedli termodinamično simulacijo napovedovanja faznega ravnotežja nastalih faz železa. S programom Thermo-Calc smo izvedli tudi vrednotenje eksperimentalnih podatkov in izračunali fazne diagrame pri različnih razmerjih železa in silicija (Fe/Si).

Ključne besede: aluminijeve zlitine, termodinamika, železove faze, termična analiza
 
 


na vrh