Silumin na odlewy motoryzacyjne i sposób kształtowania jego mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni zwiekszającej odporność na zużycie

Podobne dokumenty
PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

PL B1. Uniwersytet Śląski w Katowicach,Katowice,PL BUP 20/05. Andrzej Posmyk,Katowice,PL WUP 11/09 RZECZPOSPOLITA POLSKA

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

PL B1. Elektrolityczna, nanostrukturalna powłoka kompozytowa o małym współczynniku tarcia, zużyciu ściernym i korozji

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 08/13

PL B1. Sposób lutowania beztopnikowego miedzi ze stalami lutami twardymi zawierającymi fosfor. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

PL B1. W.C. Heraeus GmbH,Hanau,DE ,DE, Martin Weigert,Hanau,DE Josef Heindel,Hainburg,DE Uwe Konietzka,Gieselbach,DE

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PL B1. Sposób wytwarzania kompozytów gradientowych na osnowie metalowej poprzez odlewanie w polu elektromagnetycznym

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

PL B1. Sposób kucia półfabrykatu zwłaszcza do wytwarzania wyrobów płaskich z jednym żebrem o zarysie trójkątnym

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO CIMAT SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Bydgoszcz, PL BUP 04/16

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

PL B1. Politechnika Świętokrzyska,Kielce,PL BUP 10/08. Wojciech Depczyński,Jasło,PL Norbert Radek,Górno,PL

ŻELIWNE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE ODPORNE NA ZUŻYCIE ŚCIERNE

PL B1. GULAK JAN, Kielce, PL BUP 13/07. JAN GULAK, Kielce, PL WUP 12/10. rzecz. pat. Fietko-Basa Sylwia

Sposób otrzymywania kompozytów tlenkowych CuO SiO 2 z odpadowych roztworów pogalwanicznych siarczanu (VI) miedzi (II) i krzemianu sodu

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 26/16. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL PAULINA PATER, Turka, PL

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 23/12

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 20/13. TOMASZ BULZAK, Zastów Karczmiski, PL WUP 03/15

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

PL B1. POLWAX SPÓŁKA AKCYJNA, Jasło, PL BUP 21/12. IZABELA ROBAK, Chorzów, PL GRZEGORZ KUBOSZ, Czechowice-Dziedzice, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 16/13. JAROSŁAW BARTNICKI, Lublin, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

PL B1. Sposób chłodzenia obwodów form odlewniczych i układ technologiczny urządzenia do chłodzenia obwodów form odlewniczych

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 19/13. JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL ZBIGNIEW PATER, Turka, PL

PL B1. POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA, Kielce, PL BUP 17/16. MAGDALENA PIASECKA, Kielce, PL WUP 04/17

PL B1. Sposób i urządzenie do wykonywania odlewów o strukturze tiksotropowej ze stopów wysokotopliwych, zwłaszcza żeliwa

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 21/10. MARCIN ŚRODA, Kraków, PL

PL B1. Sposób walcowania poprzecznego dwoma walcami wyrobów typu kula metodą wgłębną. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

PL B1. Reaktor do wytwarzania żeliwa wysokojakościowego, zwłaszcza sferoidalnego lub wermikularnego BUP 17/12

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 14/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 03/14. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL

PL B1. POLITECHNIKA POZNAŃSKA, Poznań, PL BUP 05/18. WOJCIECH SAWCZUK, Bogucin, PL MAŁGORZATA ORCZYK, Poznań, PL

PL B1. ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE, Szczecin, PL BUP 06/14

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

PL B1. ECOFUEL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Jelenia Góra, PL BUP 09/14

PL B1. INSTYTUT METALURGII I INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ IM. ALEKSANDRA KRUPKOWSKIEGO POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL

PL B1. C & T ELMECH SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Pruszcz Gdański, PL BUP 07/10

PL B1. Sposób regulacji prądu silnika asynchronicznego w układzie bez czujnika prędkości obrotowej. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

