Maksymilian DUDYK Katedra Technologii Bezwiórowych Filia Politechniki Łódzkiej w Bielsku-Białej Bielsko-Biała, ul. Willowa 2.

Podobne dokumenty
WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

KRYSTALIZACJA I SKURCZ STOPU AK9 (AlSi9Mg) M. DUDYK 1, K. KOSIBOR 2 Akademia Techniczno Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko Biała

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, Bielsko-Biała.

26/25 Solidifikation or l\lctals and Alloys, No 26, 1996

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

KRYSTALIZACJA, STRUKTURA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE STOPÓW I KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

WPL YW PROCESÓW TOPIENIA NA KOROZJĘ SILUMINÓW. Zjawisko korozji można zdefiniować jako niezamierzone przekształcenie

KRYSTALIZACJA ALUMINIUM ZANIECZYSZCZONEGO ŻELAZEM. M. DUDYK 1 Politechnika Łódzka, Filia w Bielsku - Białej Katedra Technologii Bezwiórowych

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

DIAGNOZOWANIE PROCESÓW KRYSTALIZACJI METALI NIEŻELAZNYCH STOSOWANYCH W BUDOWIE MASZYN

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

MODYFIKACJA STOPU AK64

33/15 Solidiiikation of Metlłls and Alloys, No. 33, 1997 Krzejlnięcic Metali i Stopów, Nr JJ, 1997

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

OPRACOWANIE METODY ANALIZY ELEKTRYCZNO-DERIWACYJNEJ (AED) DO BADANIA KRYSTALIZACJI SILUMINÓW MAKSYMILIAN DUDYK, KLAUDIUSZ MINKUS

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

GEOMETRIA NADTOPIEŃ I STRUKTURA USZLACHETNIONYCH POWIERZCHNIOWO ODLEWÓW Z NADEUTEKTYCZNEGO STOPU Al-Si

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

WPŁYW TEMPERATURY ODLEWANIA NA INTENSYWNOŚĆ PRZEPŁYWU STOPÓW Al-Si W KANALE PRÓBY SPIRALNEJ BINCZYK F., PIĄTKOWSKI J., SMOLIŃSKI A.

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW TECHNOLOGICZNYCH NA STOPIEŃ ZAGAZOWANIA SILUMINÓW

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

STRUKTURA I ROZMIESZCZENIE PRZEMYSLA W W ASILEWSKI

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

SYSTEM KOMPUTEROWY KONTROLI I STEROWANIA JAKOŚCIĄ SILUMINÓW PRZEZNACZONYCH NA KOŁA SAMOCHODOWE

ODLEWANIE KÓŁ SAMOCHODOWYCH Z SILUMINÓW. S. PIETROWSKI 1 Politechnika Łódzka, Katedra Systemów Produkcji ul. Stefanowskiego 1/15, Łódź

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

KOMPLEKSOWA MODYFIKACJA SILUMINU AlSi7Mg

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

PORÓWNANIE METOD BADANIA KRZEPNIĘCIA I KRYSTALIZACJI STOPÓW METALI

KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

EKOLOGICZNA MODYFIKACJA STOPU AlSi7Mg

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

KRYSTALIZACJA SILUMINU AK20 PO MODYFIKACJI FOSFOREM I SODEM

KRYSTALIZACJA EUTEKTYKI W SILUMINACH NADEUTEKTYCZNYCH

WYKRESY FAZOWE ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI Ni, Mo, V i B W ZAKRESIE KRZEPNIĘCIA

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

WPŁYW DOMIESZKI CYNKU NA WŁAŚCIWOŚCI SILUMINU EUTEKTYCZNEGO. A. PATEJUK Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa

OKREŚLANIE ZALEŻNOŚCI POMIĘDZY CZASEM KRYSTALIZACJI EUTEKTYCZNEJ A ZABIELANIEM ŻELIWA. Z. JURA 1 Katedra Mechaniki Teoretycznej Politechniki Śląskiej

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH ZBROJONYCH SiC

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

KONTROLA STALIWA NIESTOPOWEGO METODĄ ATD

TEMPERATURY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO W FUNKCJI SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA ODLEWU

