Livarski vestnik

1.
T. Murayama
Kansai University, Japonska
POTENCIAL DUKTILNIH ZLITIN Z VISOKO ENTROPIJO KOT MATERIAL ZA LITJE

2.
R. Bähr1, C. Michaelis1, S. Scharf2
1Otto von Guericke University Magdeburg, Nemčija
2Fraunhofer IFF Magdeburg, Nemčija
ALUMINIJEVI ULITKI: POSTOPKI, UPORABE, KAKOVOST

3.
F. Zupanič, T. Bončina
Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Slovenija
RAZVOJ ŽAROOBSTOJNIH ALUMINIJEVIH ZLITIN


1.
T. Murayama
Kansai University, Japonska

POTENCIAL DUKTILNIH ZLITIN Z VISOKO ENTROPIJO KOT MATERIAL ZA LITJE

Izvleček

Predstavljen je nov pristop, ki se je izkazal za učinkovitega v zasnovi novih zlitin z visoko entropijo z razširjenimi grafitnimi delci, ki jih odlikuje visoka natezna trdnost in žilavost pri nizkih temperaturah, kot je temperatura tekočega dušika (77 K). Ogljik je bil dodan zlitinam CrMnFeCoNi v ozračju Ar prek električne peči. Matrika lite zlitine za vse primerke je bila fcc. Največja količina ogljika je bila porazdeljena v karbidih, ki so nastali v primarni fazi strjevanja. Količina karbidov se je zmanjševala z zmanjšanjem dejavnosti Cr. V primerih, kjer je bila dejavnost ogljika visoka, so nastajali grafitni delci, količina krčenja v primerkih ulitkov pa se je zmanjšala. Livna zlitina z razširjenim grafitom in visoko entropijo se lahko zasnuje z nadziranim dodajanjem ogljika in dejavnostjo kroma.

Ključne besede: karbidi, zlitina CrMnFeCoNi, fcc, grafit, krčenje


2.
R. Bähr1, C. Michaelis1, S. Scharf2
1Otto von Guericke University Magdeburg, Nemčija
2Fraunhofer IFF Magdeburg, Nemčija

ALUMINIJEVI ULITKI: POSTOPKI, UPORABE, KAKOVOST

Izvleček

Potrebe po izboljšanih lastnostih, nižjih proizvodnih stroških in boljšem razmerju med trdnostjo ter težo skupaj z zahtevami, kot so zmanjšanje onesnaženja, izboljšanje učinkovitosti porabe goriva in izboljšano delovanje, so aluminijevim ulitkom pomagale na številnih področjih izpodriniti železne zlitine. Ravno zaradi teh razločevalnih lastnosti se aluminij v prvi vrsti povezuje z vesoljsko in avtomobilsko industrijo.
V tipičnem delovišču livarne se pred litjem izvede niz previdnostnih ukrepov za izdelavo visokokakovostnih delov brez por. Na lastnosti aluminijevih izdelkov vplivajo obdelava taline, livne tehnike in mikrostruktura. Strjevanje je faza, v kateri nastaja mikrostruktura. Izcejanje in razpoke v vročem spadajo med napake, ki lahko nastanejo med strjevanjem. Napake, ki nastanejo v fazi taljenja in med rokovanjem z zlitino tekom postopka litja. Vsi ti procesi potečejo pred fazo strjevanja. Nedvomno vse napake, ki so prisotne oziroma ki nastanejo med fazo taljenja in ki se lahko prenesejo na končno mikrostrukturo, prispevajo tudi k nastanku napak med strjevanjem in vsekakor vplivajo na življenjsko dobo komponente. Zato je očitno, da se nadzorovanje kakovosti izdelka začne z nadzorovanjem kakovosti taline.
Odstranjevanje vodika iz tekočega aluminija (razplinjevanje) je ključnega pomena za proizvodnjo visokokakovostnih ulitkov. Obstaja več metod za razplinjevanje, ki so jih v zadnjih desetletjih preučili, med drugim razplinjevanje med ponovnim taljenjem, vakuumsko razplinjevanje, ultrazvočno razplinjevanje, razplinjevanje s pršenjem, vrtljivo mešalo in razplinjevanje s tabletami.
Najprej bo podana zbirka znanja o vakuumski tehnologiji kot enega največjih tehničnih izumov 17. stoletja Otta von Guericka do uporabe v današnji livarski industriji. Prav tako bomo podrobneje opisali pomembnost obdelave aluminijevih talin z mešalom v povezavi z njihovimi okvirnimi pogoji. Še posebej se bomo osredotočili na učinke obdelave in vpliv na nastanek por, distribucijo in morfologijo.
Nato sledi razprava o kakovosti ulitkov, ki se osredotoča na najresnejšo napako v ulitkih, tj. poroznost, ki jo je mogoče potrditi z uporabo tridimezionalne rentgenske računalniške tomografije. Skladno se rentgenska računalniška tomografija uporablja pri aluminijevih zlitinah za določitev velikosti in morfologije poroznosti ulitka. Prav tako smo razpravljali tudi o koristnosti rentgenske mikrotomografije za preiskovanje vpliva mikrostrukture ulitka na mehanske lastnosti aluminijevih zlitin.

Ključne besede: aluminij, obdelava taline, vakuum, razplinjevanje, kakovost, pore, mehanske lastnosti


3.
F. Zupanič, T. Bončina
Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo, Slovenija

RAZVOJ ŽAROOBSTOJNIH ALUMINIJEVIH ZLITIN

Izvleček

Proizvodnja aluminijevih zlitin narašča zaradi njihove majhne gostote ter velikega specifičnega modula in trdnosti. Te lastnosti lahko bistveno zmanjšajo emisije CO2 in porabo energije v transportu ter gradbeništvu. Konvencionalne aluminijeve zlitine imajo sorazmerno majhno toplotno obstojnost, saj izgubijo večji del svoje trdnosti, če jih segrejemo nad 250 °C. V zadnjih letih so se povečale zahteve po žaroobstojnih aluminijevih zlitinah, zato so v zadnjih letih raziskovali in razvili več novih zlitin. Pri številnih pristopih so bile uporabljene nove tehnologije, kot sta litje na vrteče se kolo (melt-spinning) in ekstruzija trakov pri izdelavi Scalmalloy®, plinska atomizacija and sintranje pri izdelavi nanokvazikristalnih zlitin ter izdelava z dodajalnimi tehnologijami (npr. s selektivnim laserskim taljenjem). Raziskovali so tudi številne aluminijeve livarske zlitine, kot sta Al-Si in Al-Cu-Si, kakor tudi gnetne zlitine. Toplotna obstojnost aluminijevih zlitin se poveča z nastankom temperaturno obstojnih faz, ki lahko nastanejo pri strjevanju kot tudi pri toplotni obdelavi. V predstavitvi bo podan pregled različnih pristopov, v središču pa bodo aluminijeve livarske zlitine.

Ključne besede: aluminij, toplotna obstojnost, trdnost, lezenje