ANALIZA PROCESU ODLEWANIA POD NISKIM CIŚNIENIEM KÓŁ SAMOCHODOWYCH ZE STOPÓW Al-Si

Podobne dokumenty
OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ SILUMINU ALSi17

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

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

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW TECHNOLOGICZNYCH NA STOPIEŃ ZAGAZOWANIA SILUMINÓW

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

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

WPŁYW WARUNKÓW PRZESYCANIA I STARZENIA STOPU C355 NA ZMIANY JEGO TWARDOŚCI

MODYFIKACJA STOPU AK64

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

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

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I TRYBOLOGICZNE SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA SILUMINÓW WIELOSKŁADNIKOWYCH

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

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

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

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

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

EKOLOGICZNA MODYFIKACJA STOPU AlSi7Mg

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

MODYFIKACJA STOPU Al-Si12 PROSZKIEM ZE STOPU Al-Si12

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

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

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

ZMIANA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 PO OBRÓBCE METALOTERMICZNEJ

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

KONTROLA STALIWA NIESTOPOWEGO METODĄ ATD

KRYSTALIZACJA I MIKROSTRUKTURA BRĄZU CuAl10Fe5Ni5 PO RAFINACJI

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

SYSTEM KOMPUTEROWY KONTROLI I STEROWANIA JAKOŚCIĄ SILUMINÓW PRZEZNACZONYCH NA KOŁA SAMOCHODOWE

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

WPŁYW PARAMETRÓW ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO NA STRUKTURĘ i WŁAŚCIWOŚCI STOPU MAGNEZU AM50

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

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

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

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

WPŁYW TEMPERATURY WYGRZEWANIA NA UDZIAŁ FAZ PIERWOTNYCH W STRUKTURZE ŻAROWYTRZYMAŁEGO ODLEWNICZEGO STOPU KOBALTU

KRYSTALIZACJA EUTEKTYKI W SILUMINACH NADEUTEKTYCZNYCH

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

OBRÓBKA CIEPLNO-PLASTYCZNA ŻELIWA SFEROIDALNEGO

DOBÓR PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPU AlSi7Mg0,3

WPŁYW TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY STOPÓW ALUMINIUM NA UDARNOŚĆ

NOWOCZESNE ODMIANY ŻELIWA O STRUKTURZE AUSFERRYTYCZNEJ. A. KOWALSKI, A. PYTEL Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, Kraków

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

KRYSTALIZACJA, STRUKTURA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE STOPÓW I KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

BADANIA MATERIAŁOWE ODLEWÓW GŁOWIC SILNIKÓW

Inżynieria Maszyn, R. 22, z. 1, 58-64, 2017 ISSN X. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE STOPÓW EN AC (AlSi6Cu4) i AlSi17CuNiMg PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

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

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

EKSPERYMENTALNE MODELOWANIE STYGNIĘCIA ODLEWU W FORMIE

OCENA PROCESU ODLEWANIA I OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPOWEGO STALIWA KONSTRUKCYJNEGO METODĄ ANALIZY TERMICZNEJ I DERYWACYJNEJ

KOMPLEKSOWA MODYFIKACJA SILUMINU AlSi7Mg

BADANIA NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

KRYSTALIZACJA SILUMINU AlSi17 Z DODATKIEM Cr, Co i Ti

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

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

ANALIZA ODDZIAŁYWANIA SYSTEMU ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ NA STABILIZACJĘ WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI WALCÓW HUTNICZYCH

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

BADANIA DYFRAKCYJNE WARSTWY ALFINOWANEJ NA STOPACH ŻELAZA

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

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

OCENA WYDŁUŻENIA WZGLĘDNEGO SILUMINU AK7 PO OBRÓBCE Na 2 B 4 O 7, NaNO 3 i Cr 2 O 3 +AlNi

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STOPÓW ODLEWNICZYCH Z WYKORZYSTANIEM METODY ATD

ZMIANA SKŁADU CHEMICZNEGO, TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY NA PRZEKROJU POPRZECZNYM BIMETALOWYCH, ŻELIWNYCH WALCÓW HUTNICZYCH

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I GRUBOŚCI UTWARDZONEJ WARSTEWKI NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE ŻYWICY SYNTETYCZNEJ

