Józef Dańko
StreszczenieArtykuł dotyczy problematyki badawczej maszyn i wyposażenia do technologii odlewniczych z uwzględnieniem tematyki badań prowadzonych w Polsce w drugiej połowie ubiegłego wieku w głównych ośrodkach uniwersyteckich kraju oraz w Instytucie Odlewnictwa. Dokonano charakterystyki ogólnej tematyki badań, ze wskazaniem efektów, które stymulowały intensywny wówczas rozwój polskiego odlewnictwa, którego wyposażenie stanowiły maszyny odlewnicze i wyposażenie technologiczne produkowane w kraju. Poddano analizie niektóre aspekty stanu polskiego odlewnictwa ze wskazaniem czynników ograniczających rozwój i produktywność małych oraz średnich przedsiębiorstw odlewniczych, dominujących w krajowym odlewnictwie. Na tle syntezy wcześniejszych badań krajowych oraz stopnia zaawansowania badań oraz wdrożeń technologii odlewniczych do przemysłu w przodujących krajach zachodnich, wskazano na potrzebę rozwoju produkcji nowych generacji maszyn i wyposażenia w celu pewnego uniezależnienia krajowych przedsiębiorstw w dostępie do wiedzy służącej zwiększeniu wydajności i poprawie jakości produkcji odlewniczej. Przedstawiono przykładowe badania w zakresie naukowego wspomagania modernizacji maszynowego wyposażenia odlewni prowadzone na Wydziale Odlewnictwa w Akademii Górniczo-Hutniczej.
Słowa kluczowe: odlewnictwo, maszyny i wyposażenie technologiczne, badania, modernizacja konstrukcji,
 Pobierz artykuł 1.48 MB >>
Mariusz Holtzer, Angelika Kmita, Agnieszka Roczniak
StreszczenieW artykule omówiono procesy termiczne, jakim jest poddawana masa formierska w kontakcie z ciekłym stopem odlewniczym. W zależności od charakteru atmosfery w formie może to być proces spalania lub pirolizy (przy braku tlenu). Procesy te, szczególnie gdy w skład masy wchodzą związki zawierające węgiel (np. masy z żywicami lub z bentonitem i nośnikiem węgla błyszczącego (NWB)), generując odpowiednią atmosferę wewnątrz formy, mają duży wpływ na występowanie takich wad w odlewach, jak: żyłki, przypalenia czy penetracja ciekłego metalu. Aby uniknąć tych wad, należy wytworzyć we wnęce formy atmosferę redukującą.
W artykule dokonano obszernego przeglądu prac, w tym również prac własnych autorów, w zakresie procesów pirolizy zachodzących w masach z dodatkiem substancji zawierających węgiel. Przedstawiono schematy mechanizmów rozpadu termicznego żywic oraz NWB podawane przez różnych autorów. Procesy pirolizy generują wiele szkodliwych związków z grupy tzw. Niebezpiecznych Zanieczyszczeń Powietrza (HAPs - Hazardous Air Pollutants), w tym z grupy BTEX (benzen, toluen, etylobenzen i ksyleny) oraz z grupy WWA (wielopierścieniowe węglowodoryaromatyczne), co zagraża zdrowiu pracowników odlewni.
