Opadanie zarodków krystalizacji pochodzących z zapraw AITi5B w kąpieli metalowej podeutektycznych siluminów – skutki procesu

• Autorzy: Janusz Arkadiusz , Zych Jerzy

Warianty tytułu

EN

Falling of crystallization nuclei originated from AITi5B foundry alloys in the metal bath of hypoeutectic silumines - effects of the process, p. 10

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule skoncentrowano się na słabo rozpoznane zjawisko opadania w kąpieli metalowej heterogenicznych zarodków pierwotnej krystalizacji podeutektycznych stopów Al-Si, którymi są borki tytanu TiB2 pochodzące z zapraw AlTi5B. Badaniami objęto pięć zapraw rynkowych. Wykazano, iż w przypadku pozostawienia metalu w bezruchu w dłuższym okresie (np. ~ 2godzin) następuje wyraźne zubożenie górnych warstw kąpieli metalowej w cząstki pochodzące z AlTi5B i wzbogacenie w nie dolnych warstw kąpieli. Równolegle w warstwach zubożonych obserwuje się wyraźnie zmniejszenie zdolności do zarodkowania, co prowadzi do tworzenia się struktury gruboziarnistej w odlewach. Do oceny zdolności do zarodkowania wykorzystano próbę zwaną testem pierścienia (ang. Ring Test). Wykazano, iż szybkość procesu opadania cząstek nie jest jednakowa dla badanych zapraw, i może ona stanowić jedno z kryteriów oceny ich przydatności do technologii odlewania, w której są zastosowane podgrzewane kadzie. Ma to m.in. miejsce przy zalewaniu form metalowych sposobem odlewania pod niskim ciśnieniem. Prace realizowano we współpracy trzech jednostek Wydziału Odlewnictwa Akademii Górniczo Hutniczej oraz firm: Technologia i Technika Aluminium Z. Smorawiński (Konin) i firmy Royal Polska sp. z o.o. w Jelczu.

EN

The paper is focused on weakly recognised effect of heterogeneous nuclei of the primary crystallisation of hypoeutectic Al-Si alloys, falling in the metal bath. These nuclei are titanium borides TiB2, originated from AITi5B foundry alloys. Five foundry alloys, available in the market, were tested. It was revealed, that in case of leaving the motionless metal for a longer time (e.g. ~ 2 hours), the upper layers of the metal bath were significantly impoverished of particles originated from AITi5B, while the lower layers were enriched in them. Simultaneously a significant decrease of the nucleation ability was observed in impoverished layers, which led to forming coarse-grained structures in castings. The test, called the Ring Test, was applied for assessing the nucleation ability. It was demonstrated that particles falling rates were not the same for the investigated foundry alloys and could constitute one of the assessment criterion of their suitability in the casting technology, in which heated ladles are applied. This occurs, among others at pouring metal moulds by means of the low pressure die casting. Works were realized in cooperation of three units of the Faculty of Foundry Engineering of AGH University of Science and Technology and Companies: Technology and Aluminium Technique Z. Smorawiński (Konin) and Royal Polska I.I.c. in Jelcz.

Słowa kluczowe

PL

odlewnictwo; kąpiel metalowa; opadanie; AITi5B; zaprawa; krystalizacja

EN

founding; crystallization; AITi5B alloy

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 69, nr 1-2
• Strony: 10--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Janusz Arkadiusz

• Royal Polska Sp. z o.o., Jelcz

autor

Zych Jerzy

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Wydział Odlewnictwa, Kraków

Bibliografia

• 1. KOZANA J., PIĘKOŚ M., GARBACZ-KLEMPKA A.; Issues concerning the structure and properties of AISi7Mg alloys and die castngs for the automotive industry. In: Advanced Manufacturing and Repair Technologies in Vehicle Industr. Monograph, F. Romankiewicz, R. Romankiewicz, R. Ulewicz (Eds.). Zielona Góra (2018), s. 163-192
• 2. ROMANKIEWICZ R., ROMANKIEWICZ F.: Influence of Modifying Micro Addidives on the Refinement of Primary Silicon Cristals in Hypereutectic Piston Silumin AISi21CuNi. In: Advanced Manufacturing and RepairTechnologies in Vehicle Industr. Monograph, F. Romankiewicz, R. Romankiewicz, R. Ulewicz (Eds.). Zielona Góra (2018), s. 381-394
• 3. ZYCH J.: Raport z pracy badawczej Nr 5.5.170.593: Wykonanie badań skuteczności działania wybranej grupy rozdrabniaczy ziarna stopów Al - Si stosowanych przez Ronal Polska Sp. z.o.o wraz z budową stanowiska doświadczalnego do implementacji zapraw proszkowych w systemie rafinacji barbotażowej. Kraków, Wydział Odlew. AGH (2017).
• 4. JACKOWSKI J., NAGOLSKA D„ SZWEJCER M.: Zjawisko sedymentacji w technologii kompozytów zawiesinowych. Krzepnięcie Metali i Stopów, R 2000. Nr 43, s. 281-288
• 5. JACKOWSKI J., SZWEJCER M., GRABIAN J.: Phisical modeling in metalmatrix cast composites engineering. II Cast Composites Conference. 98, Polanica Zdrój. 04-06.06.1998
• 6. ŚLEZIONA J.: Wybrane problemy wytwarzania kompozytów na osnowie stopów aluminium zbrojonych cząstkami ceramicznymi, Postępy w Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005, s. 283-310

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).