|
|
1.A. Majumdar, C. Palanisami, A. Bührig-Polaczek: 2.Dr. Mauro Fassina Ph.D: 3.Maja Vončin, Aljaž Pavšič, Irena Paulin, Jožef Medved and Mitja Petrič: |
1.
A. Majumdar, C. Palanisami, A. Bührig-Polaczek:
KORELACIJA MED MIKROSTRUKTURNO ANALIZO LITEGA ŽELEZA S KROGLASTIM GRAFITOM IN RAZLIČNIMI VSEBNOSTMI SILICIJA
Povzetek
Gre za sivo litino s kroglastim grafitom katera je danes ena najboljših izbir za industrijske aplikacije v primerjavi z vsemi drugimi vrstami litega železa, saj ga zaradi edinstvene mikrostrukture odlikujejo dobre mehanske lastnosti, kot so visoka trdnost, dobra duktilnost in velik raztezek. Sestava SGI igra pomembno vlogo v izboljšavi mehanskih lastnosti in mikrostrukture končnega ulitka. SGI je sestavljen pretežno iz železa (Fe), ogljika (C) in silicija (Si) kot tudi drugih legirnih elementov v skladu s standardom EN 1563:2018. Vsebnost Si v sestavi določa naravo mikrostrukture in neposredno vpliva na grafitne krogle, prisotne v matrici. Zahtevane mehanske lastnosti in mikrostrukturo je mogoče zagotoviti s prilagoditvijo grafitne faze, perlita in vsebnosti ferita. Mikrostrukturo smo analizirali pod optičnim mikroskopom s 100-kratno povečavo, in sicer pred jedkanjem z 0,3% nitalom ter po njem. Kroglaste litine, število nodulov in grafita ter vsebnost grafita, perlita in ferita smo ocenili z analizo slik mikrostrukture s pomočjo odprtokodne programske opreme. Vsebnost ogljika povzroča nastajanje krogel in preprečuje nastanek razpok, silicij pa spodbuja tvorbo ferita in je grafitizator.
V tej raziskavi smo analizirali mikrostrukturo na podlagi različnih vsebnosti silicija v različnih sestavah ulitkov. Poskus smo izvedli s 5 različnimi razredi SGI z različnimi vsebnostmi silicija od 2,0 mas.% (EN-GJS-350-22) do 4,1 mas.% (EN-GJS-600-10), SGI pa smo vlili v standardne bloke YII (EN 1563:2018). Na podlagi metalografskih preiskav smo prišli do zaključka, da povečanje vsebnosti silicija v sestavi ulitka vodi v povečanje kroglastih litin mikrostrukture, ki smo jo skladno s standardom ISO 945-4:2019-05 ocenili kvantitativno. Ferit prav tako prevladuje nad perlitom v primeru večanja vsebnosti silicija, kar izboljša mehanske lastnosti kot tudi žilavost.
Ključne besede: lito železo s kroglastim grafitom (SGI), duktilnost, kroglastih litin, grafitizator, žilavost
2.
Dr. Mauro Fassina Ph.D:
TEHNIČNI POMISLEKI ZA ZMANJŠEVANJE IZMETA PRI VISOKOTLAČNEM LITJU BREZ MEHANSKEGA ZAKLEPA
Izvleček
Ulitki se lahko med seboj močno razlikujejo, vendar so cilji produktivnosti vedno enaki. Zmanjševanje količine izmeta je ključnega pomena ne glede na to, ali v vašem podjetju s postopkom tlačnega litja proizvajate dele za e-mobilnost, velike industrijske strukturne sestavne dele ali elemente s strogimi specifikacijami za komunikacijske tehnologije 5G.
Zmanjšanje količine odpadnega materiala pomeni preprečevanje izmeta surovin, prihranek (drage) energije in izogibanje ponovnemu litju delov. Prav tako se močno zmanjša količina izpustov CO₂. Pri proizvodnji 50.000 ton letno zmanjšanje izmeta za zgolj 2 % pomeni skoraj 604 ton prihranka CO₂.
Ker je visokotlačno litje (HPDC) brez mehanskega zaklepa dandanes zaradi hitro spreminjajočih se zahtev v povezavi s tlačnim litjem prepoznano kot najboljša možnost v industriji, si bomo v okviru tega nastopa pobližje ogledali, kako specifične značilnosti zasnove strojev za visokotlačno litje brez mehanskega zaklepa vplivajo na stopnjo izmeta ter kakšna konfiguracija zagotovi najboljše rezultate glede na specifične cilje litja.