Słowa kluczowe: piroliza, węgiel, grafit, masy formierskie, węgiel błyszczący, GC/MS, FTIR, TG/DTG,
Pobierz artykuł 2.64 MB >>
Tomasz Szymczak, Grzegorz Gumienny, Tadeusz Pacyniak
StreszczenieW niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań siluminu podeutektycznego z dodatkiem molibdenu przeznaczonego do odlewania ciśnieniowego. Badania obejmowały analizę termiczną i derywacyjną procesu krystalizacji, analizę metalograficzną mikrostruktury odlewów wykonanych w próbniku ATD i ciśnieniowych oraz określenie podstawowych właściwości mechanicznych siluminu. Do badań przeznaczono silumin gatunku 226, który jest typowym siluminem do odlewania pod ciśnieniem. Do tego siluminu wprowadzano zaprawę AlMo8 w ilości pozwalającej na uzyskanie stężenia Mo w stopie po około 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 i 0,5%. Badania procesu krystalizacji wykazały analogiczny przebieg krzywych ATD siluminu bez dodatku Mo oraz siluminów zawierających około 0,1; 0,2; 0,3 i 0,4% Mo. Wykazano zmianę w procesie krystalizacji badanego siluminu wywołaną zwiększeniem stężenia Mo do 0,5%. Zmiana ta polegała na wystąpieniu dodatkowego efektu cieplnego na krzywych ATD, który nie występował w siluminie bez dodatku Mo i siluminach o mniejszym jego stężeniu. W mikrostrukturze siluminu odlewanego do próbnika ATD zawierającego 0,3-0,5% Mo wystąpiły fazy, których nie obserwowano
w stopach bez badanego dodatku i o mniejszym jego stężeniu. W odlewach ciśnieniowych fazy te wystąpiły we wszystkich badanych siluminach z dodatkiem Mo. Wymiary tych faz zwiększają się wraz ze wzrostem stężenia Mo w siluminie. Przeprowadzone badania podstawowych właściwości mechanicznych siluminów odlewanych pod ciśnieniem wykazały, że największą wartość wytrzymałości na rozciąganie Rm i wydłużenia względnego A uzyskano dla siluminu 226 z dodatkiem 0,4% Mo. Stanowi to wzrost Rm o 7,6% i A o 13,8% w ujęciu względnym w stosunku do siluminu 226 bez dodatku Mo. Największą wartość umownej granicy plastyczności Rp0,2 i twardości HB uzyskano dla siluminu 226 bez dodatku Mo.
Słowa kluczowe: silumin, molibden, mikrostruktura, właściwości mechaniczne, odlewanie ciśnieniowe,
Pobierz artykuł 1.96 MB >>
Marta Homa, Andrzej Gazda, Natalia Sobczak, Katarzyna Pietrzak, Katarzyna Frydman, Danuta Wójcik-Grzybek
StreszczenieWykonano badania materiałów kompozytowych typu Cu-C otrzymanych metodą metalurgii proszków domieszkowanych różnymi postaciami węgla (nanoproszek węgla, nanorurki węglowe oraz zredukowany tlenek grafenu). Na podstawie przeprowadzonych metodami skaningowej mikroskopii elektronowej badań strukturalnych oraz wykonanych badań właściwości termofizycznych (skaningowa kalorymetria różnicowa, dylatometria, analiza laserowa impulsowa) stwierdzono, że zastosowana procedura wytwarzania materiałów kompozytowych zapewnia zadawalające rozmieszczenie fazy węglowej w osnowie metalowej w skali makro i mezo. W skali mikro obserwowana jest porowatość oraz niejednorodność skutkująca obniżeniem przewodności cieplnej (TC < 400 W · m-1 · K-1), mimo zadawalających wyników względnej zmiany wymiarowej. Wprowadzenie zredukowanych płatków tlenku grafenu oraz węglowych nanorurek krótkich do matrycy Cu powoduje zmiany wymiarowe kompozytów w trakcie nagrzewania na skutek reakcji utleniania/redukcji osnowy Cu oraz utleniania fazy węglowej tlenem i wydzielania się produktów gazowych reakcji (CO2, CO, C, H2O i H2 oraz węglowodorów). Kompozyt zmienia swoje wymiary - pęcznieje, a na jego powierzchni obserwowane są wybrzuszenia.
Słowa kluczowe: grafen, kompozyty, przewodność cieplna, stabilność wymiarowa,
Pobierz artykuł 2.36 MB >>
Zofia Kwak, Aldona Garbacz-Klempka, Małgorzata Perek-Nowak
StreszczenieBadania prowadzono dla dwóch wybranych stopów aluminium serii 7xxx zgodnie z PN-EN 573-3:2010 - wersja polska. Ocenę wlewków prowadzono na stopach 7003, 7003S oraz 7010, 7010K o zbliżonej zawartości cyrkonu. Oznaczenia S i K to modyfikacja wewnętrzna, nadal zgodna z normą. Wlewki wykonane zostały na drodze odlewania półciągłego. Stopy aluminium tej serii, o podwyższonych właściwościach, przeznaczone są do przeróbki plastycznej.
