Wpływ materiału formy wypełnianej pod ciśnieniem odśrodkowym intermetalem Fe-Al30 na strukturę geometryczną i nawęglenie warstwy wierzchniej odlewów

• Autorzy: Grabian J. , Gawdzińska K. , Przetakiewicz W. , Wysocki J. , Nozdrzykowski K.

Warianty tytułu

EN

An attempt to determine the surface geometry and surface layer structure of Fe-Al30 intermetallic centrifugally cast elements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Właściwości stopów z udziałem faz międzymetalicznych (intermetale typu Fe-AI30) umożliwiają m.in. zastosowanie tych stopów w środowisku korozyjnym, a także sprzyjającym erozji kawitacyjnej. Ze względu na dużą podatność odlewów z tych stopów na tworzenie się nieciągłości związanych ze zjawiskami skurczowymi podjęto próby odlewania tych stopów pod ciśnieniem odśrodkowym. Odlewy wykonywano na specjalnym stanowisku odlewniczym o pionowej osi wirowania, umożliwiającym uzyskanie ciśnienia do 5 MPa dla badanego stopu o gęstości 5,5 g/cm3. Otrzymano jednostkowe odlewy o masie do 5 kg w formach piaskowych z użyciem skrzynek formierskich specjalnej konstrukcji oraz w formach grafitowych. Oceniono strukturę geometryczna powierzchni odlewów z użyciem skomputeryzowanego urządzenia firmy Hornmelwerke. Określono właściwości warstwy wierzchniej nieobrobionych odlewów. Za pomocą mikroanalizy rentgenowskiej w obszarze warstwy wierzchniej zbadano oddziaływanie zastosowanych form odlewniczych na budowę tej warstwy. Wykazano, że ze względu na swoje właściwości faza Fc3Al zabezpiecza odlewy wykonywane w formach grafitowych przed nawęgleniem. Prowadzone badania stały się podstawą dalszych działań w zakresie optymalizacji parametrów wytwarzania jednostkowych odlewów ze stopu Fe-A130 pod ciśnieniem odśrodkowym.

EN

Properties of alloys containing intermetallic phases (type Fe-A130 intermetals) make it possible to use these alloys in a corrosive environment or one that facilitates cavitation erosion. Due to the fact that castings of these alloys are very susceptible to discontinuities connected with shrinkage phenomena, attempts were made to cast these alloys applying centrifugal pressure. The castings were made at a special casting test bed with a vertical rotation axis in which the pressure up to 5 MPa could be applied to a casting with 5.5 g/cm3 density. The research aimed at producing single castings of mass up to 5 kg. The test castings were made in sand moulds with the use of moulding boxes of special construction as well as in graphite moulds. The casting surfaces were assessed in terms of geometrical structure using Hommelwerke-made computer-based device, in which application of proper filters allows to obtain reliable data describing the structure. Properties of the surface layer of unprocessed castings were defined. The X-ray microanalysis carried out in the area of the surface layer provided a basis to examine the effect of casting moulds used on the structure of this layer. It has been proved that the phase Fe3Al has such properties that it protects castings made in graphite moulds from carburizing. The research provides grounds for further attempts towards the optimization of the process of producing single castings of Fe-A130 alloy using the centrifugal pressure process.

Słowa kluczowe

PL

intermetal żelazo-aluminium; odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym; struktura geometryczna powierzchni; warstwa wierzchnia

EN

Fe-Al intermetalls; centrifugal casting; surface layer; surface geometrical structure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 27, nr 1
• Strony: 33--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Grabian J.

autor

Gawdzińska K.

autor

Przetakiewicz W.

autor

Wysocki J.

autor

Nozdrzykowski K.

• Dr hab. inż. - Zakład Inżynierii Materiałów Okrętowych AM w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Bojar Z., Przetakiewicz W., Materiały metalowe z udziałem faz międzymetalicznych, Warszawa, Bel Studio 2006.
• [2] Falęcki Z., Zych J., Chropowatość powierzchni odlewów żeliwnych uzyskanych w klasycznej technologii - możliwość jej obniżenia, in: III Konferencja „Zjawiska powierzchniowe w procesach odlewniczych", Poznań-Kołobrzeg 1996, s. 49-57.
• [3] Grabiao J., Dobór parametrów oraz wykonywanie elementów kształtowych metodą odlewania ciśnieniowego ze stopu Fe-Al. Sprawozdanie z pracy badawczej, Szczecin, Akademia Morska 2003 (niepublikowane).
• [4] Grabian J., Przetakiewicz W., Krystalizacja w warunkach ciśnienia odśrodkowego drogą do poprawienia jakości odlewów z intermetali Fe-Al, Archiwum Odlewnictwa, 2006, r. 6, nr 18(2/2), s. 273 278.
• [5] Haratym R., Mikrogeometria powierzchni wielowarstwowych form ceramicznych, in: VI Konferencja „Zjawiska powierzchniowe w procesach odlewniczych", Poznań - Kołobrzeg 2004, s. 99-l05.
• [6] Jasionowski R., Badanie odporności na zużycie kawitacyjne stopów intermetalicznych z układu Fe-AL, in: IV Międzynarodowa Sesja Naukowa „Nowe technologie i osiągnięcia w metalurgii i inżynierii materiałowej", Częstochowa 2003, s. 365-370.
• [7] Jopkiewicz A., Rożniatowski K., Wojtatowicz T., Laserowe badania chropowatości powierzchni odlewów, in: III Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Wpływ technologii na stan warstwy wierzchniej - WW '96", Gorzów Wielkopolski 3996, s. 310-319.
• [8] Niedźwiedziu Z., Analiza wnikania ciekłego żeliwa w pory formy piaskowej i wielkości chropowatości, in: III Konferencja „Zjawiska powierzchniowe w procesach odlewniczych", Poznań-Kołobrzeg 1996.
• [9] PN-ISO 4287:1999 Struktura geometryczna powierzchni. Metoda profilowa.
• [10] PN-85/H-83140 Odlewy. Chropowatość powierzchni surowych.
• [11] PN-EN 1370:2001 Odlewnictwo - Badanie chropowatości powierzchni za pomocą wzorców wzrokowo-dotykowych.
• [12] Szweycer M., Zjawiska powierzchniowe w procesach odlewniczych, Kraków, Wyd. Instytutu Odlewnictwa 1996.