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

WPŁYW WIRUJĄCEGO REWERSYJNEGO POLA MAGNETYCZNEGO NA SEGREGACJĘ W ODLEWACH WYKONANYCH ZE STOPU BAg-3

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

WPŁYW WANADU I MOLIBDENU ORAZ OBRÓBKI CIEPLNEJ STALIWA Mn-Ni DLA UZYSKANIA GRANICY PLASTYCZNOŚCI POWYŻEJ 850 MPa

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO OBRABIANEGO RÓŻNYMI MODYFIKATORAMI

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SZARYM

SYMULACJA NUMERYCZNA KRZEPNIĘCIA KIEROWANEGO OCHŁADZALNIKAMI ZEWNĘTRZNYMI I WEWNĘTRZNYMI

KONTROLA PRODUKCJI WYSOKOJAKOŚCIOWYCH STOPÓW ODLEWNICZYCH METODĄ ATD

Transkrypt:

55/22 Archives of Foundry, Year 2006, Volume 6, 22 Archiwum Odlewnictwa, Rok 2006, Rocznik 6, Nr 22 PAN Katowice PL ISSN 1642-5308 ANALIZA PROCESU ODLEWANIA POD NISKIM CIŚNIENIEM KÓŁ SAMOCHODOWYCH ZE STOPÓW Al-Si S. PIETROWSKI 1, R. WŁADYSIAK 2 Politechnika Łódzka, Katedra Systemów Produkcji, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 ŁÓDŹ, STRESZCZENIE W pracy przedstawiono wyniki badań procesu odlewania pod niskim ciśnieniem siluminowych kół samochodowych. Pokazano przebieg zmian temperatury odlewu i kokili w charakterystycznych jej punktach oraz sterowanie ciśnieniem siluminu i obwodami chłodzenia powietrzem. Zanalizowano cykl pracy maszyny niskociśnieniowej oraz wskazano kierunki dalszych prac zmierzających do optymalizacji cyklu odlewania i sterowania jakością odlewów kół samochodowych. Key words: low-pressure casting, die, silumin, car wheel. 1. WSTĘP W Katedrze Systemów Produkcji PŁ oraz w odlewni RH Alurad Wheels Polska Sp. z o.o. w ramach realizacji projektu celowego prowadzone są badania dotyczące poprawy jakości odlewów kół samochodowych i podwyższenia efektywności ich produkcji [1]. Niezbędnym etapem badań była analiza aktualnego stanu realizacji procesu technologicznego. Celem przeprowadzonych badań była analiza procesu i ocena możliwości skrócenia cyklu odlewania oraz sterowania jakością kół samochodowych wytwarzanych pod niskim ciśnieniem. Realizacja celu pracy polegała na zanalizowaniu procesu odlewania ze szczególnym uwzględnieniem chłodzenia kokili podczas wytwarzania odlewów kół. Stosowane obecnie powszechnie w świecie przez producentów alufelg chłodzenie ma charakter otwarty, punktowy i polega na wydmuchiwaniu strumienia sprężonego powietrza na odpowiednie miejsca powierzchni zewnętrznej kokili [1, 2]. 1 prof. dr hab. inż., e-mail: spietrow@mail.p.lodz.pl 2 dr inż., e-mail: rwlady@.p.lodz.pl

377 Analiza technologii odlewania alufelg miała na celu określenie możliwości chłodzenia kokil mieszaniną powietrza z wodą z zachowaniem dotychczasowych systemów chłodzenia. Założono, że kokile chłodzone będą mgłą wodną, w taki sposób, aby woda w kontakcie z rozgrzaną kokilą wyparowała. 3. METODYKA BADAŃ Badane odlewy kół samochodowych wykonywano z siluminów, których skład chemiczny przedstawiono w tabeli 1. Tabela 1. Skład chemiczny siluminów na koła samochodowe Table 1. Chemical composition of silumins for car wheels Skład chemiczny, % Rodzaj stopu Si Mg Cu Mn Fe Ti Sr AlSi7Mg 6,5-7,5 0,25-0,45 0,18 0,001-0,20 AlSi9Mg 9,0-10,0 0,25-0,45 0,05 0,10 0,25 0,20 AlSi11Mg 9,0-11,8 0,15-0,40 0,25 0,20 0,001-0,040 Próbki do badań: R m, R p0,2 i A 5 oraz metalograficznych i twardości HB pobierano z odlewu felgi według schematu pokazanego na rysunku 1. Z obszarów I III wycinane były próbki do badania R m, R p0,2 i A 5. Miejsce pobierania probek do badan mikrostruktury i HB Rys. 1. Schemat pobierania próbek do badań: R m, R p0,2 i A 5 oraz metalograficznych i twardości HB z odlewu felgi. Fig. 1. Scheme of samples taking from wheel casting for R m, R p0,2 and A 5 tests and metallographic investigation and HB hardness test.

