Żeliwa stopowe odporne na ścieranie i ich przemysłowe zastosowanie

7.F.SZYTY NAUKOWE P O L IT E C H N IK I Ś L Ą S K IE J__________________________________ 1978

S e r i a : M ech an ik a z . 65 N r k o l . 569

Jadw iga BRY N1ARSKA , A n d rz e j G W IŻ D Ż , W iesław P S T U Ś

I n s t y t u t O d lew n ictw a MPM CiR - K rak ó w

2E1IWA S T O P O W E O D PO R N E NA Ś C IE R A N IE l ICH P R Z E M Y S Ł O W E Z A ST O SO W A N IE

S t r e s z c z e n i e . W a r t y k u le p r z e d s ta w io n o d w ie o d d z ie ln e g ru p y z a g a d n ie ń , m ian o w icie d o b ó r tw o rz y w a n a s z y b k o z u ż y w a ją c e s i ę c z ę ś c i o c z y s z c z a r e k ś r u to w y c h , w k tó r y c h p r o c e s y z u ż y c ia ś c i e r n e g o s ą d o m in u ją c e o r a z d o b ó r m a te ria łu n a w y ło ż e n ia w ozów g a ś n ic z y c h w k o k s o w n ia c h , g d z ie r o l ę p ie r w s z o ­ p lan o w ą o d g ry w a p r z e d e w s z y s tk im o d p o rn o ś ć m a te r ia łu n a w s t r z ą s y c ie p l n e .

1. W stęp

W p re z e n to w a n y m o b e c n ie r e f e r a c i e p r z e d s ta w io n e z o s ta n ą d w ie g ru p y z a g a d n ie ń , w k tó r y c h k r ó tk o om ów ione b ę d ą w y n ik i p r a c od k ilk u l a t p ro w a d z o n y c h w IO , m a ją ­ cy c h n a c e lu o p ra c o w a n ie odlew ów o p o d w y ż s z o n e j t r w a ł o ś c i u ż y tk o w e j. W obu ty c h g ru p a c h z a g a d n ie ń c y k l b a d a w c z y o b ejm o w ał a n a li z ę d o ty c h c z a s o w e g o s ta n u z a g a d n ie ­ n ia , d o b ó r n o w eg o m a te r i a łu , o p ra c o w a n ie te c h n o lo g ii w y tw a rz a n ia odlew ów p o s z c z e ­ gó ln y ch e le m e n tó w , ic h p r ó b y e k s p lo a ta c y jn e o r a z w ie lo s tr o n n ą a n a li z ę w y n ik ó w , k tó ­ r a p o z w o liła n a w y ty p o w a n ie n a jl e p s z y c h m a te r ia łó w , z a ró w n o p od w z g lę d e m ż y w o tn o ś ­ c i , ja k t e ż z e w zg lęd ó w e k o n o m ic z n y c h .

P ie r w s z a p r z e d s ta w io n a g ru p a m a te ria ło w a to s to p y , k t ó r e z a p e w n ić m ia ły w z r o s t ż y w o tn o śc i e le m e n tó w , p o d d a w a n y c h p r z e d e w s z y s tk im z n a c z n e m u z u ż y c iu p r z e z ś c i e ­ r a n i e , p r z y czym z u ż y c ie to d o k o n y w an e b y ło g łó w n ie p o d w pływ em z n a c z n e j e n e r g i i k in e ty c z n e j z i a m ś c i e r n y c h , a ta k ż e p od w pływ em p r z e s u w a j ą c e j s ię w a r s t w y t w a r d e ­ go m a te r ia łu / n p . s p ie k w ie lk o p ie c o w y lu b k o k s / , p o w o d u ją c e g o d u ż e z u ż y c ie p o d ło ż a .

D ru g a n a to m ia s t g ru p a m a te r ia ło w a o b e jm u je z a g a d n ie n ie z u ż y c ia , w k tó ry m sam m e ­ ch an iz m ś c i e r a n i a j e s t c z y n n ik ie m d ru g o p la n o w y m , a r o l ę p ie r w s z o p la n o w ą o d g ry w a p r z e d e w s z y s tk im o d p o rn o ś ć m a te r ia łó w n a w s t r z ą s y c ie p l n e , a ta k ż e ic h w ła s n o ś c i a n ty k o r o z y jn e .

2. Ż e liw a w y s o k o sto p o w e w y k a z u ją c e g łó w n ie o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e

C elem p r a c p ro w a d z o n y c h w tym z a k r e s i e b y ł d o b ó r tw o rz y w a n a s z y b k o z u ż y w a ją ­ c e s i ę c z ę ś c i o c z y s z c z a r e k ś r u to w y c h t a i . s z c z e g ó l n ie ło p a te k rz u to w y c h , le c z ta k ż e

42 J . B r y n i a r s k a , A .G w iż d ż , W .P s t u ś w irn ik ó w r o z d z i e lc z y c h , t u l e i r e g u la c y jn y c h , ja k ró w n ie ż o s ło n jtz n . w kładów p r o s ty c h , łu k o w y ch i b o c z n y c h .

