KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

Podobne dokumenty
CECHY PRZEPŁYWU SILUMINÓW JEDNOFAZOWYCH W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

PRZEPŁYW SILUMINU AK12 W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

TEMPERATURA LEJNOŚCI ZEROWEJ SILUMINÓW. J. MUTWIL 1, D. NIEDŹWIECKI 2 Wydział Mechaniczny Uniwersytetu Zielonogórskiego

PARAMETRYCZNY OPIS CECH PRZEPŁYWU METALI I STOPÓW W KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

ZDOLNOŚĆ SILUMINÓW DO ODWZOROWANIA FORMY. J. MUTWIL 1, D. NIEDŹWIECKI 2 Wydział Mechaniczny Uniwersytetu Zielonogórskiego

BADANIA NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

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

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

ZDOLNOŚĆ DWUSKŁADNIKOWYCH STOPÓW Al Si DO ODWZOROWANIA FORMY

STANOWISKO DO BADANIA OPORÓW PRZEPŁYWU META- LU W KANALE FORMY ODLEWNICZEJ

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

BADANIA FRONTU KRYSTALIZACJI DWUSKŁADNIKOWYCH STOPÓW Al Si W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

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

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

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

TEMPERATURY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO W FUNKCJI SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA ODLEWU

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

OCENA PŁYNIĘCIA CIEKŁEGO STOPU AlMg10 W SPIRALNEJ PRÓBIE LEJNOŚCI

WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

WPŁYW PRZECHŁODZENIA STOPU AlMg10 NA KRZEPNIĘCIE PODCZAS PŁYNIĘCIA

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

ANALIZA ODLEWANIA ŻELIWA CHROMOWEGO W FORMIE PIASKOWEJ - FIZYCZNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA

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

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

EKSPERYMENTALNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA ODLEWU W FORMIE

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

MODYFIKACJA STOPU AK64

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

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

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

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ROZWOJU BADAŃ NAD LEJNOŚCIĄ METALI I STOPÓW

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

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

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

TECHNOLOGICZNE ASPEKTY STREFY PRZEWILŻONEJ W IŁOWYCH MASACH FORMIERS KICH

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

STANOWISKO DO BADANIA SKURCZU LINIOWEGO I NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W ODLEWACH

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

URZĄDZENIE DO BADANIA NAPRĘŻEŃ ODLEWNICZYCH. J. MUTWIL 1 Wydział Mechaniczny Politechniki Zielonogórskiej

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

SKURCZ TERMICZNY ŻELIWA CHROMOWEGO

NOWE STANOWISKO DO BADANIA LEJNOŚCI. J. MUTWIL 1, M. ŻYGADŁO 2, R. JANOWSKI 3, D. NIEDŹWIECKI 4 Wydział Mechaniczny Politechniki Zielonogórskiej

WYZNACZANIE MINIMALNEJ GRUBOŚCI WLEWU DOPROWADZAJĄCEGO

S. PIETROWSKI 1 Katedra Systemów Produkcji, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, Łódź

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

ANALIZA PROCESU ZAPEŁNIENIA WNĘKI CIEKŁYM STOPEM W METODZIE PEŁNEJ FORMY.

STANOWISKO DO BADANIA SKŁONNOŚCI METALI I STOPÓW DO TWORZENIA OBCIĄGNIĘĆ

SPEKTRALNE CIEPŁO KRYSTALIZACJI ŻELIWA SZAREGO

ZAPIS PROCESU KRYSTALIZACJI PIERWOTNEJ I WTÓRNEJ ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

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

KRYSTALIZACJA EUTEKTYKI W SILUMINACH NADEUTEKTYCZNYCH

WPŁYW SZYBKOŚCI KRZEPNIĘCIA NA UDZIAŁ GRAFITU I CEMENTYTU ORAZ TWARDOŚĆ NA PRZEKROJU WALCA ŻELIWNEGO.

KRYSTALIZACJA, STRUKTURA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE STOPÓW I KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

STANOWISKO DO BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI NA ZGINANIE KRZEPNĄCYCH I STYGNĄCYCH METALI I STOPÓW

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

ROZKŁAD WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU W GRUBYM ODLEWIE ŻELIWNYM

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

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

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

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

WPŁYW PRĘDKOŚCI KRYSTALIZACJI KIERUNKOWEJ NA ODLEGŁOŚĆ MIĘDZYPŁYTKOWĄ EUTEKTYKI W STOPIE Al-Ag-Cu

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

PRZESTRZENNY MODEL PRZENOŚNIKA TAŚMOWEGO MASY FORMIERSKIEJ

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

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

REJESTRACJA ZMIAN WILGOTNOŚCI W PIASKOWEJ FORMIE NAGRZEWANEJ JEDNOSTRONNIE

SKŁONNOŚĆ ALUMINIUM I DWUSKŁADNIKOWYCH STOPÓW Al-Si DO TWORZENIA OBCIĄGNIĘĆ

WPŁYW PYŁU WĘGLOWEGO NA WARTOŚĆ CIŚNIENIA GA- ZÓW W WILGOTNEJ FORMIE ODLEWNICZEJ

GRANICZNA ROZPUSZCZALNOŚĆ WĘGLA W CIEKŁYM ŻELIWIE Ni-Mn-Cu

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

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

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

WŁASNOŚCI TECHNOLOGICZNE BEZOŁOWIOWYCH MOSIĄDZÓW ARMATUROWYCH

KRZEPNIĘCIE SUSPENSJI KOMPOZYTOWEJ AlMg10+SiC PODCZAS WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY

Podstawy metody analizy termiczno derywacyjnej (ATD)

WPŁYW SZYBKOŚCI WYPEŁNIANIA WNĘKI FORMY NA STRUKTURĘ ŻELIWA CHROMOWEGO

BADANIE PROCESU KRYSTALIZACJI ODLEWNICZYCH MATERIAŁÓW ODPORNYCH NA ŚCIERANIE

STANOWISKO DO BADANIA WYMIANY CIEPŁA W UKŁADZIE ODLEW- FORMA METALOWA

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

Transkrypt:

ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2001, Rocznik 1, Nr 1 (1/2) Archives of Foundry Year 2001, Volume 1, Book 1 (1/2) PAN - Katowice PL ISSN 1642-5308 KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH J. MUTWIL 1, D. NIEDŹWIECKI 2 Wydział Mechaniczny Politechniki Zielonogórskiej STRESZCZENIE Opisano wpływ materiału i średnicy kanału formy na kinetykę oraz zakres temperatur krzepnięcia płynącej w nim strugi siluminu AK7. Określono temperaturę zatrzymania przepływu. Key words: alloy flow, stream, solidification, mould channel, silumin 1. WPROWADZENIE Metale i stopy już w okresie zalewania podlegają krzepnięciu. Udział fazy stałej wydzielonej w okresie przepływu konkretnego stopu zależny jest od geometrii i mat e- riału formy oraz parametrów zalewania. W wielu przypadkach postępująca krystalizacja może być powodem złego wypełnienia formy. Krystalizacja w warunkach przepływu ma zazwyczaj charakter nierównowagowy, a miarą odstępstwa od równowagi jest obn i- żenie zakresu temperatur krzepnięcia, któremu sprzyjać będzie wzrost szybkości st u- dzenia. Ten ostatni czynnik zależy przede wszystkim od modułu odlewu i materiału formy. Opracowana w Politechnice Zielonogórskiej metodyka badawcza [1], pozwala na ocenę wpływu wymienionych czynników na przebieg krystalizacji metali i stopów w okresie przepływu. W dalszej części opracowania opisano badania nad krystalizacją siluminu AK7 płynącego w kanałach metalowych i piaskowych form odlewniczych. 1 dr hab. inż., prof. PZ, jmutwil@wm.pzgora.pl 2 mgr inż. 177

2. TECHNIKA BADAŃ Opis stanowiska badawczego pozwalającego rejestrować przebieg przepływu i temperaturę czoła strugi w kanale formy wypełnianej techniką odlewania niskociśnieniowego przedstawiono w opublikowanej w tym numerze Krzepnięcia Metali i St o- pów pracy [2]. Badania prowadzono w pionowych kanałach 12, 14, 16 mm form metalowych (stal WCL) oraz w kanałach piaskowych 6.5 i 10 mm (suszone formy piaskowe na masie z bentonitem i pyłem węglowym). W każdym przypadku długość kanałów przepływowych wynosiła 180 mm. Formy metalowe podgrzewano wstępnie do temperatury 150ºC. Metal do wnęki formy wstępnej doprowadzano szczeliną o przekroju 20 mm 2, utrzymując nadciśnienie w komorze pieca na poziomie 14 kpa. We wszystkich badaniach utrzymywano temperaturę metalu w piecu na poziomie 820ºC. Przed badaniami zasadniczymi oceniono przebieg krzepnięcia siluminu w próbniku ATD (rys. 1). Do badań użyto silumin o składzie wg. atestu: 6.9%Si, 0.36% Mg, 0.16 % Mn, 0.74% Fe, inne: 1.06%, reszta Al. 3. OPIS WYNIKÓW BADAŃ Rysunek 1 ilustruje przebieg krzepnięcia badanego siluminu w próbniku ATD. Na rysunku zaznaczono charakterystyczne dla krzepnięcia temperatury i wydrukowano ich wartości. W dalszych opisach odczytane z wykresu temperatury krzepnięcia (TL=605.2 ºC; TE=566.4 ºC) uważane będą za równowagowe. 178 Rys. 1. Wykres ATD badanego siluminu Fig. 1. The ATD diagram of investigated silumin