PL B1. ZELMER MARKET SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Rzeszów, PL BUP 18/09

PL B1. Urządzenie do wymuszonego chłodzenia łożysk, zwłaszcza poziomej pompy do hydrotransportu ciężkiego

A61B 5/0492 ( ) A61B

PL B1. Sposób nanoszenia warstwy uszczelniającej na rdzeń piankowy korka do zamykania butelek, zwłaszcza z winem

PL B1. UNIWERSYTET EKONOMICZNY W POZNANIU, Poznań, PL BUP 21/09. DARIA WIECZOREK, Poznań, PL RYSZARD ZIELIŃSKI, Poznań, PL

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. Zespół blach przyłączeniowych do tranzystorów HV-IGBT w przekształtniku energoelektronicznym wysokonapięciowym

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. Sposób kształtowania plastycznego uzębień wewnętrznych kół zębatych metodą walcowania poprzecznego. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL

PL B1. INSTYTUT MASZYN PRZEPŁYWOWYCH PAN, Gdańsk, PL JASIŃSKI MARIUSZ, Wągrowiec, PL GOCH MARCIN, Braniewo, PL MIZERACZYK JERZY, Rotmanka, PL

PL B1. Układ do zasilania silnika elektrycznego w pojazdach i urządzeniach z napędem hybrydowym spalinowo-elektrycznym

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 17/14. ANNA DZIUBIŃSKA, Lublin, PL ANDRZEJ GONTARZ, Krasnystaw, PL

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 20/12

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL BUP 05/12

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 15/15. JANUSZ W. SIKORA, Dys, PL MACIEJ NOWICKI, Lublin, PL KAMIL ŻELAZEK, Lublin, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 08/15

PL B1. AKZO NOBEL COATINGS Sp. z o.o., Włocławek,PL BUP 11/ WUP 07/08. Marek Pawlicki,Włocławek,PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 20/13. JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL ZBIGNIEW PATER, Turka, PL

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL BUP 16/16

PL B1. SINKOS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Police, PL BUP 13/13

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PL B1. Sposób wyznaczania błędów napięciowego i kątowego indukcyjnych przekładników napięciowych dla przebiegów odkształconych

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PL B1. STOLARCZYK MIROSŁAW PRZEDSIĘBIORSTWO USŁUGOWO-HANDLOWE, Kielce, PL , XI Międzynarodowe Targi Logistyczne LOGISTYKA

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/FR02/00225 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

PL B1. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL BUP 17/11. RADOSŁAW ROSIK, Łódź, PL WUP 08/12. rzecz. pat. Ewa Kaczur-Kaczyńska

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

WPŁYW ZABIEGÓW USZLACHETNIANIA NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

PL B1. Preparat o właściwościach przeciwutleniających oraz sposób otrzymywania tego preparatu. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

PL B1. Sposób zasilania silników wysokoprężnych mieszanką paliwa gazowego z olejem napędowym. KARŁYK ROMUALD, Tarnowo Podgórne, PL

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. TILIA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Łódź, PL BUP 05/ WUP 11/12

PL B1. Sposób otrzymywania mieszanki spożywczej z kiełków roślin zawierającej organiczne związki selenu

PL B1. WIJAS PAWEŁ, Kielce, PL BUP 26/06. PAWEŁ WIJAS, Kielce, PL WUP 09/12. rzecz. pat. Wit Flis RZECZPOSPOLITA POLSKA

(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)188540

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

PL B1. Sposób oznaczania stężenia koncentratu syntetycznego w świeżych emulsjach chłodząco-smarujących

KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY NA PRZEKROJU ODLEWU Z SILNIE NADEUTEKTYCZNEGO STOPU Al-Si (Al-30%Si)

PL B1. AXTONE SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Kańczuga, PL BUP 07/10

PL B1. Sposób otrzymywania nieorganicznego spoiwa odlewniczego na bazie szkła wodnego modyfikowanego nanocząstkami