W początk o w y m e ta p ie p r a c /z g o d n ie ze złożonym w 1973 r . w IO z a p o trz e b o w a n ie m / z a ję to s i ę d o b o re m z a m ie n n ik a p o ls k ie g o n a t e e le m e n ty , e k s p lo a to w a n e w p r z e m y ś le sto c z n io w y m o r a z w in n y c h p r z e d s ię b i o r s t w a c h , w k tó r y c h o c z y s z c z a r k i ś r u to w e w y ­ k o rz y s ty w a n e b y ły je d y n ie do c e ló w c z y s z c z e n ia k o n s t r u k c ji m etalo w y ch p r z e d p r o c e ­ sem i c h l a k i e r o w a n ia . W sp o m n ian e z a k ła d y d y sp o n o w a ły n a og ó ł ś r u te m lanym o s t o s u n ­ kow o m a łe j i je d n o r o d n e j z i a r n i s t o ś c i , k tó r y n ie był z a n ie c z y s z c z o n y p ia s k ie m , a n i i n ­ nym i tem u podobnym i tw a rd y m i c z ą s tk a m i.

D a ls z y e ta p p r a c obejm ow ał p r z e n i e s i e n i e d o ś w ia d c z e ń u z y s k a n y c h w p o p rz e d n ic h o p ra c o w a n ia c h n a t r u d n ie j s z e z a s to s o w a n ie ty c h m a te r ia łó w , w o c z y s z c z a r k a c h s t o s o ­ w a n y c h w o d le w n ia c h , w k tó r y c h c z ę s t e s ą z a n ie c z y s z c z e n ia ś r u tu p ia s k ie m k w a r c o ­ w ym , a ta k ż e g r a n u la c ja ś r u tu j e s t z n a c z n ie b a r d z i e j z ró ż n ic o w a n a i z e w zględów o b ie k ty w n y c h s t o s u je s ię n ie ty lk o ż e liw n y ś r u t la n y l e c z ta k ż e c ię t y ś r u t s ta lo w y .

T r z e c i e ta p p r a c s ta n o w ił n a to m ia s t d a ls z e r o z s z e r z e n i e z a s to s o w a n ia o p r a c o w a ­ n y c h m a te ria łó w n a in n e d z ie d z in y n p . w y ło ż e n ia t r a n s p o r t e r ó w s p ie k u w a g lo m e ro w ­ n i a c h , w y ło ż e n ia i z a m k n ię c ia z b io rn ik ó w z a sy p o w y c h ru d y i s p ie k u ta k ż e w a g lo m e ro w ­ n ia c h h u tn ic z y c h o r a z w y ło ż e n ie z r z u t n i k o k su w k o k so w n i h u t n i c z e j .

2 . 1 . D o b ó r m a te r ia łu z a s tę p c z e g o n a e le m e n ty o c z y s z c z a r e k ś ru to w y c h

W stę p n y d o b ó r m a t e r i a łu , k tó r y d o k o n an o w p ie r w s z y m e ta p ie o m aw ian y c h p r a c o b e j­

m ow ał 5 g atunków ż e liw a / t a b e l a 1 / . W y b o ru ty c h g atu n k ó w d o k o n an o n a p o d s ta w ie p r z e p r o w a d z o n e g o r o z e z n a n i a li te r a tu r o w e g o o r a z w o p a r c i u o d o ty c h c z a s o w e d o ś w ia d ­ c z e n ia IO w tym z a k r e s i e [ l - 3 ] .

W s z y s tk ie w y b ra n e g a tu n k i ż e liw a w y ta p ia n o w p ie c u in d u k cy jn y m o p o je m n o ś c i 250 kg i w y ło ż e n iu kw aśnym w p rz y p a d k u c z t e r e c h p ie r w s z y c h g atu n k ó w ż e liw a c h ro m o w e g o , n a to m ia s t p r z y w y ta p ia n iu ż e liw a m an g an o w eg o s to s o w a n o w y ło ż e n ie z a s a d o w e . Z a l e ż ­ n ie od s k ła d u c h e m ic z n e g o ż e liw a w ła ś c iw e p ie r w i a s t k i sto p o w e w p o s t a c i o d p o w ie d ­ n ic h ż e la z o s to p ó w d o d aw an o do r o z to p io n e j i o d tle n io n e j k ą p ie l i m e ta lo w e j. M odyfikację m e ta lu p r z e p r o w a d z a n o p r z e d je g o sp u s te m do k a d z i s y fo n o w e j, w y g rz a n e j u p r z e d n io do te m p e r a tu r y 5 0 0 -6 0 0 ° C . W ta b e l i 1 ob o k sk ła d ó w c h e m ic z n y c h b a d a n y c h gatu n k ó w ż e liw a z a m ie s z c z o n o ta k ż e d a n e d o ty c z ą c e s to s o w a n y c h m a te r ia łó w w sa d o w y c h m o d y fik a to ró w i sp o s o b u p ro w a d z e n ia p o s z c z e g ó ln y c h w y to p ó w .

D la w s z y s tk ic h g atu n k ó w ż e liw a p r z e p r o w a d z a n o p r ó b ę l e j n o ś c i , p o m ia ry t w a r d o ś c i , p r ó b y r o z c i ą g a n ia , p o ró w n a w c z e p ró b y ś c i e r a l n o ś c i , b a d a n ia m e t a lo g r a f ic z n e , r e n t g e ­ n o w sk ą a n a li z ę fa z o w ą s t r u k t u r y o sn o w y m e ta lic z n e j p o s z c z e g ó ln y c h sto p ó w o r a z m ik ro - a n a liz ę re n tg e n o w s k ą w y d z ie le ń w ę g lik o w y c h i o sn o w y m e t a li c z n e j. W s z y s tk ie p r z e d s t a -

Ż e liw a sto p o w e odporrLO na •

w i o n ę d a n e p o m i a r o w e s ą ś re d n im i z w ie lo k r o tn ie p rz e p ro w a d z o n y c h p r ó b .

