Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Technologiczne aspekty syntezy metalowych materiałów kompozytowych zbrojonych cenosferami

Długosz P., Darłak P., Purgert R. M., Sobczak J. J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2011

|

T. 51, z. 2

35-44

PL

Zaprezentowano metodę odlewania metalowych materiałów kompozytowych bazujących na metalach lekkich, zbrojonych cenosferami - materiałem odpadowym o niskiej masie właściwej. Cenosfery, stanowiące produkt uszlachetniania popiołów lotnych metodą flotacji, zostały uformowane w porowate kształtki ceramiczne i poddane ciśnieniowej infiltracji ciekłym stopem aluminium na specjalnie przygotowanej prasie hydraulicznej. Badania wykazały, że prawidłowy dobór takich parametrów procesu, jak: ciśnienie prasowania, temperatura stopu i preformy ceramicznej jest niezbędny do wytworzenia wyrobów kompozytowych odznaczających się niską gęstością, obniżonym przewodnictwem cieplnym, odpornością na zużycie cierne oraz wysoką zdolnością tłumienia.

EN

The paper presents a method of casting metal matrix composite materials based on light alloys reinforced with cenospheres. The cenospheres, which are product of fly ash processing by flotation, were formed into the porous ceramic shaped elements and subjected to pressure infiltration with liquid metal on a specially designed hydraulic press. Studies have shown that proper selection of process parameters, such as squeeze pressure, temperature of alloy and ceramic preform is necessary to obtain satisfactory properties of the ready composite products.

2

Synthesis of light composites reinforced with cenospheres

Długosz P., Darłak P., Purgert R. M., Sobczak J. J.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 4

288-293

EN

The paper presents a method of casting metal matrix composite materials based on light alloys reinforced with cenospheres.The cenospheres, which are a product of fly ash processing by flotation, were formed into porous ceramic shaped elements and subjected to pressure infiltration with a liquid metal on a specially designed hydraulic press. The infiltration process was recorded with an infra-red camera. The obtained composite samples have been tested with the following inspections: density and hardness, X-ray and microstructure. The thermography inspection showed the temperature distribution on the surface of the preheated ceramic preforms. The X-ray examination revealed in the castings a few cracks caused probably by a high value of squeeze pressure. Numerous spheres filled with a solidified metal in the microstructure images were observed. The degradation of the cenospheres was directly connected to the infiltration process parameters, namely: the temperature of the preform and molten metal, too high squeeze pressure or too invasive process of the preform preparation. Despite the anticipations, only a slight decrease in composite density in comparison to the density of the monolithic alloy has been found. However, an increase in the composite hardness has been observed. As a result of the described work, instructions for further tests, which involve slight changes in the process parameters namely: casting pressure, temperature of the molten metal and the ceramic preforms, in order to achieve proper structural and mechanical characteristics of the composite products have been established.

PL

Zaprezentowano metodę odlewania kompozytów metalowych bazujących na stopach lekkich, zbrojonych materiałami odpadowymi o niskim ciężarze właściwym - cenosferami. Cenosfery, stanowiące produkt uszlachetniania popiołów lotnych metodą flotacji, zostały uformowane w porowate kształtki ceramiczne i poddane ciśnieniowej infiltracji ciekłym stopem aluminium na specjalnie przygotowanej prasie hydraulicznej. Proces infiltracji rejestrowano kamerą termowizyjną. Otrzymane próbki kompozytowe poddano badaniom rentgenowskim oraz mikroskopowym. Wykonano pomiary gęstości oraz mikrotwardości. Analiza termowizyjna dostarczyła danych na temat rozkładu temperatury na powierzchni wygrzewanych wstępnie preform ceramicznych. Badania rentgenowskie ujawniły w odlewach nieliczne pęknięcia wywołane prawdopodobnie wysoką wartością ciśnienia prasowania. W obrazach mikrostruktury zaobserwowano liczne sfery wypełnione zakrzepłym metalem. Za przyczynę degradacji ścianek cenosfer uznano zbyt duże ciśnienie prasowania, wysoką temperaturę i tempo wstępnego nagrzewania preform, nagły kontakt z gorącym stopionym metalem lub zbyt dużą inwazyjność procesu przygotowania preform. Równocześnie, wbrew wcześniejszym założeniom stwierdzono jedynie nieznaczny spadek gęstości kompozytu względem stopu wyjściowego. W ramach badań odnotowano natomiast wzrost twardości kompozytu. Ostatecznie ustalono wytyczne do dalszych prób odlewniczych, przy czym zasugerowano zmianę niektórych parametrów, takich jak: ciśnienie prasowania, temperatura stopu i preformy.

3

Próby zastosowania popiołów lotnych jako osnowy mas formierskich do wykonywania odlewów żeliwnych

Purgert R. M., Baliński A., Darłak P., Sobczak J.