PL B1. LESZCZYŃSKA FABRYKA POMP SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Leszno, PL BUP 05/14

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 25/09. ANDRZEJ KOLONKO, Wrocław, PL ANNA KOLONKO, Wrocław, PL

Stal na konstrukcję mechaniczną, sposób kształtowania na gorąco elementu stalowego oraz element ze stali kutej wytwarzany tym sposobem

OPIS PATENTOWY C22B 7/00 ( ) C22B 15/02 ( ) Sposób przetwarzania złomów i surowców miedzionośnych

PL B1. Sposób wyciskania wyrobów, zwłaszcza metalowych i zespół do wyciskania wyrobów, zwłaszcza metalowych

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PL B1. Sposób wydzielania toluilenodiizocyjanianu z mieszaniny poreakcyjnej w procesie fosgenowania toluilenodiaminy w fazie gazowej

Biopaliwo do silników z zapłonem samoczynnym i sposób otrzymywania biopaliwa do silników z zapłonem samoczynnym. (74) Pełnomocnik:

PL B1. POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL BUP 11/16

Wpływ metody odlewania stopów aluminium i parametrów anodowania na strukturę i grubość warstwy anodowej 1

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 26/16. ZBIGNIEW PATER, Turka, PL JANUSZ TOMCZAK, Lublin, PL PAULINA PATER, Turka, PL

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica,Kraków,PL BUP 14/02. Irena Harańczyk,Kraków,PL Stanisława Gacek,Kraków,PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 21/13

Transkrypt:

PL 213037 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 213037 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 389557 (51) Int.Cl. C22C 1/02 (2006.01) B22D 21/04 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 13.11.2009 (54) Silumin na odlewy motoryzacyjne i sposób kształtowania jego mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni zwiekszającej odporność na zużycie (73) Uprawniony z patentu: POLITECHNIKA RZESZOWSKA IM. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA, Rzeszów, PL ODLEWNIA CIŚNIENIOWA META-ZEL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Rzeszów, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: 23.05.2011 BUP 11/11 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.12.2012 WUP 12/12 (72) Twórca(y) wynalazku: ANTONI WŁADYSŁAW ORŁOWICZ, Głogów Małopolski, PL JAN BETLEJ, Rzeszów, PL MAREK FRANCISZEK MRÓZ, Rzeszów, PL ANDRZEJ TRYTEK, Rzeszów, PL MIROSŁAW TUPAJ, Rzeszów, PL FRANCISZEK PŁOSZAJ, Rzeszów, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Bronisław Trala

