Metalurgické a techologické aspekty odlévání hmotných odlitků ze slitin železa

Josef Odehnal

Doctoral thesis

Pouring heavy casts from alloys of iron - metallurgical and technological aspects

Abstract:

Předložená disertační práce je zaměřena na výzkum materiálových a slévárenských vlastností ocelových a litinových odlitků vysokých hmotností. Společným znakem těžkých odlitků je velký modul a dlouhé doby tuhnutí. Stěžejní část práce se zabývá nejen studiem krystalizace v závislosti na metalurgickém zpracování roztavených ocelí, ale i problematikou výroby odlitků z litin s kuličkovým grafitem (LKG) se zvýšeným obsahem křemíku. Experimentálně jsou ověřeny technologie zvyšující metalurgickou jakost těžkých odlitků. Na odlitcích z legovaných ocelí byl prokázán vliv vápníku na teplotu likvidu a solidu, jakost povrchu a rozložení mechanických vlastností po průřezu odlitku. Analyticky byly definovány podmínky vzniku Chunky grafitu v závislosti na podmínkách tuhnutí zkušebních odlitků z LKG.

Abstract:

This PhD thesis focuses on the research of material and cast properties of high weight castings made from steel and iron. Typical features of heavy castings are large module and long setting time. The main part of the dissertation deals not only with the study of crystallization depending on the metallurgical processing of molten steel, but also with the issue of producing castings from nodular cast iron (GJS) with increased silicon content. Technologies that enhance metallurgical quality of heavy castings are validated experimentally. Using the castings of alloy steels, it was proven that calcium influences the liquidus and solidus temperature, surface quality and distribution of mechanical properties over the cross section of the casting. Conditions of chunky graphite formation depending on the conditions of test castings solidification made from ductile iron were defined analytically.

Keywords

Těžké odlitky, vápník, teplota likvidu a solidu, mikročistota oceli, mechanické vlastnosti, šamotová, LKG se zvýšeným obsahem křemíku, Chunky grafit, vysokocyklová únava

Keywords

Heavy castings, Calcium, Liquidus and Solidus temperature, Steel micro-purity, Mechanical properties, Fireclay ceramics, Spheroidal graphite cast iron with increased silicon content, Chunky graphite, High-cycle fatigue

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 12. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 28. 1. 2016
• Supervisor: Jiří Hampl
• Reader: Antonín Mores, Tomáš Elbel, Tomáš Válek

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Doctoral programme / field:
Metalurgie / Metalurgická technologie