P e w n ą tr a d y c y jn t c h a r a k t e r y s t y k ą w ytypow anych m a te ria łó w u z y sk a n o b ad an ie m ic h le jn o ś c i / w g w sk a z a ń P N - 6 1 / /H -O4677/ o r a z w y z n a c z e n ie m tw a r d o ś c i i w y trz y m a ło ś ­ c i n a r o z c i ą g a n i e , ś r e d n i e w yniki ty c h o z n a c z e ń p rz e d s ta w io n o w ta b e li 2.

O d p o r n o ś ć na z u ż y c ie s ta n o w i je d n ą z b a r d z o w a ż n y c h w ła s n o ś c i m a te ria łó w p r z e ­ z n a c z o n y c h n a e le m e n ty o c z y s z c z a r e k ś r u to w y c h . N a le ż y p o d k r e ś lić , ż e te n ty p z u ż y ­ c i a j e s t jednym z e s z c z e g ó ln y c h r o d z a jó w , k tó r e wg o k r e ś le n ia P .S o l s k i e g o [5] je s t ś c i e r a n i e m m e ta lu p r z e z s tru m ie ń ś c i e r n y . T e n r o d z a j ś c i e r a n i a c h a r a k t e r y z u je s ię z n a c z n ą e n e r g ią k in e ty c z n ą z i a r a n a d a n ą im p r z e z n o ś n ik , w z g lę d n ie b e z p o ś r e d n io . S ty k z i a m n is z c z ą c y c h ze ś c i e r a n ą p o w ie r z c h n ią n a s tę p u je w tym p rz y p a d k u pod d z i a ­ ła n ie m s i l d y n a m ic z n y c h , n a to m ia s t p r a c a ś c i e r a n i a w ykonyw ana j e s t k o s z te m e n e r g i i k in e ty c z n e j i d y n a m ic z n e g o z g n ia ta n ia m a t e r i a łu . Z te g o te ż w zględu p r z y d a tn o ś ć m a te ­ r i a ł u do te g o s z c z e g ó ln e g o r o d z a ju z a s to s o w a ń p ow inna b y ć b a d a n a na o d p o w ie d n ic h s t a ­ n o w isk a c h d o ś w ia d c z a ln y c h . Z u w a g i je d n a k na b r a k ta k ie g o s ta n o w is k a p e w n ą c h a r a k ­ te r y s ty k ę o d p o r n o ś c i n a ś c i e r a n i e u z y s k a n o w p r ó b ie t a r c i a o b ro to w e g o na s u c h o , p rz e p r o w a d z o n e j n a m a s z y n ie A m s le r , p r z y z a s to s o w a n iu p r ę d k o ś c i o b ro to w e j 400 o b ro tó w /m in u tę . D ro g a t a r c i a w ty c h p r ó b a c h w y n o siła 5000 o b ro tó w p r z e c i w p r ó b k i, co stan o w i o k o ło 625 m . M a te ria łe m p r z e c iw p r ó b k i b y ła z a h a rto w a n a s t a l 4 5 , w y k a z u ­ ją c a tw a r d o ś ć 55 je d n o s te k H R C . P r ó b y w ykonyw ano s t o s u ją c o b c ią ż e n ie w y n o s z ą c e 400 i 600 N . U z y s k a n e w c z a s i e p r ó b u b y tk i w ag i p ró b k i i p r z e c iw p r ó b k i p r z e lic z o n o na in te n s y w n o ś ć z u ż y c ia [5] wg w z o ru

J - S 111

g d z ie : Z - z u ż y c ie , k tó r e g o m ie rn ik ie m j e s t u b y te k w ag i L - d r o g a t a r c i a .

ś r e d n i e w y n ik i t a k p r z e p r o w a d z o n y c h p r ó b , w r a z z o b lic z o n y m d la ty c h w aru n k ó w w sp ó łczy n n ik iem t a r c i a p r z e d s ta w io n o w t a b e l i 3 . Dla p o ró w n a n ia p o d an o ró w n ie ż w t e j ta b e li a n a lo g ic z n ie p o m ie rz o n e w a r to ś c i in te n s y w n o ś c i z u ż y c ia d la t r z e c h gatunków ż e liw a s z a r e g o .

Jak ju ż w c z e ś n ie j w sp o m n ian o p r z y to c z o n e w y n ik i p r ó b ś c i e r a l n o ś c i tr a k to w a n o j e ­ d y n ie o r i e n ta c y j n ie i p o ró w n a w c z o p o m ię d z y p o sz c z e g ó ln y m i b a d an y m i m a te r ia ła m i, w ia ­ domo bow iem [ 6 - 8 ] , ż e n a j b a r d z i e j m ia r o d a jn ą o c e n ą p r z y d a t n o ś c i p o s z c z e g ó ln y c h m a te ­ ria łó w d la d a n y c h k o n k re tn y c h z a s to s o w a ń s ą ic h p r ó b y e k s p l o a ta c y j n e .