2 PL 213 037 B1 Opis patentowy Przedmiotem wynalazku jest wieloskładnikowy silumin stosowany na odlewy motoryzacyjne, zwłaszcza na tuleje silników spalinowych oraz sposób kształtowania jego mikrostruktury i struktury geometrycznej gładzi wymienionych tulei. Dotychczas tuleje silnikowe wytwarzane są najczęściej z żeliwa jako monobloki, jako tuleje oddzielnie odlewane lub jako wtopki żeliwne w blokach ze stopów aluminium-krzem. W książce W. Kozaczewskiego: Konstrukcja grupy tłokowo-cylindrowej, Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2004, jest informacja, że w 1970 roku koncern GMC zastosował w samochodzie Vega 2300 ciśnieniowy odlew monobloku ze stopu aluminium-krzem o zawartości 17% krzemu. Z artykułu pt.: KS Aluminium Technologie AG is the master at making ALUSIL low presure die casting engine blocks, Automotive Industries, October, 2003, wiadomo, że do niektórych silników samochodów firmy MERCEDES BENZ, PORSCHE, JAGUAR, AUDI wytwarzane są monobloki ze stopu AISi17Cu4Mg. Z artykułu pt.: The KS LOKASIL process, Foundry International, March, 1994, a także z artykułu pt.: Otimierter Druckguss für höchstbelastete T6/T7 wärmebehandelte buchsenlose Aluminium-Motorblöcke, Drückguss, nr 2, 2009 i z materiałów firmy KS Aluminium Technologie AG, wiadomo, że w silniku samochodu PORSCHE Boxter zastosowano blok silnikowy wykonany ze stopu aluminium-krzem. W bloku zastosowano wtopki z kompozytu aluminiowego zbrojonego włóknami AI 2 O 3, na których kształtowana jest gładź cylindrów. Artykuł pt.: Applications of 390 alloy an update, AFS Transactions, 84-116, 573-578, 1984, podaje, że blok silnika Chevrolet Vega wykonany był ze stopu o składzie: 16-18% Si, 4,0-5,0% Cu, 0,1% Mn, 0,45-0,65% Mg, 1,3% Fe, 0,1% max Zn, 0,2% max Ti, reszta Al. Z artykułu pt.: Gefügebeeinflussung der Legierung AISi17Cu4Mg durch Calciumcarbidzugabe, Drückguss, 3, 2008, 109-112, wiadomo, że monobloki wytwarzane są ze stopu aluminium o składzie: 16-18% Si, 4-5% Cu, 0,5-0,6% Mg, 0,3% Fe, 0,2% Ti, 0,15% Mn, 0,10% Zn. Jak z powyższego wynika z uwagi na aspekt ekologiczny rośnie udział stopów aluminium-krzem w przemyśle motoryzacyjnym, gdyż pozwala to na obniżenie zużycia paliwa. Dotychczasowe osiągnięcia w tym zakresie nie są w pełni satysfakcjonujące, gdyż odporność na zużycie gładzi cylindrycznych nie w pełni dorównuje tulejom żeliwnym. Okazuje się, że można znacznie poprawić odporność na zużycie poprzez ukształtowanie odpowiedniej mikrostruktury, która zapewni strukturę geometryczną powierzchni, gwarantującą korzystniejszy kształt i rozłożenie kieszeni smarnych. W kieszeniach smarnych, znajdujących się pomiędzy wydzieleniami krzemu, tworzącymi powierzchnię nośną, gromadzi się środek smarny, a podczas pracy pary trącej również nanocząsteczki pierwiastków stopowych, będących produktami zużycia, tworząc ciągłą warstwę ochronną o właściwościach przeciwtarciowych i przeciwzużyciowych. Celem wynalazku było opracowanie stopu aluminium-krzem oraz jego mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni gładzi, zapewniającej właściwości użytkowe tulei cylindrowych nie gorsze od właściwości użytkowych tulei żeliwnych. Nieoczekiwanie stwierdzono, że stop aluminium-krzem, zawierający odpowiednią zawartość krzemu oraz odpowiednią zawartość miedzi, manganu, magnezu, niklu, wanadu, chromu, żelaza, tytanu, boru i fosforu, krystalizujący w warunkach zapewniających szybkość chłodzenia w zakresie temperatury Iikwidus-solidus, która pozwala uzyskać wydzielenia krzemu pierwotnego o odpowiedniej długości, cechuje się wysoką odpornością na zużycie ścierne w warunkach smarowania po odpowiednim przygotowaniu powierzchni gładzi poprzez honowanie i wytrawienie. Założony cel spełnia stop zawierający w procentach masowych 0,1% P, 0,1% B, 0,1% Ti, 0,5 0,8% Fe, 0,4 0,6% Mn, 0,5 1,5% Mg, charakteryzujący się zgodnie z wynalazkiem tym, że zawiera również w procentach wagowych 27-33% Si, 1,4-4,5% Cu, 1,0-1,5% Ni, 0,3-0,5% V, 0,2-0,6% Cr; pozostałość stanowi Al. Sposób kształtowania jego mikrostruktury umożliwiającej uzyskanie oczekiwanej struktury geometrycznej powierzchni zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że odlewy wykonuje się zapewniając szybkość chłodzenia w zakresie temperatury Iikwidus-solidus od 500 C/s do 6 C/s i uzyskanie wydzieleń krzemu pierwotnego o maksymalnej długości od 10 m do 80 m. Istnieje możliwość uzyskania wymaganej mikrostruktury stosując znacznie niższe szybkości chłodzenia w zakresie Iikwidus solidus niż wcześniej wymienione, poddając robocze powierzchnie odlewu zabiegowi nadtapiania strumieniem plazmy stosując natężenie prądu od 50 A do 300 A i prędkość skanowania łukiem elektrycznym od 100 mm/min. do 1000 mm/min., Iub zabiegowi nadtapiania laserem o mocy 0,5-5 kw stosując prędkość skanowania od 2 m/min. - 8 m/min.

