Poprawa jakości wewnętrznej wlewka konwencjonalnego metodą obróbki akustycznej

• Autorzy: Kania H. , Nowacki K.

Warianty tytułu

EN

Improving the internal homogeneity of the conventional ingot using acoustic treatment method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bezpośrednim efektem oddziaływania energii akustycznej podczas krzepnięcia wlewka we wlewnicy jest zmiana struktury metalu. Dotychczasowe badania i eksperymenty przeprowadzone w ramach współpracy naukowej pomiędzy Politechnikę Śląską w Katowicach i Instytutem Metalurgii Żelaza w Gliwicach nad zastosowaniem technologii obróbki akustycznej do poprawy jakości wewnętrznej wlewków ze stali wysokowęglowej dały pozytywne wyniki. W strefie oddziaływania fali akustycznej we wlewku, uzyskano rozdrobnienie struktury stali i równomierny rozkład pierwiastków, a także wzrost twardości, która może być postrzegana jako wskaźnik obrabialności akustycznej stali. W celu określenia przydatności opracowanej technologii w warunkach przemysłowych, zawiązano konsorcjum składające się z partnerów polskich i niemieckich. Liderem konsorcjum jest grupa przemysłowa Alchemia S.A. (Huta Batory), ponadto w jego składzie znajdują się następujący partnerzy: Politechnika Śląska Katowice, Instytut Metalurgii Żelaza z Gliwic, TU Bergakademie Freiberg, BGH Edelstahl Freital GmbH oraz wrocławska firma PBP OPTEL S.A. Założonym efektem prowadzonych badań jest redukcja segregacji pierwiastków w objętości wlewka konwencjonalnego oraz zwiększenie udziału strefy kryształów równoosiowych za pomocą fali akustycznej dostarczonej bezpośrednio do objętości ciekłego, krzepnącego wlewka, a poprzez to poprawa właściwości fizycznych przerobionego plastycznie materiału.

EN

The direct effect of exposure to acoustic energy during the solidification of ingot in a mould is the change in metal structure. The research and experiments carried out so far as a part of scientific cooperation on application of the acoustic treatment technology for improving the internal homogeneity of high-carbon steel ingots between the Silesian University of Technology in Katowice and the Institute for Ferrous Metallurgy in Gliwice yielded positive results. Within the acoustic wave influence area in the ingot, the refinement of steel structure and uniform distribution of elements as well as increase in hardness, which can be perceived as the steel acoustic treatability index, were obtained. To determine the applicability of the developed technology under industrial conditions, the consortium consisting of Polish and German partners has been set up. The leader of the consortium is the industrial group Alchemia S.A. (Huta Batory). In addition, it comprises the following partners: Silesian University of Technology in Katowice, Institute for Ferrous Metallurgy in Gliwice, TU Bergakademie Freiberg, BGH Edelstahl Freital GmbH and PBP OPTEL S.A. in Wroclaw. The assumed effect of conducted research is the reduction in segregation of elements within the volume of conventional ingot and increase in the share of the area of equiaxed crystals by means of the acoustic wave supplied directly to the volume of solidifying liquid ingot, and thus the improvement in physical properties of plastically worked material.

Słowa kluczowe

PL

obróbka akustyczna; wlewek konwencjonalny; segregacja pierwiastków; struktura dendrytyczna

EN

acoustic treatment; conventional ingot; segregation of elements; dendritic structure

• Wydawca: Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 67, nr 2
• Strony: 38--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Kania H.

• Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Nowacki K.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Coulson A.: J. Inst. Metals, 1967, 95 (5), 159
• 2. Crum L., Prosperetii A.: J. Acoust. Soc. Am., 73, 1983, 121-127
• 3. Errata J.: J. Acoust. Soc. Am., 75 (6), 1984, 1910-1912
• 4. Holland Ch., Apfel R.: IEEE Transactions on Ultrasonic’s, Ferroelectrics and Frequency Control, 36 (2), 1989, 204-208
• 5. Nowacki K.: Współczesne możliwości obróbki akustycznej, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013
• 6. Abramov V.O.: High-Intensity Ultrasonics: Theory and Industrial Allplications Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam 1998
• 7. Lis T., Nowacki K., Kania H.: Wykorzystanie zjawiska kawitacji w stali przeznaczonej do COS. Materiały konferencyjne „Ciągłe odlewanie stali”, Krynica 2004
• 8. Śliwiński A.: Ultradźwięki i ich zastosowanie. WNT, Warszawa 2001
• 9. Nowacki K., Kania H. i inni: Kształtowanie struktury pierwotnej stali falą akustyczną” Projekt Rozwojowy nr R15 001 02