Krzysztof Wańczyk, Marcin Małysza, Marek Wawrylak

Badania wytrzymałościowe oraz symulacje komputerowe procesu wytwarzania odlewów otrzymywanych w formach gipsowych z wysokowytrzymałych stopów aluminium AlZnMgCu

Streszczenie

W artykule przedstawiono próbę oceny właściwości mechanicznych próbek z wysokowytrzymałych stopów aluminium AlZnMgCu odlewanych do form gipsowych. Pierwszy etap realizacji prac obejmował wykorzystanie symulacji komputerowej w celu wybrania optymalnej konstrukcji złożenia próbek. W tym celu wykorzystano oprogramowanie do modelowania CA D - SolidWorks (opracowanie geometrii złożenia) oraz środowisko do symulacji procesu odlewania oraz krzepnięcia - Flow3D. Wyniki zostały przedstawione w postaci wizualizacji wypełniania wnęki formy oraz krzepnięcia odlewów. W celu weryfikacji właściwości wytrzymałościowych stopu wykonane zostały odlewy próbek wytrzymałościowych. Procedura wykonywania odlewów była powtarzana dla form gipsowych, które po wypaleniu były schłodzone do różnych temperatur przed ich zalewaniem.


Słowa kluczowe: właściwości mechaniczne, stopy aluminium, formy gipsowe, symulacja procesu,


pdfPobierz artykuł 9.77 MB >>



Mieczysław Kuder, Adam Żyrek, Adam Bitka, Waldemar Uhl

Pomiar zawartości gazów w kąpieli metalowej drogą do optymalizacji zabiegów odtleniania i modyfikacji staliwa na odlewy

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki prac nad optymalizacją procesu wytopu staliwa na odlewy armaturowe w piecu indukcyjnym o wyłożeniu kwaśnym. Do realizacji zabiegów odtleniania i modyfikacji używano materiały zawierające pierwiastki o wysokiej aktywności, jak: Al, Ca, Ti, Zr, Ce, V i Nb. Parametry tych zabiegów zostały ustalone na podstawie wyników prowadzonych pomiarów i oznaczeń zawartości tlenu, azotu i wodoru na różnych etapach prowadzonego procesu. Jakość staliwa oceniano w oparciu o wyniki badań metalograficznych, wytrzymałości i udarności w niskich temperaturach. Stwierdzono, że pomiary zawartości wodoru i aktywności tlenu w ciekłym stopie umożliwiają identyfikację zagrożeń procesu metalurgicznego, opracowanie optymalnych parametrów zabiegów odtleniania i modyfikacji, stabilizację właściwości mechanicznych i uniknięcia powstania wad wewnętrznych typu gazowego w odlewach.


Słowa kluczowe: staliwo, gazy, modyfikacja, odtlenianie, właściwości mechaniczne, mikrostruktura,


pdfPobierz artykuł 8.87 MB >>



Robert Żuczek, Stanisław Pysz, Marcin Małysza, Maria Maj

Integracja analiz numerycznych i badań doświadczalnych w procesie kształtowania lekkiej konstrukcji odlewanej

Streszczenie

Ewolucja zintegrowanego projektowania procesów i konstrukcji inżynierskich, ze szczególnym uwzględnieniem zaawansowanego modelowania numerycznego i symulacji komputerowych, pozwala znacznie skrócić cykl wdrażania innowacyjnych rozwiązań materiałowych, technologicznych czy użytkowych, mających kluczowe znaczenie w projektach realizowanych w przemyśle lotniczym, energetycznym czy motoryzacyjnym.
Wykorzystanie zintegrowanego procesu projektowania materiałów i konstrukcji (ang. ICME - Integrated Computational Materials Engineering) pozwoliło na określenie najnowszych tendencji stosowania procesu oraz wstępne prześledzenie możliwości integracji metodyki w procesie projektowania ultralekkiej, wysokowytrzymałej konstrukcji odlewanej na przykładzie odlewu dźwigni pedału hamulca. Przeprowadzone badania dotyczyły zagadnień projektowych zmierzających do modyfikacji kształtu konstrukcji odlewanej z wykorzystaniem wzajemnych relacji na drodze badań materiałowych, procesów modelowania oraz prób doświadczalnych.


Słowa kluczowe: modelowanie numeryczne, lekka konstrukcja odlewana, stop aluminium,


pdfPobierz artykuł 4.37 MB >>



Rudolf Krzyżak, Piotr Długosz, Paweł Darłak, Sylwia Pawlak

Industrial mineralogy of the Polish fly ashes and their unique utilization

Streszczenie

This study was undertaken to recognize sintering-, softening-, melting-, flow temperature, mineralogy, chemistry and prospects for utilization of the Polish fly ashes (FA, FAs). The study is metallurgy-foundry oriented, i.e. it regards the ashes as the (potential) charge material for production the chemical compounds, ceramics, metal-matrix composites (MMC) and ceramic-matrix composites (CMC) and as an item in new technologies. Moreover, definite ashes-derived compounds, e.g. cordierite have been shown to strengthen the metals. A comparison between the ashes and the rocks is drawn, and, comparison between the Polish ashes (type) and those from over-the-world ones is undertaken. The radioactivity of the ashes is addressed as well. 24 (25) samples can be classified into ‘hybrid alumina’ (close to F-class of the ashes), ‘intermediate’ (an Al-analogue to bottom ashes) and calcium-rich ones. Several unique samples, e.g. arcanite-calcite-ettringite- and a bottom ash are outside even this classification. The ‘hybrid alumina’ is knowable by Ca-silicates and Ca-aluminosilicates, the ‘intermediate’ is knowable by anorthite and amphiboles, whereas the calcium-rich ones is devoid of Ca-silicates. Enrichments in toxic elements is addressed and discussed. One of novelties of this paper is that we have encountered the amphiboles, leucite and Fe-Mn phosphates in the ashes - which cannot be regarded as accessory ones. Apart from the ash-Al-alloy pistons, metal-(cenosphere)-ash composites and intimately-intergrown-phase (IPC) composites, a FA-glass-armoured metal is also mentioned. Of the many technologies of the Institute the production of almost pure cordierite (indialite) from fly ash containing moderate amounts of CaO and SO3 is worthy of note. Likewise, MMC- and CMC composites and ceramics thereof are also noteworthy.


Słowa kluczowe: composite, waste management, fly ash, ettringite, amphibole, cordierite,


pdfPobierz artykuł 5.16 MB >>