Postępy w zalewaniu odlewów staliwnych z osłoniętym strumieniem metalu

• Autorzy: Hrabinia David , Filip Petr

Warianty tytułu

EN

Advances in the pouring of steel castings with a shrouded metal stream

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Natychmiast po kontakcie ciekłego metalu z atmosferą powstaje cienki film tlenkowy. Chroni on przed dalszym utlenianiem powierzchni stopu oraz jego nasyceniem gazem. Film ten jest jednakże kruchy i łatwo się rozdziera, powodując wtrącenia. Jego temperatura topnienia jest znacznie wyższa, niż temperatura ciekłego stopu, w związku z tym raz powstały film tlenkowy jest trwały. Jest on wypierany przez ciekły metal, jednak czas tego procesu jest długi ze względu na niewielkie rozmiary tlenków (kilka nanometrów przy prawie zerowej objętości). Podwójne filmy tlenkowe (tzw. bi-filmy) powstające podczas konwencjonalnego zalewania formy nie mają czasu na wypłynięcie. Rozwijają się i tworzą aglomeraty podczas procesu odlewniczego. Bi-filmy posiadają dużą aktywność powierzchniową i tworzą niemetaliczne skupiska podczas procesu krzepnięcia. Odlewnie często zwiększają temperaturę zalewania, by usunąć pęcherze powietrzne i nieczystości, jednak jest to niekorzystne dla jakości odlewu, w szczególności jego powierzchni.

EN

Thin oxide films rapidly form on a liquid metal surface when exposed to the atmosphere. These protect the melt from further oxidation or gas enrichment. However, these surface films become brittle, tear and are then entrained in the molten metal. The melting temperatures of most oxide films are far greater than the temperature of the melt, so once formed they remain solid. These films float through buoyancy forces, as they have a lower density than molten metal, but this process is slow due to their extremely small size (just several nanometers having almost no volume). Oxide bi-films generated within conventional molten metal casting process have no time to float. They unfurl and agglomerate during the casting process. These bi-films have high surface activity and grow into bigger non-metallic agglomerations as solidification advances. Foundries increase pouring temperature hoping gas bubbles and related impurities float, but an increased pouring temperature is not beneficial to castings quality and cast surface appearance.

Słowa kluczowe

PL

odlew staliwny; zalewanie odlewu; odlewnictwo

EN

cast steel; pouring; founding

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 71, nr 7-8
• Strony: 404--413
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Hrabinia David

• Foseco

autor

Filip Petr

• UNEX

Bibliografia

• 1. Kiger, K. T. & Duncan, J. H. (2012). Air Entrainment Mechanism in Plunging Jets and Breaking Waves. Annual Review of Fluid Mechanics, Vol. 44, pp. 563-596.
• 2. Campbell, J. (2015). Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design (2nd ed.). Oxford, UK: Elsevier.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).