W u z u p e łn ie n iu k r ó t k i e j c h a r a k t e r y s t y k i b a d a n y c h 5 g atu n k ó w ż e liw a , w t a b e l i 4 p rz e d s ta w io n o ic h m i k r o s t r u k tu r ę w s ta n ie la n y m , a ta k ż e w y n ik i id e n ty f ik a c ji r e n tg e n o w ­ s k ie j ic h o sn o w y m e ta lic z n e j i w ę g lik ó w , / k t ó r e na og ó l n ie s ą zg o d n e z dan y m i l i t e r a ­ turow ym i [ 9 - l l J o r a z w y n ik i p r z e p r o w a d z o n e j m ik r o a n a liz y w y d z ie le ń w ę g lik o w y c h i

44 J . B r y n ia r s k a , A . G w iż d ż , W .P s t u ś o snow y m e ta lic z n e j. P o n a d to p o d an o tam ró w n ie ż o b lic z o n e w a r to ś c i sto su n k ó w p r o c e n ­ t o w e j z a w a r to ś c i ch ro m u o r a z m o libdenu do z a w a r to ś c i w ę g la . W sp ó łc z y n n ik i t e , [ ll]

p r z y d a tn e s ą n ie ty lk o d la o c e n y z a w a r to ś c i ch ro m u w w ę g lik a c h , k tó r e d e c y d u je o i c h tw a r d o ś c i , a tym sam ym ta k ż e i o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie , a l e ró w n ie ż o z a w a r to ś c i obu ty c h p ie r w ia s tk ó w w o sn o w ie m e ta lic z n e j, a ta k ż e p o z w a la ją na o c e n ę d y s p e r s j i w y d z ie le ń w ę g lik o w y c h [l2j ,k t ó r a ró w n ie ż o d g ry w a b a r d z o W ażną r o l ę w p r o c e s i e z u ż y ­ c i a . [13^]

Jak w c z e ś n ie j w sp o m n ian o ze w s z y s tk ic h w y ty p o w an y ch g atunków ż e liw a , w ykonano s e r i e d o ś w ia d c z a ln e p r z e d e w s z y s tk im ło p a te k rz u to w y c h , a ta k ż e w irn ik ó w r o z d z i e l ­ c z y c h i t u l e i re g u la c y jn y c h i w y s ła n o je do t r z e c h p ie r w s z y c h zak ła d ó w u w id o c z n io n y c h w t a b e l i 5, w k tó r y c h o c z y s z c z a r k i ś r u to w e w y k o rz y s ty w a n e s ą do o c z y s z c z a n ia k o n ­ s t r u k c j i s ta lo w y c h . W u r z ą d z e n i a c h ty c h u ż y w an o ś r u t u o ró w n o m ie rn e j i d ro b n e j g r a ­ n u la c j i / t a b e l a 5/ , n ie z a n ie c z y s z c z o n e g o p ia s k ie m k w a rc o w y m , a n i innym tw a rd y m tw o rz y w e m . Jak w id a ć z d a n y c h w ta b e l i 5 u z y s k a n e w ty c h z a k ła d a c h w y n ik i e k s p lo a ­ ta c y jn e s ą b a r d z o w y s o k ie , d o r ó w n u ją c e , a n a w e t p r z e w y ż s z a j ą c e ż y w o tn o ść s to s o w a ­ n y c h ta m p o p rz e d n io tw o rz y w z a c h o d n io - e u r o p e js k ic h , a w ie lo k r o tn ie w y ż s z e od d o ­ t y c h c z a s sto s o w a n y c h zam ien n ik ó w p o ls k ic h .

Je d n a k w c e lu u z y s k a n ia p e łn i e js z e g o p o ró w n a n ia p r z y d a tn o ś c i p rz e m y s ło w e j w y ty ­ p o w an y ch gatu n k ó w tw o rz y w z a s to s o w a n o je ró w n ie ż w o c z y s z c z a r k a c h ś r u to w y c h z a ­ m o n to w an y ch w o d le w n ia c h sie d m iu d a ls z y c h z a k ła d ó w , p r z e d s ta w io n y c h w d a ls z e j c z ę ś c i t a b e l i 5 . W t e j c z ę ś c i t a b e l i u w id o c z n io n o r ó w n ie ż u z y s k a n e tam w y n ik i b ad a ń e k s p lo a ta c y jn y c h . D la w y ja ś n ie n ia n a le ż y p o d k r e ś l i ć , ż e w a ru n k i p r a c y o c z y s z c z a r e k z a in s ta lo w a n y c h do c z y s z c z e n i a odlew ów s ą z n a c z n ie tr u d n ie j s z e od p o p rz e d n io o p i­

