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

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

WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

KRYSTALIZACJA, STRUKTURA ORAZ WŁAŚCIWOŚCI TECHNOLOGICZNE STOPÓW I KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

MODYFIKACJA STOPU AK64

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

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

SZACOWANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 NA PODSTAWIE METODY ATND

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

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

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

DIAGNOZOWANIE PROCESÓW KRYSTALIZACJI METALI NIEŻELAZNYCH STOSOWANYCH W BUDOWIE MASZYN

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

WPŁYW MAGNEZU I BIZMUTU NA MODYFIKACJĘ STOPU AlSi7 DODATKIEM AlSr10

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

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH

KRZEPNIĘCIE STRUGI SILUMINU AK7 W PIASKOWYCH I METALOWYCH KANAŁACH FORM ODLEWNICZYCH

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

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

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW TECHNOLOGICZNYCH NA STOPIEŃ ZAGAZOWANIA SILUMINÓW

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

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

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

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

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

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

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

FOTOELEKTRYCZNA REJESTRACJA ENERGII PROMIENIOWANIA KRZEPNĄCEGO STOPU

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

LEJNOŚĆ KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlMg10 Z CZĄSTKAMI SiC

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

KRYSTALIZACJA I MIKROSTRUKTURA BRĄZU CuAl10Fe5Ni5 PO RAFINACJI

MODYFIKACJA STOPU Al-Si12 PROSZKIEM ZE STOPU Al-Si12

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

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ SILUMINU ALSi17

ZMIANA WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK9 PO OBRÓBCE METALOTERMICZNEJ

EKOLOGICZNA MODYFIKACJA STOPU AlSi7Mg

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

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

KRYSTALIZACJA KOMPOZYTÓW ALUMINIOWYCH ZBROJONYCH SiC

KRYSTALIZACJA SILUMINU AlSi17 Z DODATKIEM Cr, Co i Ti

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

BADANIA NAPRĘŻEŃ SKURCZOWYCH W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

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

FILTRACJA STALIWA SYMULACJA PROCESU NA PRZYKŁADZIE ODLEWU O MASIE 700 KG. S. PYSZ 1, J. STACHAŃCZYK 2 Instytut Odlewnictwa w Krakowie

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 6.9

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

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

BADANIA SKURCZU LINIOWEGO W OKRESIE KRZEPNIĘCIA I STYGNIĘCIA STOPU AlSi 5.4

WPŁYW TWARDOŚCI I MIKROSTRUKTURY STOPÓW ALUMINIUM NA UDARNOŚĆ

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

KONTROLA STALIWA NIESTOPOWEGO METODĄ ATD

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

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

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

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

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I TRYBOLOGICZNE SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

KOMPLEKSOWA MODYFIKACJA SILUMINU AlSi7Mg

ANALIZA ODDZIAŁYWANIA MIKRODODATKÓW Cr 2 O 3, Pb 3O 4, NaNO 3, Bi I ZrC NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI STOPU AK7

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

KRYSTALIZACJA EUTEKTYKI W SILUMINACH NADEUTEKTYCZNYCH

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

Metalurgia - Tematy Prac magisterskich - Katedra Tworzyw Formierskich, Technologii Formy, Odlewnictwa Metali Nieżelaznych

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

STRUKTURA ŻELIWA EN-GJS W ZALEŻNOŚCI OD MATERIAŁÓW WSADOWYCH

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

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

CECHY PRZEPŁYWU SILUMINÓW JEDNOFAZOWYCH W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

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

PRZEPŁYW SILUMINU AK12 W KANAŁACH METALOWYCH FORM ODLEWNICZYCH

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

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA SILUMINÓW WIELOSKŁADNIKOWYCH

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

WPŁYW PROCESU ODTLENIANIA I MODYFIKACJI NA UDZIAŁ I MORFOLOGIĘ WTRĄCEŃ NIEMETALICZNYCH STALIWA WĘGLOWEGO

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

KRYSTALIZACJA SILUMINU AK20 PO MODYFIKACJI FOSFOREM I SODEM

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

SYSTEM KOMPUTEROWY KONTROLI I STEROWANIA JAKOŚCIĄ SILUMINÓW PRZEZNACZONYCH NA KOŁA SAMOCHODOWE

METODYKA PRZYGOTOWANIA OCENY JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO Z ZASTOSOWANIEM METODY ATD

SKURCZ TERMICZNY ŻELIWA CHROMOWEGO

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA PARAMETRY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

Transkrypt:

8/17 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2005, Rocznik 5, Nr 17 Archives of Foundry Year 2005, Volume 5, Book 17 PAN - Katowice PL ISSN 1642-5308 FILTRACJA STOPU AlSi9Mg (AK9) M. DUDYK 1 Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Akademia Techniczno - Humanistyczna ul. Willowa 2, 43-300 Bielsko-Biała. STRESZCZENIE W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania piankowych filtrów ceramicznych do uszlachetniania stopu AlSi9Mg. Wykazano że filtracja siluminów bardzo znacząco wpływa na zmiany kinetyki ich krystalizacji. Efekty zastosowanych procesów filtracji zilustrowano na mikrostrukturach, otrzymanych ze zgładów wykonanych po poprzecznym przecięciu filtrów, zalanych badanym stopem. Key words: filtration, modyfication, crystalization, aluminium alloys. 1. WPROWADZENIE Odlewane stopy aluminium są przez konstruktorów szeroko stosowane na odlewane części maszyn. Do wytwarzania części maszyn metodą odlewania, najczęściej ( obok stopów żelaza) stosuje się siluminy. Właściwości mechaniczne i technologiczne odlewów ze stopów Al Si zależą przede wszystkim od: konstrukcji odlewów, przeprowadzonego procesu topienia, wykonania formy oraz obróbki cieplnej. Obecnie, w krajowym odlewnictwie stopów aluminium, najczęściej stosuje się procesy uszlachetniania, polegające na rafinacji i modyfikacji [1i2]. Stopy aluminium z przetwórstwa hutniczego mogą być zanieczyszczone tlenkami i wtrąceniami niemetalicznymi (z wymurówki pieca, tygli itp.). Siluminy są najczęściej zanieczyszczone wysokoskładnikowymi tlenkami, w skład których wchodzą głównie tlenki glinu i magnezu ( np. αal 2 O 3 korund) [1]. Usuwanie wtrąceń niemetalicznych z ciekłego stopu dokonuje się najczęściej poprzez rafinację [1] i obecnie coraz częściej wprowadzaną filtrację [4 i 5]. Filtracja należy do fizycznych procesów oczyszczania 1 Dr inż. M.Dudyk, mdudyk@ath.bielsko.pl 83

(z wyjątkiem filtrów aktywnych) odlewanych metali żelaznych i nieżelaznych, polegająca na przepuszczeniu ciekłego stopu przez ośrodek porowaty jakim jest filtr. Wzrastające wymagania wytrzymałościowe i użytkowe stawiane odlewom ze stopów aluminium stwarzają konieczność przeprowadzania odpowiednich procesów umożliwiających maksymalną eliminację zawartych zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia (wtrącenia) w zależności od ilości, rodzaju i rozmieszczenia bardzo znacząco obniżają właściwości mechaniczne i technologiczne odlewanych części maszyn. W związku z tym postanowiono dla tego obszaru wiedzy, przeprowadzić badania dotyczące procesów filtracji stopów aluminium. 2. METODYKA BADAŃ i WYNIKI Badania procesów filtracji wykonano na przykładzie stopu AlSi9Mg (AK9). Do procesów filtracji zastosowano piankowe filtry ceramiczne na bazie SiC, produkcji Ferro Term, Sp. z o. o w Łodzi o odpowiednich wymiarach i porowatości [6]. Badanym stopem AlSi9Mg po rafinacji preparatem ALRAF zalewano jednocześnie w temperaturze 740 0 C kokile do badań właściwości mechanicznych (R m, A 5, HB i KCV) oraz próbnik metody Analizy Termiczno Derywacyjnej i Elektro Derywacyjnej (ATD AED) [7]. W podobny sposób (tym samym stopem) zalewano jednocześnie wymienione kokile i próbnik ale po włożeniu do nich piankowych filtrów ceramicznych dla przeprowadzenia filtracji stopu. Na rysunku 1 przedstawiono mikrostruktury stopu AlSi9Mg otrzymane po procesach rafinacji i filtracji wymienionymi filtrami ceramicznymi. Otrzymane wyniki zapisu graficznego przewodności elektrycznej σ=f(τ) i temperatury t = f(τ) oraz ich pochodnych, po przeprowadzonych procesach rafinacji i filtracji przedstawiono na rysunku 2. Na korzystny efekt procesów filtracji, ma znaczący wpływ mechanizm osadzania i przywierania wtrąceń zawartych w stopie, na ściankach piankowych filtrów ceramicznych. Efekty zastosowanych procesów filtracji stopu AlSi9Mg zilustrowano na mikrostrukturach, otrzymanych z zgładów wykonanych po poprzecznym przecięciu zalanych filtrów. 84