Posebno pozornost bomo namenili naslednjim vidikom:
Zaprta zasnova enote – kako konstrukcijski materiali, gibanje plošče, zaklepni mehanizem povezovalnega droga, sile stiskanja in drugi ključni vidiki pomagajo zmanjševati tveganje v povezavi z deformacijo kokile ali toplotnim raztezanjem – pomembnima vzrokoma za nastanek izmeta.
Krmiljenje bata v komori – kako analiza podatkov v realnem času o toku taline v kombinaciji s samodejnim prilagajanjem hitrosti bata vpliva na natančnost litja.
Digitalna orodja – kako lahko digitalne rešitve dopolnijo zasnovo opreme za visokotlačno litje brez mehanskega zaklepa v povezavi z zmanjševanjem izmeta. Umetno inteligenco lahko tlačne livarne uporabijo za pozorno spremljanje ključnih kazalnikov učinkovitosti skladno s proizvodnimi cilji, opredelitev vzrokov za izmet in avtomatizacijo prilagajanja postopka/nadzora ter tako zagotoviti optimalno učinkovitost.
Ključne besede: storilnost, tlačno litje, digitalna orodja, zasnova orodij za visokotlačno litje brez mehanskega zaklepa, umetna inteligenca
3.
Maja Vončin, Aljaž Pavšič, Irena Paulin, Jožef Medved and Mitja Petrič:
OCENA KAKOVOSTI UDROBNILNIH SREDSTEV
Povzetek
Primarni cilj udrobnjevanja v aluminijevih zlitinah je zmanjšati velikost strjenih kristalnih zrn, s čimer se odpravi prisotnost velikih stebrastih zrn. Ta proces udrobnjevanja je ključen za izboljšanje mehanskih lastnosti in splošne učinkovitosti zlitine. Da bi dosegli odlične rezultate udrobnjevanja zrn, je bistvenega pomena uporaba visokokakovostnega udrobnilnega sredstva. To vključuje upoštevanje različnih dejavnikov, kot so ustrezno število delcev Al3Ti in TiB2, primerna oblika in velikostna porazdelitev delcev ter optimalno razmerje Ti/B.
Za oceno kakovosti različnih udrobnilnih sredstev je bila izvedena raziskava z uporabo električne upornosti. Poleg tega so bile izvedene analize diferenčne vrstične kalorimetrije in mikrostrukture za potrditev in podporo pridobljenih rezultatov.
Med preiskovanimi udrobnilnimi sredstvi je najnižjo električno upornost izkazalo udrobnilno sredstvo B (Al-3Ti-1B). Rezultat je mogoče pripisati več dejavnikom. Prvič, udrobnilno sredstvo B je imelo nizko vsebnost nečistoč, kar kaže na visoko stopnjo čistosti in kakovosti. Nečistoče, kot sta Fe in Si, lahko negativno vplivajo na učinkovitost udrobnjevanja in prispevajo k večji električni upornosti. Poleg tega je udrobnilno sredstvo B pokazalo ustrezno število in velikostno porazdelitev delcev TiB2 in Al3Ti. Prisotnost ustrezne količine teh delcev spodbuja učinkovito nukleacijo, ki je bistvena za uspešno udrobnjevanje. Velikostna porazdelitev delcev ima prav tako ključno vlogo pri zagotavljanju njihove enakomerne disperzije po zlitini, kar vodi do doslednega in učinkovitega udrobnjevanja zrn. Poleg tega je imelo udrobnilno sredstvo B optimalno razmerje Ti/B 3,6. Razmerje Ti/B je kritičen parameter, saj vpliva na nastanek in porazdelitev nukleirajočih delcev. Optimalno razmerje zagotavlja prisotnost zadostnega števila nukleirajočih delcev, kar omogoča učinkovito udrobnjevanje zrn.
Nasprotno pa so druga udrobnilna sredstva pokazala večjo električno upornost. To lahko pripišemo različnim dejavnikom, kot sta povečana količina in velikost delcev TiB2 in Al3Ti ter prisotnost nečistoč, kot sta Fe in Si. Ti dejavniki lahko ovirajo proces udrobnjevanja in povzročijo večjo velikost zrn ter zmanjšano učinkovitost udrobnilnega sredstva. Poleg tega lahko prisotnost vključkov v zlitini prispeva k večji električni upornosti.
Ključne besede: udrobnilna sredstva Al-Ti-B, kakovost, delci TiB2, delci Al3Ti