s a n y c h . G łów nym i c z y n n ik a m i w p ły w a ją c y m i n a z n a c z n e o b n iż e n ie ż y w o tn o ś c i k a ż d e g o s to s o w a n e g o ta m tw o rz y w a j e s t d u ż a n ie je d n o r o d n o ś ć g r a n u l a c j i s to s o w a n e g o ś r u tu /2,5-6, 5 m m /, je g o z n a c z n e n i e r a z z a p y le n ie , a s z c z e g ó ln ię z a n ie c z y s z c z e n ie p i a s ­ k iem k w a rc o w y m , k tó r e ja k w id a ć z d a n y c h z a m ie s z c z o n y c h w t a b e l i 5 d o c h o d z ić m oże n ie je d n o k r o tn ie do 40% / z a k ł a d V il i V111/. Pom im o to je d n a k , ja k w y k a z u ją w y n ik i b a ­ d a ń e k s p lo a ta c y jn y c h / t a b e l a 5 / ło p a tk i r z u to w e w y k o n an o z d w ó ch p ie r w s z y c h g a tu n ­ ków ż e liw a w y ty p o w an y ch p r z e z I . O . p r a w ie z a w s z e p r z e w y ż s z a ły w y n ik i d o ty c h c z a s u z y s k iw a n e w p o s z c z e g ó ln y c h z a k ła d a c h i z a le ż n ie od z a n ie c z y s z c z e n ia ś r u t u p ia s k ie m k w a rc o w y m w a h a ły s i ę od s tu k il k u d z ie s ię c iu do k ilk u n a s tu g o d z in p r a c y , c o sta n o w i w ie lo k r o tn y w z r o s t ż y w o tn o ś c i ty c h e le m e n tó w . P o n a d to w jednym z zak ła d ó w z a i s t ­ n ia ła w pew nym o k r e s i e m o ż liw o ść p r z e p r o w a d z e n i a p r ó b n a s ta n o w is k u d o ś w ia d c z a l­

nym p r z y u ż y c iu ś r u tu o d p y lo n e g o o b a r d z i e j je d n o r o d n e j g r a n u l a c j i . W yniki ty c h p ró b u ję t o ta k ż e w t a b e l i 5.

Ż e liw a sto p o w e o d p o rn e n a .

P o d k r e ś lić p rz y ty™ n a l e ż y , że p ró b y w ykonyw ane na s ta n o w isk u d o św ia d c z a ln y m r ó ż n iły s i ę d o ść z n a c z n ie od p ró b p rz e m y s ło w y c h , o g ra n ic z o n o s ię ty lk o do pew nego s to p n ia zu ż y c ia m a t e r i a łu , w zw iązk u z tym u z y sk iw a n e z n ie g o w yniki n ie mogą być b e z p o ś r e d n io p o ró w n y w an e z p ró b a m i p rz e m y sło w y m i. N iem niej je d n a k i te w yniki m ożna w pewnym s e n s ie tr a k to w a ć jak o p o ró w n a n ie w z g lę d n e p r z y d a tn o ś c i p o s z c z e ­ g ó ln y c h w ytypow anych m a te ria łó w .

B io rą c pod uw ag ę c a ło ś ć p r ó b e k s p lo a ta c y jn y c h p rz e p r o w a d z o n y c h na ło p a tk a c h r z u ­ to w y c h s tw ie r d z ić n a le ż y , ż e s p o ś r ó d p ię c iu w yty p o w an y ch tw o rz y w , n a jl e p s z e r e z u l ­ t a t y u z y s k a ły p ie r w s z e dw a g a tu n k i ż e liw a w y so k o c h ro m o w e g o . T a k ż e k a lk u la c ja e k o ­ nom iczna p rz e p r o w a d z o n a d la w y ty p o w an y ch p ię c iu m a te ria łó w p o tw ie r d z iła c e lo w o ść z a sto so w a n ia dwu p ie r w s z y c h tw o rz y w , z d e c y d o w a n ie e lim in u ją c tw o rz y w o c z w a r t e , jak o n a jb a r d z ie j d r o g ie o r a z tw o rz y w o III i V ja k o w y m ag ają ce dodatk o w o z a s to s o w a n ia o b ró b k i c ie p ln e j p o p r a w ia ją c e j w ła s n o ś c i u ży tk o w e ty c h ż e liw .

P o p o zy ty w n y ch w y n ik ach p r ó b e k s p lo a ta c y jn y c h s z c z e g ó ln ie ło p a te k rz u to w y c h do ś r u - to w n ic , c z ę ś c io w o z in ic ja ty w y u ż y tk o w n ik ó w ty c h ło p a te k , a c z ę ś c io w o z in ic ja ty w y IO p o d ję to p ró b y w y k o n an ia i s p r a w d z e n ia w p r a k ty c e z a s to s o w a n ia om aw ianego ż e liw a na o sło n y , k tó r e n a le ż ą ró w n ie ż do n a js z y b c ie j z u ż y w a ją c y c h s ię elem en tó w o c z y s z - c z a r e k , a w y tw a rz a n e b y ły d o ty c h c z a s ze s t a l i 80G , p o d d a w a n e j d o d a tk o w e j o b ró b c e c ie p l n e j.

T ak w ię c w IO o d lan o p r ó b n ą p a r t i ę ty c h w kładów z p rz e z n a c z e n ie m d la t r z e c h u ż y t­

kowników /Z a k ł a d I I , III i I X / . P o d o b n ie ja k d la ło p a te k rz u to w y c h s tw ie rd z o n o z n a c z ­ n y w z r o s t i c h ż y w o tn o ś c i, c o w id a ć ró w n ie ż z w yników z a m ie s z c z o n y c h w ta b e l i 5.