378 Na rysunku 2 przedstawiono obszary felgi, z których pobierano próbki do badania mikrostruktury i twardości HB. Obszary pomiarów twardości odlewu felgi pokazano na rysunku 3. 5 6 7 8 9 4 10 11 12 3 1 2 Rys. 2. Schemat pobierania próbek do badania mikrostruktury i twardości HB z odlewu felgi. Fig. 2. Scheme of samples taking from wheel casting for investigation of microstructure and brinell hardness HB. Rys. 3. Miejsca pomiaru twardości HB odlewu felgi. Fig. 3. Brinell hardness HB test places of wheel casting. Badania własności mechanicznych: R m, R p0,2 i A 5 wykonano na maszynie wytrzymałościowej INSTRON, a badania twardości HB na BRIVISKOPIE dla parametrów 187,5/2,5/30. 3. WYNIKI BADAŃ Kompletną złożoną kokilę do odlewania kół samochodowych pokazano na rysunku 4. Składa się ona z dwóch części górnej i dolnej, które pokazano odpowiednio na rysunkach 5 i 6. Rdzeń górny i dolny chłodzone są punktowo sprężonym powietrzem o ciśnieniu 0,65 MPa poprzez kanały i otwory w rdzeniach. Chłodzenie rdzenia dolnego pokazano na rysunku 7 (a, b), a na rysunku 8 pokazano rdzeń górny z otworami pod chłodzenie. Poszczególne obszary kokili podgrzewane są palnikiem gazowym do temperatury 350-460 C. Niższa temperatura występuje w górnej części kokili i rdzeniu, a wyższa w dolnej, blisko ciekłego siluminu w piecu.

379 Rys. 4. Kompletna kokila. Fig. 4. Complete die. Rdzen gorny Plyta mocujaca Rys. 5. Górna część kokili. Fig. 5. Upper part of die.

380 Rdzen dolny Szczeki kokili Plyta podstawy Rys. 6. Dolna część kokili. Fig. 6. Lower part of die. a) b) Rys. 7. Spodnia część rdzenia dolnego bez chłodzenia (a), z chłodzeniem (b). Fig. 7. Bottom part of the lower core without cooling (a), with cooling equipment (b).

381 Rys. 8. Spodnia część rdzenia górnego bez chłodzenia. Fig. 8. Bottom part of upper core without cooling. Odlewy kół wytwarzane są na niskociśnieniowych maszynach odlewniczych LYNX. Ogólny wygląd maszyny przedstawiono na rysunku 9, a zainstalowaną na niej kokilę na rysunku 10. Rys. 9. Stanowisko odlewania niskociśnieniowego. Fig. 9. Work station of low-pressure die casting process.

382 Rys. 10. Kokila badawcza na maszynie odlewniczej. Fig. 10. Research die in pressure die casting machine.

383 Przykładowy odlew koła samochodowego pokazano na rysunku 11 (a-d). a) b) c) d) Rys. 11 (a-d). Odlew koła samochodowego. Fig. 11 (a-d). Car wheel casting. Wytwarzanie odlewów kół odbywa się półautomatycznie za pomocą programu sterującego pracą maszyny. Sterowane są: ciśnienie ciekłego siluminu i czas jego utrzymania lub zmiany ciśnienia oraz załączenie, czas chłodzenia powietrzem i jego wyłączenie. Przykładową zmianę ciśnienia siluminu podczas odlewania koła pokazano na rysunku 12. Wynika z niego, że maksymalne ciśnienie ciekłego siluminu wynosi 0,09 MPa i występuje w czasie 120s. Uzyskuje się je po czasie 60s.

384 0,1 p, MPa 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0 50 100 150 200 250 czas, s 300 Rys. 12. Program sterujący ciśnieniem ciekłego metalu. Fig. 12. Controling program of liquid metal pressure. Schemat przykładowego rozmieszczenia obwodów chłodzenia w rdzeniu górnym i dolnym kokili przedstawiono na rysunku 13, a odpowiadający mu program sterowania obwodami chłodzenia na rysunku 14. Rys. 13. Schemat rozmieszczenia obwodów chłodzenia. Fig. 13. Layout of cooling systems.