Odlewnictwo - Nauka i Praktyka

|

2006

|

R. 8, nr 2

3-17

PL

W artykule przedstawiono wyniki doświadczeń nad próbami zastosowania popiołów lotnych jako osnowy mas formierskich (FASAND) do wytwarzania odlewów żeliwnych, zwłaszcza dla przemysłu samochodowego. Stosowano dwa typy popiołów lotnych, Eastlake Plant (USA) oraz, (dla porównania), popiołu z Elektrowni Skawina SA. (Polska), dla których przeprowadzono szczegółowe badania składu chemicznego i fazowego, rozkładu gęstości poszczególnych frakcji, toksyczności, wyznaczono charakterystyki temperaturowe oraz wykonano analizę rozkładu gęstości czqsteczek popiołu lotnego, stosując metodę odśrodkowej separacji z zastosowaniem cieczy ciężkich (roztworów wodnych sześciowolframianu sodu). Masy formierskie sporządzano z udziałem osnowy ziarnowej w postaci popiołu lotnego oraz mieszanek popiołu lotnego, piasku kwarcowego i molochitu. Jako układy wiążące chemicznie zastosowano "uwodniony krzemian sodu + dioctan glikolu etylenowego", "cement portlandzki + woda", "zhydrolizowany krzemian etylu + NH4OH". W przypadku utwardzania termicznego zastosowano jako spoiwo uwodniony krzemian sodu. Do mas formierskich wprowadzono także dodatki porotwórcze (Genifor GK-B oraz kwaśny węglan sodu NaHCO3), których rozkład termiczny powoduje nadzielanie się gazów -głównie CO2. Po wstępnym doborze kompozycji mas formierskich, przeprowadzono badania właściwości technologicznych wytworzonych mas typu FASAND. Na przykładzie trzech wytypowanych składów chemicznych i metod wytwarzania, w warunkach Energy Industries of Ohio i Instytutu Odlewnictwa, Kraków, prowadzono próby odlewania technologią tradycyjną żeliwa szarego i sferoidalnego do form piaskowych, utwardzanych CO2, z udziałem rdzeni przygotowanych z popiołu lotnego, przeznaczonych do wykonywania odlewów w przemyśle motoryzacyjnym. Wykonane odlewy poddano badaniom makroskopowym, mającym na celu sprawdzenie stanu powierzchni i stopnia zagazowania. Stwierdzono, że dalsze prace nad praktyczną aplikacja mas FASAND do odlewania żeliwa powinny zmierzać w kierunku poszukiwań innych rodzajów popiołów lotnych o wyższych charakterystykach temperaturowych wraz z poszukiwaniami sposobów wzrostu przepuszczalności mas poprzez zwiększenie porowatości otwartej.

EN

The study discusses the results of experiments and trials concerning application of fly ash as a base material of foundry sands (FASAND mixture) to produce iron castings for automotive industry. Two types of fly ash were examined: the fly ash from Eastlake Plant (USA) and, for comparison, the fly ash from Skawina Power Plant (Poland). For these two types of fly ash detailed investigation was made as regards chemical composition, phase constitution, density distribution of individual fractions, toxicity, and thermal characteristics. Sandmixes were prepared with the participation of the fly ash and mixtures of the fly ash, quartz sand and molochite. As chemically binding systems were used" soluble sodium silicate + diacetate ethylene glycol", "Portland cement + water", "hydrolyzed ethyl silicate + NH4OH". In the case of thermal curing, soluble sodium silicate was used as binder. To the sandmixes were introduced also pore-forming additives (Cenifor GK-B and the acid sodium carbonate NaHCO3) whose thermal decomposition causes the emanation of gases - mostly CO2. After initial selection of the sandmixes compositions, the technological properties of the FASAND type mixtures were tested. Using the three selected chemical compositions and fabrication methods, under the local conditions of Energy Industries of Ohio and Foundry Research Institute - Krakow, some trials were conducted on casting the gray and ductile irons, using cores assigned for the production of castings for automotive industry and the conventional sand casting technology. The ready castings were subjected to macroscopic examinations to check the surface condition and gas content. It has been stated that further work on practical application of FASAND mixtures in pouring iron castings should focus on searching for other types of fly ash, characterized by higher thermal properties, and on search for other means to improve the permeability of the ready mixtures by raising their open porosity.

4

Aluminum syntactic foams alfa for automotive applicationsSingh, N. P.

Singh N. P., Boyd Jr. L. C., Purgert R. M., Sobczak J.

Journal of KONES

|

2003

|

Vol. 10, No. 3-4

329-339

EN

Under a grant from the Ohio Coal Development Office (CDO/D-0012) Energy Industries has produced syntactic foams from fly ash cenospheres and aluminium with bulk densities as low as 0.4 g/cm3. This paper will discuss metallic foam theory and applications and will describe processing techniques to produce ALFA (aluminium/fly ash) foams.