2 . 2 . R o z s z e r z e n i e z a s to s o w a n ia ż e liw tr u d n o ś c i e r a l n y c h

W zw iązk u z p o w ta rz a ją c y m i s ię p o zytyw nym i w ynikam i d o b r e j o d p o rn o ś c i na ś c i e r a ­ n ie dw óch p ie r w s z y c h g atu n k ó w ż e liw a w y so k o c h ro m o w e g o , p o sta n o w io n o r o z s z e r z y ć jeg o z a s to s o w a n ie n a in n e e le m e n ty k o n s t r u k c y jn e , k tó r e m ożna u z y s k iw a ć n a d ro d z e o d le w n ic z e j. W t e j s p r a w ie z w ró c o n o s i ę do z a k ła d u IX i w p o ro z u m ie n iu z d z ia łe m rem ontow ym w ytypow ano do p r ó b n a s tę p u ją c e e le m e n ty :

1 . W y ło ż e n ie do zsy p ó w i tr a n s p o r t e r ó w s p ie k u w a g lo m e ro w n i, b ę d ą c e p ły ta m i 2 - w z g lę d n ie 4--o tw o ro w y m i o w a d z e 3 0 -4 5 k g . D o ty c h c z a s p ro d u k o w a n o je ze s ta liw a H a d fie ld a i ż y w o tn o ś c i ty c h p ły t w y n o s iła 2 m i e s i ą c e . P ły t y z z a p ro p o n o w a n e g o p r z e z IO tw o rz y w a zam o n to w an o w n a jb a r d z ie j tr u d n y c h w a ru n k a c h , g d z ie d o d a tk o ­ wym c z y n n ik ie m n is z c z ą c y m b y ła te m p e r a tu r a około 3 0 0 ° C . Z g o d n ie z o fic ja ln y m o ś ­

w ia d c z e n ie m z a k ła d u IX p ły ty z n o w eg o tw o rz y w a w y trz y m y w a ły w ty c h w a ru n k a c h ś r e d n io 5 m ie s ię c y , a n a w e t w ię c e j .

2 . Z a m k n ię c ia z a so b n ik ó w r u d y i s p ie k u ta k ż e w a g lo m e ro w n i z a k ła d u IX . D o ty c h c z a s sto s o w a n o w tym m ie js c u ró w n ie ż s ta liw o H a d fie ld a i ż y w o tn o ść je g o b y ła 8 - 9 m ie -

] . B r y n i a r s k a , A . G w i ż d ż , W . P s t u ś

s i ę c y . Ż e liw o w y so k o ch ro m o w e p r a c u j e od 24 m ie s ię c y i p ró b y tr w a j ą n a d a l.

3 . W y ło ż e n ie do z r z u t n i k o k su g a s z o n e g o w p o s t a c i p ły t o w a d z e 30 k g . Z r z u tn ia k o k ­ s u z n a jd u je s i ę obok k o m ó r k o k s o w n ic z y c h i n a n ią z sy p y w an y j e s t k o k s po w y je ź - d z ie w ozu g a ś n ic z e g o z w ie ż y g a ś n i c z e j . D o ty c h c z a s s to so w a n e tw o rz y w o n a w y ło ­ ż e n ie t e j z r z u t n i w y k azy w ało ż y w o tn o ść o k o ło 4 - 5 m ie s ię c y . P ły ty w y k ład zin o w e z tw o rz y w tr u d n o ś c i e r a l n y c h z a p ro p o n o w a n y c h p r z e z IO p r a c u j ą od 26 m ie s ię c y i p r ó ­

by t r w a j ą n a d a l, a o b s e r w a c ja p ły t n ie w y k a z u je w ię k s z e g o z u ż y c ia , p r z y czym z a u ­ w ażo n o d o d a tk o w o , ż e k o k s ła tw ie j z s y p u je ’ s i ę z n ic h n iż z d o ty c h c z a s sto so w a n e g o ta m w y ło ż e n ia z ż e liw a Z l C r l , 3 .

3. Ż e liw a n is k o i ś r e d n io s to p o w e . k tó r e obok o d p o r n o ś c i n a ś c i e r a n i e w ykazyw ać m u sz ą o d p o rn o ś ć n a w s t r z ą s y c ie p ln e i k o r o z ję

T ą g r u p ą z a g a d n ie ń IO i n t e r e s u j e s ię od 1975 r . , k ie d y H iL z g ło s iła sw e z a p o t r z e ­ b o w an ie n a d o b ó r m a t e r i a łu n a w y ło ż e n ie w ozów g a ś n ic z y c h w k o k s o w n i.

W a ru n k i p r a c y w y ło ż e n ia w ozów g a ś n ic z y c h w k o k so w n i H iL s ą w y jątk o w o t r u d n e , g d y ż n a r a ż o n e j e s t ono n ie ty lk o n a z n a c z n ą il o ś ć w s tr z ą s ó w c ie p ln y c h /1 4 4 c y k li w c ią g u 1 d o b y / l e c z ta k ż e na b a r d z o s z k o d liw e k o r o z y jn e d z ia ł a n ie w ody u ż y w a n e j do g a s z e n i a k o k s u , / k t ó r a p r a c u j e w o b ieg u zam kniętym i w y k a z u je z n a c z n e i l o ś c i s z k o d ­ liw y c h z a n i e c z y s z c z e ń / o r a z n a ś c i e r a n i e . J e d n o ra z o w o bow iem n a w o z ie g a śn ic z y m z n a jd u je s ię o k o ło 14 to n k o k s u , k tó r y po u g a s z e n iu tr a n s p o r t o w a n y j e s t i z sy p y w an y n a z r z u t n ię k o k s u . D odać n a le ż y , ż e w ty c h k o r o z y jn ie s z k o d liw y c h w a ru n k a c h p r a c u ­ ję n ie ty lk o w y ło ż e n ie , le c z c a ła k o n s t r u k c ja n o ś n a w ozu g a ś n ic z e g o , k tó r a ró w n ie ż d o ś ć c z ę s to u le g a u s z k o d z e n iu .