385 Obwód G4 40 70 Obwód G3 Obwód G2 Obwód G1 Obwód D2 Obwód D1 100 120 120 125 140 115 80 80 80 60 Cykl 5 40 15 120 70 0 70 140 210 czas, s 280 Rys. 14. Program sterowania obwodami chłodzenia. Fig. 14. Controlling program with cooling system. Symbolami G1-G4 oznaczono obwody chłodzenia w rdzeniu górnym, a D1-D3 w rdzeniu dolnym (rys. 13). Na rysunku 14 obszary puste oznaczają niepracujący system chłodzenia powietrzem, a zaciemnione pracujący. Cyfry wewnątrz słupków oznaczają czas. Czas cyklu odlewania koła wynosi 250s. Z rys. 14 wynika, że najdłużej (115s) chłodzony jest rdzeń górny w obszarze połączenia szprychy z rozetą (G3), w którym występuje największy węzeł cieplny. Najkrócej (60s) trwa i najpóźniej (140s) jest załączane chłodzenie obwodu D1 w pobliżu rozety i wlewu głównego. Wynika to z zachowania jak najwyższej temperatury ciekłego siluminu wlewanego do kokili. Ciekły silumin przed wlaniem do pieca maszyny niskociśnieniowej rafinowany jest argonem i modyfikowany Ti, B oraz Sr. Reprezentatywną mikrostrukturę na przekroju felgi ze stopu AlSi7Mg w stanie surowym i po przesycaniu w temperaturze 520 C/4h i chłodzeniu w wodzie oraz starzeniu w 160 C/8h i chłodzeniu w powietrzu przedstawiono na rysunku 15(a, b). Mikrostruktura kół złożona jest z fazy α i eutektyki α+β+mg 2 Si. W stanie surowym krzem ma budowę włóknistą, a po umocnieniu wydzieleniowym jest on częściowo skoagulowany. Przykładowe własności mechaniczne Rm, R P0,2, A 5 i HB koła z siluminu AlSi7Mg przedstawiono odpowiednio na rysunkach 16-18. Wynika z nich, że umocnienie wydzieleniowe powoduje wzrost: Rm, R P0,2, i HB, a zmniejszenie A 5. Największą Rm = 280 MPa i R P0,2 = 240MPa po umocnieniu wydzieleniowym otrzymuje się w szprysze, a twardość HB = 95 i wydłużenie A 5 = 5% w rozecie.

386 a) b) Rys. 15. Mikrostruktura odlewu koła z siluminu AlSi7Mg w stanie surowym (a) i po umocnieniu wydzieleniowym (b); faza α, eutektyka α+β+mg 2 Si; pow. x 100. Fig. 15. Microstructure of wheel casting made from AlSi7Mg alloy: as cast condition (a) and after precipitation hardening (b); magn. x 100. 300 250 Rm, Rp0,2, MPa 200 150 100 50 0 S-I-1 S-I-2 S-I-3 S-I-4 S-II-1 S-II-2 S-II-3 S-II-4 S-III-1 S-III-2 S-III-3 S-III-4 S-surowy, H-utwardzony; 1-4 numery próbek H-I-1 H-I-2 H-I-3 H-I-4 H-II-1 H-II-2 H-II-3 H-II-4 H-III-1 H-III-2 H-III-3 H-III-4 Rys. 16. Doraźna wytrzymałość na rozciąganie Rm i umowna granica plastyczności R p0,2 w przekrojach I III kół w stanie surowym i po umocnieniu wydzieleniowym. Fig. 16. Ultimate tensile strength Rm and yield strength R p0,2 in I III wheel sections (fig. 1) as cast condition and after precipitation hardening. Rm Rp0,2