PL 213 037 B1 3 W celu ukształtowania wymaganej struktury geometrycznej powierzchni gładzi zwiększającej odporność na zużycie ścierne, zgodnie z wynalazkiem, gładzi się ją do uzyskania parametru wysokościowego S t, który stanowi odległość pomiędzy linią wzniesień i linią wgłębień, w granicach 1-2 m, następnie wygładzoną powierzchnię trawi się elektrolitycznie wodnym 5 10% roztworem azotanu sodu lub 5 10% wodnym roztworem wodorotlenku sodu, lub wodnym 1-5% roztworem kwasu fluorowodorowego stosując napięcie prądu 5-15 V, gęstość prądu 10-20 A/dm 2 przez 20 sekund do 10 minut uzyskując wartość wcześniej wymienionego parametru S t 3 m w przypadku materiału o maksymalnej długości wydzieleń krzemu pierwotnego równej 10 m, do S t = 15 m w przypadku materiału o maksymalnej długości wydzieleń krzemu pierwotnego równej około 80 m. W rezultacie uzyskania siluminu, którego mikrostrukturę można uzyskać przez odpowiednie zabiegi w czasie odlewania lub po ukształtowaniu odlewu - zawierającą wydzielenia krzemu o maksymalnej długości od 10 m do 80 m w osnowie aluminium umocnionej pierwiastkami stopowymi i w dalszej obróbce honowaniem i trawieniem elektrolitycznym uzyskujemy strukturę geometryczną powierzchni zawierającą jedynie wydzielenia krzemu. Pomiędzy wydzieleniami krzemu tworzącymi powierzchnie nośną gładzi kształtują się zagłębienia, w których gromadzi się środek smarny, a podczas pracy pary trącej również nanocząsteczki pierwiastków stopowych będących produktami zużycia, tworząc ciągłą warstwę ochronną o właściwościach przeciwtarciowych i przeciwzużyciowych. Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady: P r z y k ł a d 1 likwidus-solidus wynoszącą 10 C/s. I maxsi 20 m. Po wygładzeniu powierzchni próbek, dla uzyskania wartości parametru S t 1 2 m, wykonano trawienie elektrolityczne w 10% wodnym roztworze NaNO 3, w czasie 35 sekund dla wytrawienia osnowy aluminiowej, w celu utworzenia zbiorników na olej smarujący. Struktura geometryczna tak uzyskanej powierzchni charakteryzowała się parametrem wysokościowym S t 5 m. Badania pary trącej próbka - chromowana przeciwpróbka stalowa wykonano w warunkach tarcia ze smarowaniem, w czasie 100 godzin, przy obciążeniu siłą 200 N i częstotliwości wzajemnego przemieszczania się względem siebie równej 33 Hz. Wyniki badań emisji akustycznej wykazały mniejszą podatność do zacierania się próbek ze stopu aluminium, w porównaniu do próbek o powierzchni przygotowanej techniką honowania, wykonanych z żeliwa stosowanego na tuleje silnikowe. Pomiary zmian parametru wysokościowego S t wykazały, że próbki ze stopu aluminium po badaniach zużycia ściernego charakteryzowały się parametrem wysokościowym S t 2,93 m, a próbki z żeliwa S t 6,8 m. Parametr wysokościowy próbek z żeliwa w stanie przed badaniami zużycia ściernego wynosił S t 12,4 m. P r z y k ł a d 2 likwidus-solidus wynoszącą 6 C/s. I maxsi 80 m. Po wygładzeniu powierzchni próbek, dla uzyskania wartości parametru S t 1 2 m, wykonano trawienie elektrolityczne w 10% wodnym roztworze NaNO 3, w czasie 40 sekund dla wytrawienia osnowy aluminiowej, w celu utworzenia zbiorników na olej smarujący. Struktura geometryczna tak uzyskanej powierzchni charakteryzowała się parametrem wysokościowym S t 11,8 m. Badania pary trącej próbka - chromowana przeciwpróbka stalowa wykonano w warunkach tarcia ze smarowaniem, w czasie 100 godzin, przy obciążeniu siłą 200 N i częstotliwości wzajemnego przemieszczania się względem siebie równej 33 Hz. Wyniki badań emisji akustycznej wykazały mniejszą podatność do zacierania się próbek ze stopu aluminium, w porównaniu do próbek o powierzchni przygotowanej techniką honowania, wykonanych z żeliwa stosowanego na tuleje silnikowe. Pomiary zmian parametru wysokościowego S t wykazały, że próbki ze stopu aluminium po badaniach zużycia ściernego charakteryzowały się parametrem wysokościowym S t 6,76 m, a próbki z żeliwa S t 6,8 m. Parametr wysokościowy próbek z żeliwa w stanie przed badaniami zużycia ściernego wynosił S t 12,4 m.