D o ty c h c z a s n a w y ło ż e n ie w ozów g a ś n i c z y c h w H iL u ż y w a n o ż e liw a n is k o c h ro m o w e g o Z l C r l , 3 . ś r e d n i a ż y w o tn o ść te g o w y ło ż e n ia o b lic z o n a n a p o d s ta w ie a n a liz y d a n y c h w y­

d z ia ło w y c h w s z y s tk ic h b a t e r i i k o k s o w n ic z y c h w y n o si 3,44 m ie s ią c a i r ó ż n i s i ę z n a c z ­ n ie d la p o s z c z e g ó ln y c h b a t e r i i .

N a p o d s ta w ie d o k o n a n e g o p r z e g l ą d u p iś m ie n n ic tw a o r a z w n io sk ó w z d y s k u s ji, u w z g lę d ­ n ia j ą c ró w n ie ż z a s a d n ic z e z a ło ż e n ie t z n . k o n ie c z n o ś ć o d p o w ied n io n is k ie j c e n y t w o r z y ­ w a /w o b e c k o n ie c z n y c h c ią g ły c h zm ian w y ło ż e n ia /, w ytypow ano [l4 ] l0 g atu n k ó w tw o rz y w , k tó r y c h p ro p o n o w a n e g r a n i c e sk ła d ó w c h e m ic z n y c h , m a t e r i a ły w sa d o w e i w s k a ź n ik i te c h n o lo g ic z n e p r z e d s ta w io n o w t a b e l i 6 .

W ła s n o ś c i w y trz y m a ło ś c io w e z a p ro p o n o w a n y c h tw o rz y w m ie rz o n o w p o s t a c i d o r a ź n e j w y tr z y m a ło ś c i n a r o z c i ą g a n ie i t w a r d o ś c i . W y n ik i ty c h p o m ia ró w p r z e d s ta w io n o w t a ­ b e li 7 . P o n a d to w ykonano ró w n ie ż a n a li z ę m e ta lo g r a f ic z n ą b a d a n y c h m a te ria łó w z a r ó w ­ n o w s t a n ie p r z e d p ró b a m i e k s p lo a ta c y jn y m i ja k i po ic h z a k o ń c z e n iu .

Ż eliw a sto p o w e o d p o rn e n a .

P ró b y e k s p lo a ta c y jn e d o ś w ia d c z a ln y c h p a r t i i w y ło ż e n ia w ykonano w d w óch s e r i a c h n a w ozach g a ś n ic z y c h o b s łu g u ją c y c h n a j g o r s z ą p a r t i ę b a t e r i i , g d z ie ś r e d n ia żyw ot - nośó w y ło żen ia w y n o siła 2 ,9 6 m ie s ią c a o r a z w in n e j p a r t i i b a t e r i i , g d z ie ś r e d n ia ż y ­ wotność w y ło ż e n ia d o ty c h c z a s sto s o w a n e g o w y n o s iła 3 ,8 m i e s i ą c a .

p ły ty w y k ła d z in o w e w y ło ż e n ia d o ś w ia d c z a ln e g o zam ontow ane b y ły k a ż d o ra z o w o w n a jb a r d z ie j n a r a ż o n y c h n a z u ż y c ie , ś ro d k o w y c h p a r t i a c h w ozu g a ś n ic z e g o .

U z y sk a n e w y n ik i b a d a ń e k s p lo a ta c y jn y c h to w p ie r w s z y m p rz y p a d k u w z r o s t ż y w o t­

n o śc i w y ło ż e n ia z d o ty c h c z a s o w e g o 2 ,9 6 m ie s ią c a n a 4 , 8 m ie s i ą c a , z tym z a z n a c z e n ie m , że te n w óz g a ś n ic z y z o s t a ł w y co fan y z o b ie g u n ie ze w z g lę d u n a z u ż y c ie w y ło ż e n ia , le c z z u w a g i n a u s z k o d z e n ie k o n s t r u k c ji n o ś n e j w o z u . Z w yników p o m ia ró w z u ż y c ia w y ło ż e n ia , k t ó r e z a m ie s z c z o n o w ta b e l i 8 / I s e r i a b a d a ń e k s p lo a ta c y jn y c h / w n o sić n a le ż y , ż e w y ło ż e n ie to m ogłoby p ra c o w a ć z n a c z n ie d łu ż e j .

D ruga s e r i a p r z e p r o w a d z o n y c h b a d a ń e k s p lo a ta c y jn y c h , k tó r e j w y n ik i ta k ż e p r z e d ­ staw io n o w t a b e l i 8 o b ejm u je d a l s z ą p a r t i ę w y ty p o w an y ch m a te r ia łó w , k tó r a p o z w o liła na w z r o s t ż y w o tn o ś c i w y ło ż e n ia z d o ty c h c z a s o w e g o / p r z y tr a d y c y jn y m w y ło ż e n iu / w y ­ n o s z ą c e g o 3 ,8 7 m ie s ią c a n a 7 m i e s ię c y . W t e j s e r i i je d n a k w ó z g a ś n i c z y w y c o fa n y z o s ta ł z u ż y c ia ze w z g lę d u n a z n a c z n e p ę k n ię c ia p ły t w y k ła d z in o w y c h , k t ó r e z a o b s e r ­ w owano s z c z e g ó ln ie w n ie k t ó r y c h m a t e r i a ła c h d o ś w ia d c z a ln y c h /t a b e l a 8 / .

