Livarski vestnik

1.
J. Friess1, U. Sonntag2, I. Steller3, A. Bührig-Polaczek1
1 Livarski inštitut univerze RWTH Aachen, Aachen, Nemčija
2 GFaI – Združenje za napredek na področju računalništva, Berlin, Nemčija
3 BDG – Nemško združenje livarjev, Düsseldorf, Nemčija
RAZVOJ ENOTNEGA ANALITSKEGA POSTOPKA ZA SISTEMSKO NEODVISNO OCENO MORFOLOGIJE IN OKROGLOSTI GRAFITA V NODULARNI LITINI

2.
Z. Zovko Brodarac1, D. Stanić2, F. Kozina1
1 Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Hrvaška
2 CIMOS-P.P.C. Buzet, Hrvaška, Politehnika Pulj – Tehnično-poslovna fakulteta, Riva, Hrvaška
VPLIV CU NA RAZVOJ MIKROSTRUKTURE ZLITINE ALSI7MGCU

3.
J. Medved1, S. Kores2, T. Balaško1, M. Vončina1
1 Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana, Slovenija
2 Talum Tovarna aluminija d. d. Kidričevo, Kidričevo, Slovenija
VPLIV MANJŠEGA DODATKA LEGIRNIH ELEMENTOV NA ALUMINIJEVE LIVARSKE ZLITINE

4.
D. Arnšek1, F. Zupanič1, B. Podgoršek2, T. Bončina1
1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Maribor, Slovenija
2 Omco Metals Slovenia d.o.o., Žalec, Slovenija
OPREDELITEV MIKROSTRUKTURNIH SESTAVIN V NAPREDNEM ALUMINIJEVEM BRONU


1.
J. Friess1, U. Sonntagb2, I. Stellerc3, A. Bührig-Polaczek1
1 Livarski inštitut univerze RWTH Aachen, Aachen, Nemčija
2 GFaI – Združenje za napredek na področju računalništva, Berlin, Nemčija
3 BDG – Nemško združenje livarjev, Düsseldorf, Nemčija

RAZVOJ ENOTNEGA ANALITSKEGA POSTOPKA ZA SISTEMSKO NEODVISNO OCENO MORFOLOGIJE IN OKROGLOSTI GRAFITA V NODULARNI LITINI

Izvleček


Kvantitativna določitev morfologij grafita v sivih litinah s kroglastim grafitom igra pomembno vlogo v kontroli kakovosti in razvoju materialov. Nasproti že uveljavljene metode subjektivne primerjave na podlagi vizualne analize predstavlja analiza digitalnih posnetkov obetavno orodje, ki omogoča izvedbo objektivnih in ponovljivih analitičnih metod. V povezavi s slednjo danes še vedno nimamo standardiziranega postopka, zaradi česar prihaja do razlik v klasifikacij oblik grafita kot tudi okroglosti v praksi.
V tej raziskavi smo preiskali različne parametre in dejavnike med celotnim metalografskim postopkom, vključno s pripravo vzorcev, zajemanjem posnetkov, obdelavo posnetkov, meritvami, klasifikacijo in določitvijo okroglosti, da bi bolje razumeli vzroke za različne rezultate analiz digitalnih posnetkov ter tako razvili enoten analitski postopek za sistemsko neodvisno oceno morfologije grafita.
Prikazali smo, da nastavitve kamere ob različnih umeritvah in osvetlitvah v največji meri vplivajo na podatke, ki izhajajo iz zajetega posnetka, in njihovo natančnost, ki so ključni razlogi za različne klasifikacije. Na izmerjeno obliko grafitnih delcev prav tako vplivajo različna izvedba algoritmov za izračun mejnih vrednosti zaradi binarizacije posnetkov z namenom razločevanja grafita od železne osnove. Najnovejši standardi v povezavi z okroglostjo so opredeljeni samo za okroglost nad vrednostjo 0,6, čeprav je potrebna celovita klasifikacija oblik grafita na podlagi kombinacije različnih oblikovnih parametrov, npr. poleg okroglosti tudi sferičnost in trdnost.

Ključne besede: nodularna litina, analiza posnetkov, okroglost, morfologija grafita, klasifikacija grafita


2.
Z. Zovko Brodarac1, D. Stanić2, F. Kozina1
1 Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Hrvaška
2 CIMOS-P.P.C. Buzet, Hrvaška, Politehnika Pulj – Tehnično-poslovna fakulteta, Riva, Hrvaška