KRYSTALIZACJA SILUMINU AlSi17 Z DODATKIEM Cr, Co i Ti

WPŁYW SKŁADU CHEMICZNEGO NA ZAKRES TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ZAEUTEKTYCZNEGO ŻELIWA TYPU Ni-Mn-Cu

WPŁYW TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY STOPÓW ALUMINIUM NA UDARNOŚĆ

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO FERRYTYCZNEGO

ZASTOSOWANIE METODY ATD DO JAKOŚCIOWEJ OCENY STALIWA CHROMOWEGO PRZEZNACZONEGO NA WYKŁADZINY MŁYNÓW CEMENTOWYCH

ZMIANA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 PO OBRÓBCE METALOTERMICZNEJ

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

MECHANIZM ODDZIAL YW ANIA FOSFORU W PROCESIE MODYFIKOWANIA SILUMINÓW NADEUTEKTYCZNYCH

Inżynieria Maszyn, R. 22, z. 1, 47-57, 2017 ISSN X

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

KRYSTALIZACJA I MIKROSTRUKTURA BRĄZU CuAl10Fe5Ni5 PO RAFINACJI

ANALIZA ZAKRESU KRYSTALIZACJI STOPU AlSi7Mg PO OBRÓBCE MIESZANKAMI CHEMICZNYMI WEWNĄTRZ FORMY ODLEWNICZEJ

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

Wiktor WODECKI. Wydział Odlewnictwa. Akademia Górniczo-Hutnicza, ul.reymonta 23, Kraków

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ SILUMINU ALSi17

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SFEROIDALNYM

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

WP YW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZE OMÓW SILUMINU AlSi11

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

PRZEPŁYW SILUMINU AK12 W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I TRYBOLOGICZNE SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

MODYFIKACJA STOPU Al-Si12 PROSZKIEM ZE STOPU Al-Si12

TEMPERATURA KOŃCA KRYSTALIZACJI STOPU AK7 PO MODYFIKACJI MIESZANKĄ EGZOTERMICZNĄ, A BUDOWA MIKROSTRUKTURALNA

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO EN-GJS METODĄ ATD

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

PORÓWNAWCZA METODA OCENY KRYSTALIZACJI I MODYFIKACJI SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO Z DODATKIEM W, MO, CR I CO

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

BADANIA DYLATOMETRYCZNE STOPU Cu-Zn-Al-Si. A. GRZEBYK 1 Instytut Techniki, Uniwersytet Rzeszowski Rzeszów, ul. Rejtana 16A

Transkrypt:

43/14 Solidification of Metais and Alloys, Year 2000, Volume 2, Book No. 43 Krzepnięcie Metali i Stopów, Rok 2000, Rocznik 2, Nr 43 PAN- Katowice PL ISSN 0208-9386 WPL YW PROCESÓW TOPNIENIA NA UDARNOŚĆ SILUMINÓW l. Wprowadzenie Maksymilian DUDYK Katedra Technologii Bezwiórowych Filia Politechniki Łódzkiej w Bielsku-Białej. 43-300 Bielsko-Biała, ul. Willowa 2. POLAND Odlewane części maszyn ze stopów aluminium powinne charakteryzować się wysokimi właściwościami mechanicznymi i technologicznymi. Dlatego właśnie badania udarności są chętnie stosowane do oceny procesów topnienia, wpływających na poprawę jakości wytwarzanych odlewów [1]. Wyniki badań udarności zależą w istotny sposób od kształtu próbek, ich masy, a szczególnie od zastosowanego karbu [1, 2]. Według Poniewskiego [l] efekt modyfikacji siluminów eutektycznych najwyraźniej uwidacznia się w badaniach udarności. W jego badaniach została zastosowana uproszczona próba udarności do wyznaczania efektów modyfikacji siluminów. Wyniki badań wykazały dużą czułość i dokładność tej metody jako wskaźnika stopnia zmodyfikowania stopu. Uwzględniając wyniki badań Poniewskiego [l] opracowano kształt i wymiary kokili oraz próbki do badania udarności KCV stopów aluminium. Wykonane badania udarności KCV i analiza procesów krystalizacji siluminów metodą ATD i AED pozwoliły wyznaczyć równania regresji, umożliwiające szybką ocenę efektów uszlachetnienia przygotowanego stopu do wykonania odpowiednich odlewów. 2. Metodyka badań i wyniki. Badania przeprowadzono dla stopów A1Si7Mg (AK7) i A1Si9Mg (AK9) z przetwórstwa hutniczego ZML Kęty. Wymienione stopy po przetopieniu w piecu elektrycznym i po zabiegu rafinacji sześciochloroetanem, poddano różnym procesom modyfikacji [4, 5]. Stop AK7 modyfikowano tytanem oraz podwójnie tytanem i strontem. Dla stopu AK9 wykonano modyfikację trwałą strontem i antymonem. Następnie przeprowadzono