387 A5, % 8 7 6 5 4 3 2 1 0 S-I-1 S-I-2 S-I-3 S-I-4 S-II-1 S-II-2 S-II-3 S-II-4 S-III-1 S-III-2 S-III-3 S-III-4 S -surowy, H -utwardzony ; 1-4 -numery próbek H-I-1 H-I-2 H-I-3 H-I-4 H-II-1 H-II-2 H-II-3 H-II-4 H-III-1 H-III-2 H-III-3 H-III-4 Rys. 17. Wydłużenie względne A 5 w przekrojach I III kół w stanie surowym i po umocnieniu wydzieleniowym. Fig. 17. Elongation A 5 in I III wheel sections (fig. 1) as cast condition and after precipitation hardening. S - surowy Nr miejsca pomiaru (rys. 3) H - utwardzony Rys. 18. Twardość HB na przekroju koła (rys. 3) w stanie surowym i po utwardzaniu wydzieleniowym. Fig. 18. Brinell hardness on the wheel section surface (fig. 3) as cast condition and after hardening precipitation.

388 W celu zanalizowania procesów cieplnych zachodzących podczas odlewania, w kokili zainstalowano 9 termoelementów NiCr-Ni w najbardziej charakterystycznych jej punktach. Jeden termoelement mierzył temperaturę odlewu. Schemat rozmieszczenia termoelementów oznaczonych 2-10 w kokili i w odlewie 1 przedstawiono na rysunku 19. Temperaturę zapisywano na rejestratorze automatycznym Yumo w jednosekundowych odstępach. Termoelementy Rys. 19. Schemat rozmieszczenia obwodów chłodzenia i termoelementów. Fig. 19. Layout of cooling systems and thermocouples. Przykładowo, w czasie cyklu, temperaturę odlewu w punkcie 1 oraz kokili w punktach 2 ; 10 i 5 ; 6 chłodzonej powietrzem, przedstawiono odpowiednio na rysunku 20-22. Wynika z nich, że maksymalna temperatura odlewu wynosi 565 C (rys. 20). Kokila posiada maksymalną temperaturę 573 C w punkcie 10 w pobliżu wlewu głównego (rys. 22), a minimalną 411 C w punkcie 6 na płaszczu koła (rys. 20).

389 A B C D E F Rys. 20. Temperatura odlewu w punkcie 1 (rys. 19) w czasie cyklu odlewania. Fig. 20. Temperature of casting at 1 point (fig. 19) during casting cycle. A B C D Rys. 21. Temperatura kokili w punktach :5 i 6 (rys. 19) w czasie cyklu odlewania. Fig. 21. Temperature of die at 5 and 6 points (fig. 19) during casting cycle.

390 A B C D E F Rys. 22. Temperatura kokili w punktach 2 i 10 (rys. 19) w czasie cyklu odlewania. Fig. 22. Temperature of die at 2 and 10 points (fig. 19) during casting cycle. Najczęstszymi wadami kół są niedolewy, pofałdowania powierzchni i pory pokazane przykładowo na rysunku 23 i 24 (a, b). Spowodowane są one za niską lub za wysoką temperaturą wstępnego podgrzania kokili, ciekłego siluminu oraz niewłaściwą rafinacją argonem. a) b) Rys. 23 (a, b). Wady w odlewach kół. Fig. 23 (a, b). Car casting s defects.

391 a) b) Rys. 24 (a, b). Wady w odlewach kół. Fig. 24 (a, b). Car casting s defects. 4. PODSUMOWANIE Z przedstawionych badań technologii odlewania kół samochodowych wynika możliwość odparowania wody z powierzchni kokili. Warunkiem koniecznym jej odparowania jest odpowiedni dobór ciśnienia oraz ilości podawanego powietrza i wody. LITERATURA [1] Pietrowski S., Władysiak R.: Opracowanie i wdrożenie technologicznego systemu wodnego chłodzenia kokil w procesie odlewania kół samochodowych ze stopów aluminium. Projekt Celowy nr 6T08 080 2004C/06487. 2004-2006 [2] Górny Z.: Odlewanie kokilowe stopów metali nieżelaznych. WNT 1975. Praca wykonana w ramach realizacji projektu celowego Nr 6T08 080 2004C/06487 SUMMARY LOW - PRESSURE CASTING PROCESS ANALYSIS OF Al-Si CAR WHEELS CASTS The investigation results of low pressure casting process of car wheels casts was presented in the paper. It was shown the temperature characteristic of the die and the casting. The control of silumin pressure and air cooling system was shown too. It was analysed the work cycle of casting machine and managed the main directions the next investigations on the way the optimization of casting cycle and the quality control of the car wheel castings. Recenzował Prof. Andrzej Białobrzeski