Metalurgia i odlewnictwo

Wykład 22.11.2010

Odlewanie tiksotropowe - struktura dendrytyczna przemienia się w strukturę płytkową (kulistą).

Odlew:

• stop podeutektyczny aluminium o składzie 50/50.

zastosowanie: przemysł motoryzacyjny (zmniejszanie masy), stopy aluminium i magnezu

Budowa formy:

• wlewek (od dołu) (odlewanie ciągłe lub półciągłe)

• podzielona forma

• podgrzanie w celu roztopienia nadeutektyki

• doprowadzenie argonu w celu wypchnięcie tlenu

• system chłodzenia ścian naprzemiennie z podgrzewaniem

Mieszadło elektromagnetyczne!

Wk=4'Pi'*S/(l'2')

Prędkość tłoka wciskającego półwyrób w stanie ciekło stałym do formy to ok. 1m/s. Ciśnienie 1-2T/cm2

Właściwości odlewu bez obróbki:

Umowna granica plastyczności przy wydł. 0,2% - ~175MPa

Max. wydłużenie 12%

Właściwości po obróbce cieplnej:

R - ~225MPa - ~270MPa

Norma w przemyśle motoryzacyjnym: R- ~185MPa

Przykłady odlewów tiksotropowych w samochodzie:

• Panel podwozia stop MgAl4,9Mn0,31 (AM50)

• Wspornik stop AlSi7Mg0,3 (A356)

• Elementy do mocowania silnika

• Element zawieszenia tylnego Al - 8,5kg (stalowy - 16,4kg)

Krzepnięcie kierunkowe:

• Piec krzepnący

• Powstają kryształy kierunkowe

Metoda wykonywania odlewów metodą próżniową:

Materiały:

• staliwo

• żeliwo

Metoda wykonywania odlewów w formach jednorazowych wilgotnych:

Technologia formy:

• składa się z min 2 form (system zmechanizowany)

• Mieszarka - Formierka + Rdzeń (Mieszarka - Rdzeniarka)

Lepiszcze: glinki

Lepiszcza: żywica syntetyczna, krzemiany etylu - łączą między sobą elementy formy

Piaski do masy:

• kwarcowy

• cyrkonowy (sprowadzamy z Australii)

• oliwinowy

• magnezytowy

Klasyfikacja piasków kwarcowych:

• 1K do 4K

• 1K: lepiszcze 0,2%, Tspiekania= 1400*c

• 2K: lep. 0,5%, Ts= 1400*C

• 3K: lep. 1,0%, Ts= 1350*C

• 4K: lep. 2,0%, Ts= 1350*C

• Zawierają tlenki żelaza i węglany wapnia i sodu - zanieczyszczenia!!

Klasyfikacja pod względem jednorodności:

• jednorodny (frakcja główna powyżej 80%)

• mało jednorodny (główna 60-80%)

• niejednorodny (główna (<60%)

Piasek kwarcowy ma przemianę alotropową przy 573*C - beta kwarc zamienia się wtedy w alpha kwarc. Obj. wzrasta o 2,4%

Średnia wielkość ziarna piasku:

• odlewy z żeliwa - 0,1mm

• odlewy ze staliwa 0,2-0,4mm

Bentonit - wytarzamy z niej syntetyczną glinkę bentonitową. Dodajemy jej ok. 7% do masy wilgotnej

Do takiej masy dodajemy wodę w zależności od nacisku zagęszczania:

• ~0,35MPa - W<=4,5%

• ~2,1MPa - W~2,5%

Tworzy się warstwa węgla błyszczącego, która oddziela stop ciekły od żelaza, by nie powstał związek piasku kwarcowego i żelaza (fajalit), gdyż spada temp. spiekania do 1260*C!

Zagęszczarka masy za pomocą impulsu sprężonego powietrza.

• otwory w płycie podmodelowej

Zagęszczanie Strzelarką

STRUKTURA KRYSTALICZNA ODLEWU