4 PL 213 037 B1 Biorąc pod uwagę łatwiejszą realizację wytwarzania stopu bez wymuszonego reżimu technologii wytwarzania zapewniającego drobne wydzielenia krzemu, można stosować technikę uszlachetniania powierzchniowego odlewów skoncentrowanym strumieniem ciepła. Ilustrują to dwa przykłady: P r z y k ł a d 3 likwidus-solidus wynoszącą 4 C/s. większą od 80 m. Następnie powierzchnię odlewu nadtapiano metodą GTAW stosując natężenie prądu 300 A i prędkość skanowania tukiem elektrycznym 200 mm/min. Dzięki temu uzyskano mikrostrukturę charakteryzującą się parametrem strukturalnym I maxsi 15 m. Po wygładzeniu powierzchni próbek, dla uzyskania wartości parametru S t 1 2 m, wykonano trawienie elektrolityczne w 10% wodnym roztworze NaNO 3, w czasie 40 sekund dla wytrawienia osnowy aluminiowej, w celu utworzenia zbiorników na olej smarujący. Struktura geometryczna tak uzyskanej powierzchni charakteryzowała się parametrem wysokościowym S t 4,4 m. Badania pary trącej próbka - chromowana przeciwpróbka stalowa wykonano w warunkach tarcia ze smarowaniem, w czasie 100 godzin, przy obciążeniu siłą 200 N i częstotliwości wzajemnego przemieszczania się względem siebie równej 33 Hz. Wyniki badań emisji akustycznej wykazały mniejszą podatność do zacierania się próbek ze stopu aluminium, w porównaniu do próbek o powierzchni przygotowanej techniką honowania, wykonanych z żeliwa stosowanego na tuleje silnikowe. Pomiary zmian parametru wysokościowego S t wykazały, że próbki ze stopu aluminium po badaniach zużycia ściernego charakteryzowały się parametrem wysokościowym S t = 2,56 m, a próbki z żeliwa St 6,2 m. Parametr wysokościowy próbek z żeliwa w stanie przed badaniami zużycia ściernego wynosił S t 13,6 m. P r z y k ł a d 4 likwidus-solidus wynoszącą 3 C/s. większą od 80 m. Następnie powierzchnię odlewu nadtapiano laserem CO 2 o mocy 2,5 kw, do pracy ciągłej stosując prędkość skanowania 4 m/min. Dzięki temu uzyskano mikrostrukturę charakteryzującą się parametrem strukturalnym I maxsi 10 m. Po wygładzeniu powierzchni próbek, dla uzyskania wartości parametru S t 1 2 m, wykonano trawienie elektrolityczne w 10% wodnym roztworze NaNO 3, w czasie 40 sekund dla wytrawienia osnowy aluminiowej, w celu utworzenia zbiorników na olej smarujący. Struktura geometryczna tak uzyskanej powierzchni charakteryzowała się parametrem wysokościowym S t 3,00 m. Badania pary trącej próbka z tak przygotowaną powierzchnią trącą - chromowana przeciwpróbka stalowa wykonano w warunkach tarcia ze smarowaniem, w czasie 100 godzin, przy obciążeniu siłą 200 N i częstotliwości wzajemnego przemieszczania się względem siebie równej 33 Hz. Wyniki badań emisji akustycznej wykazały mniejszą podatność do zacierania się próbek ze stopu aluminium, w porównaniu do próbek o powierzchni przygotowanej techniką honowania, wykonanych z żeliwa stosowanego na tuleje silnikowe. Pomiary zmian parametru wysokościowego S t wykazały, że próbki ze stopu aluminium po badaniach zużycia ściernego charakteryzowały się parametrem wysokościowym S t 2,05 m, a próbki z żeliwa S t 6,0 m. Parametr wysokościowy próbek z żeliwa w stanie przed badaniami zużycia ściernego wynosił S t 12,4 m. Zastrzeżenia patentowe 1. Silumin stosowany na odlewy motoryzacyjne, zwłaszcza tuleje silników samochodowych, zawierający w procentach masowych - 0,1% P, 0,1% B, 0,1% Ti, 0,5-0,8% Fe, 0,4-0,6% Mn, 0,5-1,5% Mg, znamienny tym, że zawiera w procentach masowych 27-33% Si, 1,4-4,5% Cu, 1,0-1,5% Ni, 0,3-0,5% V, 0,2-0,6% Cr, reszta Al.