Celem publikacji jest pokazanie, w jaki sposób kształtuje się mikrostruktura wlewków podczas półciągłego odlewania. Profile chemiczne wlewków wykonano przy wykorzystaniu optycznej spektroskopii emisyjnej. Wykonano również badania mikrostruktury wraz z analizą składu chemicznego
w mikroobszarach z wykorzystaniem mikroskopu skaningowego (SEM) z analizatorem EDS oraz zaprezentowano rozkład pierwiastków na mikrostrukturach. Do wskazania konkretnych faz w stopach zastosowano detektor XRD.
Ziarna podczas krystalizacji wlewków kształtują się
w charakterystyczny sposób. Średnica ziaren zwiększa się w kierunku środka wlewka, wraz z oddalaniem się od krystalizatora. Półciągłe odlewanie w połączeniu z homogenizacją umożliwia wykonanie wlewków o jednolitym przekroju poprzecznym, co zostało zaprezentowane w pracy.
Słowa kluczowe: stopy Al-Zn-Mg-Cu, odlewanie półciągłe, jakość wlewków, mikrostruktura, skład fazowy badany dyfrakcją rentgenowską SEM-EDS, XRD,
Pobierz artykuł 2.41 MB >>
Aleksandra Jarco
StreszczenieW artykule przedstawiono badania dotyczące możliwości zwiększenia plastyczności okołoeutektycznego stopu AlSi11 przez zastosowanie wyżarzania zmiękczającego. Dla dwóch przyjętych wielkości wejściowych, tj. temperatury i czasu wygrzewania, w oparciu o trójwartościowy plan przeprowadzono badania pozwalające na przedstawienie zmian wytrzymałości na rozciąganie (Rm) oraz wydłużenia (A5) w zależności od parametrów wyżarzania zmiękczającego (temperatury z przedziału 280°C do 370°C i czasu od 2 godzin do 8 godzin).
Dla średnich wartości z przyjętych zakresów temperatury i czasu uzyskano wzrost wydłużenia A5 o około 40% w odniesieniu do wartości wyjściowej. Największy wzrost A5 wyniósł 96%, w porównaniu do stopu wyjściowego, dla wygrzewania w temperaturze 370°C przez 8 godzin, równocześnie nieznacznie spadła wytrzymałość Rm, w granicach 15%.
Słowa kluczowe: stopy aluminium, wyżarzanie zmiękczające, wydłużenie, wytrzymałość na rozciąganie,
Pobierz artykuł 1.25 MB >>
Kudyba Artur
StreszczenieNowe wyzwania technologiczne oraz duży potencjał ekonomiczny i komercyjny związany z opracowaniem nowej generacji stopów lutowniczych stosowanych w technologii lutowania bezołowiowego elektroniki użytkowej to temat, który zyskuje coraz szersze zainteresowanie zarówno w przemyśle elektronicznym, jak i w środowisku akademickim. Niniejsza praca stanowi przegląd oraz analizę literatury w zakresie badań nad zaawansowanymi bezołowiowymi stopami lutowniczymi nowej generacji, które potencjalnie mogłyby stanowić zamiennik dla obecnie stosowanych i drogich stopów bezołowiowych na bazie układu Sn-Ag-Cu (SAC). Na podstawie analizy literaturowej określono i scharakteryzowano główne grupy układów, które znajdują się w obszarze zainteresowania nowych materiałów - potencjalnych zamienników bezołowiowych lutowi typu SAC. Praca stanowi kompilację dotychczasowej wiedzy dotyczącej szerokiego spektrum właściwości obecnie stosowanych lutowi bezołowiowych typu SAC, jak również ich potencjalnych zamienników z układów: Sn-Zn, Bi-Sn. W pracy przedstawiono analizę porównawczą wpływu wybranych dodatków stopowych, topników i temperatury na lutowność oraz zwilżalność stopów lutowniczych w kontakcie z wybranymi typami podłoży, oraz na zmianę mikrostruktury, właściwości mechanicznych i niezawodności wytworzonych połączeń. Przegląd kończy się podsumowaniem określającym perspektywy oraz wytycza nowe kierunki rozwoju bezołowiowych stopów lutowniczych nowej generacji, które mogłyby zostać wdrożone w technologii lutowania bezołowiowego elektroniki użytkowej
jako zamiennik obecnie stosowanych lutowi typu SAC.
Słowa kluczowe: lutowia bezołowiowe, lutowia typu SAC, stop lutowniczy Sn-Zn, stop lutowniczy Bi-Sn, zwilżalność, lutowność,
Pobierz artykuł 1.81 MB >>
|