ARCHIWUM ODLEWNICTWA a) b) Pow. 500 X Pow. 500 X Rys.1. Mikrostruktury stopu AlSi9Mg: a -stop rafinowany, b -stop rafinowanyi filtrowany Fig.1. Microstructures of AlSi9Mg alloy: a refined alloy, b refined and filtered alloy 85

a) b) Rys.2. Krzywe krystalizacji stopu AlSi9Mg: a - stop rafinowany, b - stop rafinowany i filtrowany Fig.2. The courses of alloy AlSi9Mg crystalisation: a - refined alloy, b - refined and filtered alloy 86

ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rozmieszczenie i postać zatrzymanych wtrąceń po przeprowadzonych procesach filtracji ilustrują mikrostruktury zamieszczone na rysunkach 3 i 4. Pow. 100X Pow. 500X Rys.3. Mikrostruktury zalanego filtra stopem AlSi9Mg - zewnętrzna krawędź filtra Fig.3. Microstructures of the filter filled with AlSi9Mg alloy - the outer edge of the filter 87

Pow. 100X Pow. 500X Rys.4. Mikrostruktury zalanego filtra stopem AlSi9Mg środek filtra Fig.4. Microstructures of the filter filled with AlSi9Mg alloy the inside of filter 88

ARCHIWUM ODLEWNICTWA 3. PODSUMOWANIE Podjęta próba określenia wpływu uszlachetniania stopu AlSi9Mg, poprzez rafinację i filtrację wykazała na podstawie otrzymanych wyników że filtracja ma bardzo znaczący wpływ na zmiany przebiegu procesów krystalizacji a przez to również na zmiany struktury odlewów ( rys.1i2). Procesy filtracji, zastosowanymi piankowymi filtrami ceramicznymi, spowodowały znaczne zmiany w kinetyce krystalizacji badanych stopów widoczne w zapisie graficznym metody ATD-AED (rys.2). Przeprowadzone procesy filtracji w porównaniu ze stopami nie filtrowanymi, wpłynęły na zmiany morfologii eutektyki α + Si a przede wszystkim na jej główny składnik krzem eutektyczny (rys.1). Przedstawione wyniki badań potwierdzają korzystny wpływ procesów filtracji siluminów dla poprawy struktury odlewów, przeznaczonych na odpowiedzialne części maszyn. Na podstawie zapisu graficznego metody ATD-AED, stwierdzono obniżenie temperatury krystalizacji eutektyki α + Si stopu filtrowanego; t=530 0 C w czasie τ=13s w porównaniu ze stopem nie filtrowanym; t=572 0 C w czasie τ=10s. Oryginalnymi wynikami wykonanej pracy są mikrostruktury, otrzymane ze zgładów wykonanych na wyciętych zalanych filtrach. Ilustrują one postać struktury stopu oraz miejsca zatrzymanych zanieczyszczeń niemetalicznych i metalicznych. Przedstawione wyniki badań potwierdzają korzystny wpływ procesów filtracji siluminów dla poprawy struktury odlewów, przeznaczonych na odpowiedzialne części maszyn. LITERATURA [1] Poniewierski Z.: Krystalizacja, strukrura i właściwości siluminów. WNT,Warszawa(1989). [2] Pietrowski S.: Siluminy. Wydawnictwo PŁ Łódź (2001). [3] Lech Z., Sęk G. Sas: Urządzenie do rafinacji gazowo-żużlowej i modyfikacji stopów aluminium. Wydawnictwo PAN Poznań (1996). [4] Górny Z.: Odlewnicze stopy metali nieżelaznych przygotowanie ciekłego metalu, struktura i właściwości odlewów, WNT, Warszawa (1992). [5] Dudyk M., Wasilewski P.: Wpływ procesu filtracji na właściwości mechaniczne i technologiczne siluminów. Wydawnictwo, PAN, Poznań (1993). [6] Asłanowicz M., Ościłowski A., Stachańczyk J.: Filtracja ciekłych metali z użyciem filtrów ceramicznych produkcji FERRO-TERM, Przegląd Odlewnictwa, nr 9 10 (2002). [7] Dudyk M.: Przewodność elektryczna właściwa w procesach krystalizacji siluminów. Wydawnictwo, PŁ Filia w Bielsku-Białej (2001). Pracę wykonano w ramach realizacji Projektu Badawczego Nr 3T08B04727 Ministerstwa Nauki i Informatyzacji. 89

THE FILTRATION OF ALLOY AlSi9Mg (AK9) SUMMARY In the article original research data of foam ceramic filters usage for the alloy structure improvement have been presented. It shows profound influence of silumine on their both kinetic changes and crystallization. The results of the processes incorporated are illustrated in the microstructures received form the polished surfaces. The latter were made after filters cross-section where the filters filled with alloy. Recenzował: prof. dr hab. inż. Stanisław Pietrowski 90