ARCHIWUM ODLEWNICTWA Poniżej pokazano pięć ilustracji obrazujących zachowanie się strugi badanego siluminu podczas przepływu w kanałach metalowych ( 12, 14, 16 mm) oraz piaskowych ( 6.5 i 10 mm). Na rysunkach przedstawiono zmiany temperatury czoła strugi wraz z jej pochodną oraz krzywą przepływu. Na rysunkach oznaczono literami charakterystyczne dla przebiegu procesu zdarzenia. Wskazują one kolejno na: A- wpłynięcie metalu do wnęki wstępnej, B- maksymalną szybkość studzenia strugi w kanale, D- przechłodzenie inicjujące krystalizację, E- temperaturę eutektyczną, K- koniec przepływu, L- temperaturę likwidus. W polach rysunków wydrukowano wartości T, T w wybranych punktach charakterystycznych oraz wartość średnią pochodnej temperatury w przedziale A-K, będącą miarą średniej prędkości studzenia strugi w okresie przepływu. Na rysunkach naniesiono leżące tuż nad temperaturami krzepnięcia punktowe linie poziome, obrazujące równowagowe temperatury krzepnięcia uzyskane w próbniku ATD. Rys. 2. Przepływ w kanale 16mm formy metalowej Fig. 2. Flow in metal channel: 16mm Zamieszczone ilustracje pokazują, że struga siluminu AK7 krzepła we wszystkich kan a- łach przepływowych nierównowagowo. Obniżenie temperatury likwidus, w zależności od średnicy i materiału kanału, mieściło się w przedziale 2-7 deg. Temperatura przemiany eutektycznej obniżyła się w znacznie większym stopniu (26-30 deg), a dla przepływu w kanale metalowym 12 mm odnotowano jedynie jej wzrost o 3 deg. Charakterystyczna dla wszystkich przypadków jest dominacja przemiany likwidus nad przemianą eutektyczną, co powinno się przejawić wzrostem udziału fazy w strukturze. W każdym przypadku krystalizacja była poprzedzona przechłodzeniem metalu od 8 do 12 deg, We wszystkich przypadkach przepływ ustawał w zakresie temperat ury li- 179

kwidus. Za wyjątkiem przepływu w kanale piaskowym 10 mm, gdzie blokada nastąpiła tuż po przekroczeniu temperatury likwidus, przepływ ustawał w okresie przechłodzenia metalu. a) b) Rys. 3. Przepływ w kanale formy metalowej: a) 14 mm; b) 12 mm Fig. 3. Flow in metal channel: a) 14 mm; b) 12 mm 180

ARCHIWUM ODLEWNICTWA a) b) Rys. 4. Przepływ w kanale formy piaskowej: a) 10 mm; b) 6 mm Fig. 4. Flow in sand channel: a) 10 mm; b) 6 mm 181

Analiza przebiegu krzywej przepływu wskazuje, że - z uwagi na mniejsze średnice kanałów przepływowych - struga z większym trudem pokonywała w formach piaskowych opory na wlocie do kanału. Dlatego też na rysunku 4 wprowadzono dodatkowy punkt C wskazujący na moment osiągnięcia poziomu wlotu do kanału, a na rysunku 4a dodatkowo punkt F, od którego zaczął się efektywny przepływ w kanale. Na każdym z rysunków wydrukowano wartość maksymalnej prędkości studzenia strugi w kanale przepływowym (T (B)) oraz średnią prędkość studzenia na całej drodze przepływu (T -AK). Dla form piaskowych podano dodatkowo wartości odnoszące się jedynie do przepływu w samym kanale (T -CK, T -FK). Porównanie maksymalnych prędkości studzenia oraz ich wartości średnich w przedziale pokazuje, że najwolniej metal studził się w kanale 10 mm formy piaskowej. W pozostałych przypadkach wartości są porównywalne. Dla form metalowych nie zauważono istotnego wpływu średnicy kan a- łu, co można wyjaśnić większą dynamiką uwalniania ciepła krystalizacji w mniejszych kanałach. Zmniejszenie średnicy wpływało natomiast na wartość przechłodzenia i obniżenie temperatury likwidus. 4. PODSUMOWANIE Przedstawione badania wykazały, że silumin AK7 krzepnie w kanałach form metalowych i piaskowych nierównowagowo, czego objawem jest obniżenie temperatur krzepnięcia. Krystalizacja właściwa poprzedzona jest wyraźnym przechłodzeniem metalu. Przepływ ustaje w zakresie nierównowagowej temperatury likwidus, najczęściej w okresie przechłodzenia metalu. LITERATURA [1] Mutwil J., Żygadło M., Janowski R., Niedźwiecki D.: Nowe stanowisko do badań lejności, Krzepnięcie Metali i Stopów, vol. 2, nr 44, 2000, s. 497-502. [2] Mutwil J.,: Parametryczny opis cech przepływu metali i stopów w kanałach form odlewniczych, Krzepnięcie Metali i Stopów, vol.?, nr??, 2001, s.???-???. Badania prowadzone są w ramach projektu badawczego Nr 7 T08B 032 16 finansowanego przez Komitet Badań Naukowych w latach 1999-2001. 182 SOLIDIFICATION OF AK7-SILUMIN STREAM IN SAND AND METAL CHANNELS SUMMARY The influence of both the channel material and the channel diameter on the solidific a- tion kinetic and the solidification range of the flowing stream of AK7-silumin has been described. The temperature of the flow stopping has been determined. Recenzował prof. dr hab. inż. Janusz Braszczyński