VPLIV CU NA RAZVOJ MIKROSTRUKTURE ZLITINE ALSI7MGCU

Izvleček

Snovanje in karakterizacija zlitine AlSi7Mg(Cu) z dodatkom Cu (do 1,435 wt.%) predstavlja izziv na poti k doseganju naprednih mehanskih lastnosti že pri običajnih, torej neobdelanih ulitkih. Mikrostrukturna raziskava zlitine AlSi7MgCu odkriva širok razpon zapletenih reakcij in možnih intermetalnih faz zaradi interakcije legirnih elementov in elementov v sledovih. Dodatek Cu (do 1,435 wt.%) kot sekundarni legirni element sproža dodatno interakcijo s prehodnimi elementi Fe, Mn in sekundarnim legirnim elementom Mg. Razvoj mikrostrukture in določitev zaporedja strjevanja zagotavljajo podroben vpogled v poti strjevanja tako neobdelanih kot toplotno obdelanih ulitkov. Obogatitev procesa strjevanja s kompleksnimi intermetalnimi fazami odkriva naslednje sestavine: dendritna mreža; železna iglasta formacija Al5SiFe in/ali kompleksna formacija, podobna kitajskim pismenkam Al15(Fe,Mn,Cu)3Si2; glavna evtektska (αAl+βSi); kompleksen evtektski klaster faze Al8Mg3(Fe,Mn,Cu)Si6 in faze Al5(Fe,Mn,Cu)2Mg8Si6 ter precipitat sekundarne evtektske faze αAl+Mg2Si in αAl+Al2(Fe,Mn,Cu). Infiltracija pogostih prehodnih elementov, npr. Fe in Mn v fazah, ki prenašajo Cu, je privedla do visoke vsebnosti prehodnih elementov (Fe+Mn+Cu). Mikrostrukturne raziskave so pokazale tudi trajno interakcijo Fe, Mn in Cu pri tvorbi širokega razpona intermetalnih faz skozi celoten proces strjevanja.

Narava (morfologija in interakcije legirnih elementov) tvorjenih intermetalnih faz ustreza razvoju nateznih in mehanskih lastnosti zaradi močnih vezi in interakcije med celotnim procesom strjevanja.

Ključne besede: zlitina AlSi7MgCu, baker, mikrostruktura, prehodni elementi


3.
J. Medved1, S. Kores2, T. Balaško1, M. Vončina1
1 Univerza v Ljubljani, Naravoslovnotehniška fakulteta, Ljubljana, Slovenija
2 Talum Tovarna aluminija d. d. Kidričevo, Kidričevo, Slovenija

VPLIV MANJŠEGA DODATKA LEGIRNIH ELEMENTOV NA ALUMINIJEVE LIVARSKE ZLITINE

Izvleček

Standardni materiali ne izpolnjujejo strogih zahtev za kompleksne aplikacije. Članek obravnava modeliranje inovativnih aluminijevih zlitin z boljšimi lastnostmi za visokotemperaturne aplikacije. Za analizo vpliva dodatka cirkonija in molibdena na strjevanju zlitine Al-Si-Mg-Mn, smo uporabili termodinamične izračune, enostavno termično analizo in diferencialno kalorimetrijo. Optična mikroskopija in elektronska vrstična mikroskopija z energijsko disperzijsko spektroskopijo sta služili za določanje razvoja mikrostrukture preiskovanih zlitine.
Analizirali smo kemično sestavo, vrsto in količino nastalih faz, preučili ravnotežne in neravnotežne procese ter značilne temperature strjevanja za laboratorijske in industrijske aluminijeve zlitine. Ko smo v zlitino dodali cirkonij, se je izoblikovala nova igličasta faza. Molibden v zlitini je vključen v fazo AlFeMnSi, pri čemer v nekaterih primerih delno zamenja železo in oblikuje novo fazo AlFeMnMoSi z drugačno morfologijo bolj zaokrožene kitajske pisave.

Ključne besede: zlitina AlSi7MgCu, baker, mikrostruktura, prehodni elementi


4.
D. ARNŠEK1, F. ZUPANIČ1, B. PODGORŠEK2, T. BONČINA1
1 Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Maribor, Slovenija
2 Omco Metals Slovenia d.o.o., Žalec, Slovenija

OPREDELITEV MIKROSTRUKTURNIH SESTAVIN V NAPREDNEM ALUMINIJEVEM BRONU

Izvleček

V tej raziskavi smo preučevali aluminijev bron, ki vsebuje 18 % Ni. Bron je bil lit v pesek. Analize so bile opravljene na prilitih napetih vzorcih. Vzorce smo pripravili z ustreznimi metalografskimi metodami. Preučevali smo jih s pomočjo svetlobne mikroskopije, vrstične elektronske mikroskopije, mikrokemične analize, rentgenske difrakcije in diferenčnih toplotnih analiz.

Tipična mikrostruktura v litem stanju je sestavljena iz globulitne β-faze, ki je pravzaprav intermetalna faza AlNi. Obstajata dve vrsti dvofaznih sestavnih delov v interdentritnih prostorih; obe zajemata α-Cu (trdna raztopina, obogatena s Cu) in β. Pri prvi sestavini (α-Cu + β-AlNi) so grobe β palice v fazi α, pri drugi sestavini (α-Cu + β-AlNi) pa je prisotna lamelna struktura (α-Cu + β-AlNi). V mikrostrukturi so prisotni tudi železno-kromovi boridi. Mikrostruktura vzorca DTA je po kakovosti enaka, vendar pa so mikrostrukturni sestavni deli precej bolj grob.

Ključne besede: aluminijev bron, nikelj, mikrostruktura, strjevanje