142 modyfikację podwójną; strontem i tytanem oraz antymonem i tytanem. Dla podwójnie zmodyfikowanego stopu dodano cynk [5, 7]. Po każdym procesie topienia wykonano analizę ATO i AED oraz odlano próbki do badania właściwości mechanicznych [3, 6]. Badania udamości przeprowadzono na próbkach których kształt i wymiary przedstawiono na rysunku l. 64 Rys. l Kształt i wymiary próbki do badań udarności. Fig. l. Shape and size o f the sample for impact strength tests. Otrzymane wyniki z przeprowadzonych badań udarności zamieszczono w tablicy l. Przykładowo na rysunku 2 dla rafmowanego stopu AK9 przedstawiono krzywe krzepnięcia t i przewodności a oraz ich pierwsze pochodne. Dodatkowo na krzywych krystalizacji zaznaczono charakterystyczne punkty T i P, które w powiązaniu z właściwościami mechanicznymi pozwoliły opracować równania regresji. Otrzymane równania regresji dla badanych stopów przedstawiono w tablicy 2. Wynikiem przeprowadzonej analizy regresji dla udamości KCV są modele wielomianowe oraz wykresy przestrzenne ilustrujące zależności parametrów wytrzymałościowych w funkcji wartości wejściowych. Wykresy przestrzenne dla udamości stopu AK7 przedstawiono na rysunku 3. Tablica l. Wpływ procesów topnienia na udamość KCV siluminów Table l. Melting process effect on Silumin impact strength KCV. Udamość kj/m 2, stopu AK7 ll Rafinowany ModYfikowany Ti Modyfikowany Ti + Sr 74 66 86 Udamość kj/m 1, stopu AK9 l) Rafio. Modyf. Modyf. Modyf. Modyf. Modyf. Sr Sr+Ti Sb Sb +Ti Sr + Ti dod. Zn 65 118 89 66 61 64 l l ś rednia z 24 nróbek Modyf. Sb + Ti dod. Z n 42

143! a t i lfs/lł] r'cł l H Tl datd-t dtfd't [lfs/iis] [C/S] 0.38!t2!10 600 500 'łoo s 300 i 6 l 1 200 Pl 100 o 20 10 00 100 120 110 160 180 Rys. 2. Krzywe krystalizacji według metody ATD i AED z zaznaczonymi charakterystycznymi punktami TiP. Fig. 2. Crystalization curve after A TD and AED method with the marked charakteristic points T and P Tablica 2. Równania regresji opracowane na podstawie metody A TD i AED Table 2. Regression equations worked out on the grounds of A TD and AED method. Równania regresji dla stopu AK7 Według metody ATD l KCV= 353,196-0,067T 1-0,539T2 + 0,9T3-0,675T4-0,129T 5 Według metody AED l KCV = 166,741-23,701P 1 +8,98P2+ 0,201P3-3,93P4 Równania regresji dla stopu AK9 Według metody ATD l KCV = -8306,748 + 30,9176T3 + 0,0224T 1 1-0,0505T 1T3 Według metody AED l KCV = 174,9267-24,5447P 5 + 7,6974P 7 + 0,533P 2 5

