Wybrane właściwości mechaniczne stopu ZnAl10 poddanego modyfikacji zaprawami wprowadzającymi tytan

• Autorzy: Piwowarski G. , Krajewski P. K. , Buraś J. , Krajewski K.

Warianty tytułu

EN

Selected Mechanical Properties of the ZnAl10 Alloy Subjected to the Modification by Inoculants Introducing Titanium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stopy Zn-Al charakteryzują się wieloma pozytywnymi cechami, między innymi zdolnością do tłumienia drgań, co stawia je w grupie tworzyw o zaawansowanych właściwościach. W stanie po odlaniu, zwłaszcza do form piaskowych stopy Zn-Al cechuje niekorzystna ze względu na właściwości plastyczne silnie dendrytyczna struktura. Aby zmienić charakterystykę wydzieleń dendrytycznych a jednocześnie rozdrobnić ziarno stosuje się zabieg modyfikowania struktury stopu. Najlepsze efekty uzyskuje się wprowadzając do ciekłego stopu obce cząstki Ti w zaprawach. W technologii stopów Zn-Al wykorzystuje się zaprawy znane z technologii stopów Al-Zn oraz nowe zaprawy Zn-Ti, które charakteryzują się bardzo dobrą rozpuszczalnością w temperaturach topienia stopów Zn-Al oraz zbliżoną gęstością. W artykule prezentowane są wyniki badań dla stopu Zn - 10%Al, który został zmodyfikowany zaprawą AlTi3C0,15 oraz zaprawą ZnTi3,2. Najpierw wytopiono stop wstępny ZnAl10 a następnie prowadzono jego modyfikację. Obydwie zaprawy wprowadzane były do stopu w taki sposób, aby dostarczyć 25, 50, 100, 200 i 400 ppm Ti. Stop wyjściowy i po modyfikacji odlewane były do suszonych form zbudowanych z klasycznej masy formierskiej. Próbki po wybiciu z formy obrabiane były mechanicznie a następnie badane. W celu wyznaczenia współczynnika tłumienia prowadzane były badania ultradźwiękowe. Wytrzymałość na rozciąganie oraz wydłużenie badane były na maszynie wytrzymałościowej Instron 6025. Zestawienie wyników pozwoliło porównać skuteczność modyfikacji daną zaprawą, oraz ich wpływ na daną właściwość stopu. W znacznej części badania dowodzą tego, że obydwie zaprawy działają w bardzo podobny sposób i wywierają podobny wpływ na właściwości stopu ZnAl10.

EN

Zn-Al alloys are characterised by several positive features, among others by the ability of damping vibrations, which situates them in the group of materials of advanced properties. In as cast condition, especially in sand moulds, Zn-Al alloys have strongly dendritic structure which is disadvantageous on account of their plastic properties. In order to change the characteristic dendritic precipitates and simultaneously to refine grains, the procedure of modifying the alloy structure is applied. The best effects are obtained when Ti particles contained in inoculants are introduced into liquid alloys. The inoculants known from the Al-Zn alloys technology, as well as new Zn-Ti inoculants characterised by very good solubility at melting temperatures of Zn-Al alloys and by similar density, are applied in the Zn-Al alloys technology. The results of investigations of the Zn - 10%Al alloy, which was modified by the AlTi3C0,15 and ZnTi3,2 inoculants, are presented in the hereby paper. The master foundry alloy ZnAl10 was at first melted and then its modification was performed. Both inoculants were introduced into the alloy in such way as to supply 25, 50, 100, 200 and 400 ppm of Ti. The master alloy and the alloy after the modification were cast into dry moulds made of the classic moulding sand. The samples, after knocking out from the mould, were subjected to mechanical working and then investigated. To determine the damping coefficient ultrasound tests were performed. The tensile and elongation strengths were tested by the testing machine Instron 6025. The compilation of results allowed to compare the efficiency of the modification by the given inoculant and their influence on the given property. Investigations, in a significant part, prove that both inoculants operate in a very similar fashion and have a similar influence on the ZnAl10 alloy properties.

Słowa kluczowe

PL

stop cynku; modyfikacja stopu; współczynnik tłumienia; wytrzymałość na rozciąganie; tłumienie drgań; badania ultradźwiękowe

EN

zinc alloy; alloy modification; damping coefficient; tensile strength; vibration damping; ultrasonic investigations

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 15, iss. 4 spec.
• Strony: 99--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Piwowarski G.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Krajewski P. K.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Buraś J.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Krajewski K.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Krajewski W. K. Stopy cynku z aluminium – rodzaje, właściwości, zastosowania, Wyd. Naukowe AKAPIT, Kraków 2013.
• [2] Piwowarski G., Buraś J., Krajewski W. K. Wpływ zabiegu modyfikowania zaprawą ZnTi3,2 na zmiany mikrostruktury stopu Zn-AL10 — Influence of the modification by ZnTi3,2 grain-refiner on the ZnAl10 alloy microstructure. Archives of Foundry Engineering - Polish Academy of Sciences. 2013 vol. 13 spec. iss. 3, s. 129–132.
• [3] Piwowarski G. Wpływ rozdrobnienia struktury na wybrane właściwości wysokoaluminiowych stopów cynku, Rozprawa doktorska, AGH Kraków 2014.
• [4] Buraś J. Badania wpływu modyfikacji na kształtowanie własciwości tłumiących wybranych stopów z układu AlZn, Rozprawa doktorska, AGH Kraków 2010.
• [5] Rzadkosz S.: Influence of chemical composition and the phase transformations for the mechanical properties and damping properties of the alloys of aluminum - zinc. Monograph, AGH University, Kraków 1995, pp. 1-124 (In Polish).
• [6] Krajewski W. K.: Shaping the structure of Zn-Al alloys by doping with Zn-Ti master alloy. Monograph, AGH University, Krakow 2001, pp. 1-67 (in Polish).