PL 213 037 B1 5 2. Sposób kształtowania mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni siluminu, znamienny tym, że odlewy wykonuje się zapewniając szybkość chłodzenia w zakresie temperatur Iikwidus- solidus od 500 C/s do 6 C/s i uzyskanie wydzieleń krzemu pierwotnego o maksymalnej długości od 10 m do 80 m. 3. Sposób kształtowania mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni siluminu według zastrz. 2, znamienny tym, że szybkość chłodzenia jest niższa od 6 C/s a powierzchnie robocze odlewu poddaje się zabiegowi nadtapiania strumieniem plazmy stosując natężenie prądu od 50 A do 300 A i prędkość skanowania łukiem elektrycznym od 100 mm/min. do 1000 mm/min., lub zabiegowi nadtapiania laserem o mocy 0,5-5 kw stosując prędkość skanowania od 2 m/min. do 8 m/min. 4. Sposób kształtowania mikrostruktury i struktury geometrycznej powierzchni gładzi zwiększającej odporność na zużycie ścierne, o mikrostrukturze uzyskanej według zastrz. 2 lub 3, znamienny tym, że gładzi się ją do uzyskania parametru S t, który stanowi odległość pomiędzy linią wzniesień i linią wgłębień, w granicy 1-2 m, następnie wygładzoną powierzchnię trawi się elektrolitycznie wodnym 5-10% roztworem azotanu sodu lub 5-10% wodnym roztworem wodorotlenku sodu, lub wodnym 1-5% roztworem kwasu fluorowodorowego stosując napięcie prądu 5-15 V, gęstość prądu 10-20 A/dm 2 przez 20 sekund do 10 minut uzyskując wartość wcześniej wymienionego parametru S t 3 m w przypadku materiału o maksymalnej długości wydzieleń krzemu pierwotnego równej 10 m do S t 3 m w przypadku materiału o maksymalnej długości wydzieleń krzemu pierwotnego równej około 80 m.

6 PL 213 037 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)