144 a) KCV [kl/m'] 105 95 85 75 65 / 11 ~:~ ~ i-:.9,9m -64,952-69,94 ' D 74.928. - 79,91(3 -; i - 84.904 ' - 88,892 i - 94,88 ' - ponad 55 42:1... '1"0, 460 480 5'YI T.['C] -~ c 520 "' "0 ' J'-ł 560 P [MSfmJ) KCV [kl/m' ] 115 105 95 85 75 65 9.5 8,7 7,9 P, [MS/m] 7,'1 6.3 5.5 4 60 4,47 ' 4,34 4,21 P, [MS/m] 4,0$ 3,95 Rys. 3. Wykresy przestrzenne udamo ś ci KCV stopu AK7 w zal eżno ś ci od wybranych punktów charakterystycznych metody ATO i AED, a - wedłu g punktów na krzywej termicznej t, b - według punktów na krzywej przewodno ś ci o Fig. 3. S pace diagrams of AK7 alloy impact strength KCV according to the chosen characteristic poi n ts o f the ATD and AED method, a- by poi n ts on the thermic curve t, b- by poi n ts on the conductivity curve o

145 3. Podsumowanie Przedstawione w artykule badania udarności KCV na opracowanej próbce i kokili (do jej odlewania), wykazały, że istnieje między innymi możliwość oceny efektów modyfikacji siluminów. Stosując różne zabiegi uszlachetniania struktury siluminów, poprzez różne procesy topienia, można w bardzo znaczący sposób zmieniać ich udarność - tabl. l. Najwyższą udarność dla badanych stopów otrzymano po trwałej modyfikacji strontem. Po modyfikacji strontem otrzymuje się strukturę uszlachetniuoną. Natomiast trwała modyfikacja siluminów antymonem nie poprawiła udarności w porównaniu ze stopem rafinowanym tab. l. Po modyfikacji siluminów antymonem otrzymuje się strukturę "pasemkową", która nie wpływa na poprawę udarności. Na podstawie otrzymanych wyników z przeprowadzonych badań można stwierdzić, że morfologia krzemu eutektycznego ma decydujący wpływ na udarność KCV siluminów. Postać krzemu eutektycznego po modyfikacji strontem (podobny do "koralowca") decyduje o dużej udarności siluminów. Wykresy przestrzenne sporządzone dla stopu AK7 (rys.3 a,b) wykazują zmiany udarności KCV zależne od temperatury T 4 - maksymalny efekt cieplny krystalizacji eutektyki a+ Si i T 5 - zakończenie krystalizacji stopu. Natomiast analizując krzywe przewodności, zmiany udarności KCV zależą od; P 1 - krystalizacji fazy a i P 2 - krystalizacji eutektyki a + Si. Na podstawie charakterystycznych punktów wyznaczonych metodami ATD i AED oraz otrzymanych równań regresji, można ocenić efekt uszlachetniania siluminów. Literatura [l] Poniewski Z.: Siluminy. WNT Warszawa 1966r. [2] Rudo! F. : Problemy udarności żeliwa szarego, Przemiany strukturalne w stopach odlewniczych - teoria i efekty użytkowe. P AN Kraków 1987r. [3] Dudyk M., Minkus K.: Opracowanie metody Analizy Elektro-Deriwacyjnej (AED) do badania krystalizacji siluminów. Krzepnięcie Metali i Stopów, z. 19, PAN Katowice 1994. [4] Wasilewski P.: Siluminy - modyfikacja i jej wpływ na strukturę i właściwości. Krzepnięcie Metali i Stopów, z. 21, PAN Katowice 1993r. [5] Dudyk M.: Wysokowytrzymały silumin cynkowo-miedziowy. Krzepnięcie Metali i Stopów, z. 28, PAN Katowice 1996. [6] Dudyk M., Wasilewski P., Ciućka T., Pezda J.: Simultaneous Recording of Crystallization Process of Aluminium Alloys with ATD and AED Methods. Archives of Metallurgy, vol. 43, 4/1998. [7] Dudyk M.: Analiza procesów krystalizacji stopu A!Si7Mg metodą ATD i AED, Acta Metallurgica Slovaca. Roćnik 5,2/1999 SA V, Kosice. Recenzował: prof. dr hab. inż. Zdzisław Samsonowicz