A n a liz a d o ty c h c z a s o w y c h u z y s k a n y c h w yników p o z w a la z a u w a ż y ć , ż e s p o ś r ó d 10 w yty p o w an y ch g atu n k ó w m a te ria łó w w y b r a ć m ożna c o n a jm n ie j 4 g a tu n k i, k t ó r e c h a r a k ­ te r y z u ją s i ę z n a c z n ie le p s z y m i w y n ik am i od d o ty c h c z a s o w y c h , a t a k ż e od p o z o s ta ły c h b a d a n y c h g a tu n k ó w j e ś l i c h o d z i o z m n ie js z e n ie s to p n ia z u ż y c ia .

Z a z n a c z y ć n a l e ż y , ż e p r a c e n a d d o b o re m n a j b a r d z ie j o d p o w ie d n ie g o w y ło ż e n ia w o­

zów g a ś n ic z y c h w k o k so w n i t r w a j ą n a d a l i w n o s ić n a le ż y , ż e u d a s i ę po ic h z a k o ń c z e ­ n iu w y ty p o w ać b a r d z i e j je d n o z n a c z n ie j a k i ś g a tu n e k m a t e r i a łu , k t ó r y z n a c z n ie z w ię k ­ s z y d o ty c h c z a s o w ą n is k ą ż y w o tn o ść w y ło ż e n ia w ozów g a ś n ic z y c h w k o k so w n i H i L .

£v-CD Tabela 1

Skład chemiczny i parametry procesu m etalurgicznego dla badanych gatunków żeliw a Gatu­

nek żeliw a

Założona skład chemiczny

M ateriały wsadowe Modyfikacja Temperatura

c X

S i

% Mn

% P X

S X

Cr X

Inne

% 1 2 ,7 0 -

2,9 0 0 ,5 0 -

0 ,7 5 0 ,6 5 -

0 ,8 0 do 0 ,0 9

do 0 ,0 3

2 8 ,5 - 3 0 ,5

Mo:

1 ,3 0 - 1 ,6 5

1.Z łom stalow y; szyny, odpady 45L 2 . Surówka 3 . Ż elazostopy 4. Złom elektrod grafit

C aSi28 + T i 1 . P rzegrzania:

1460-1480°C 2. Z alew ania:

1380-1390°C

n 2 ,4 0 -

2 ,7 0 0 ,5 0 -

0 ,7 5 0 ,9 0

1 ,6 0 do 0 ,1 0

do 0 ,0 3

2 6 , 0 - 2 8 ,0

Mo:

0 ,9 5 - 1 ,2 5 V : 0 ,3 -

0 ,4 5

1.Z łom stalow y szyny 2 . Surówka 3 . Żelazostopy 4 . Złom elektrod

grafitowych

C aSi28 + Ti 1 .P rzeg rza n ia : 1460-1480°C 2 . Z alew ania:

1390-1400°C

i

m 3 ,4 0 -

4 ,0 0 0 ,5 0 -

0 ,9 0 0 ,6 0 -

0 ,9 0 do 0 ,1 0

do 0 ,0 5

1 4 ,0 - 1 8 ,0

Mo:

2 , 9 - 3 , 2 V: do 0 ,2

1.Złom stalowy odpady 45L

2 . Surówka 3 . Żela z o stopy 4.K ryptol

C aSi28 + T i ♦ V 1. P rzegrzania:

1430-1450°C 2 . Zalewania:

1370-1380°C

IV 3 ,8 0 - 4 ,0 0

0 ,6 0 - 0 ,9 0

0 ,4 0 - 0 ,6 0

do 0 ,0 8

do 0 ,0 8

1 4 ,0 - 16 ,0

N i:0 ,8 1 ,2 M o :4 ,0

5 ,0 V : 1 ,5

2 .5 W : l,4

1 .6 T i:0 ,2 -C

1 . Surówka 2 . Ż elazo stopy 3 . N ikiel granulowany 4 . Złom elektrod g ra fit.

,6

Ca S i 28 + Ti 1 .P r zeg rz a n ia : 1450-1480°C 2. Zalewania:

1380-1390°C

V 3 ,3 0 - 3 ,5 0

3 ,1 0 - 3 ,4 0

1 0 ,0 - 1 1 ,0

do 0 ,1 0

do 0 ,1 0

W :0 ,1 5 0 ,8 0

1.Z łom stalowy szyny 2 . Surówka 3 . Ż elazostopy 4 . Złom elektrod

grafitowych

C aSi28 ♦ Ti 1 . P rzegrzania:

1480-1500°C 2. Zalewania:

1380-1400°C

. Bryniar ska, A .Gwiżdż, W.Pstuś

Z e s ta w ie n ie ś r e d n ic h w yników b a d a ń tw a r d o ś c i , w y trz y m a ło ś c i n a r o z c i ą g a n ie , l e j n o ś c i

T a b e la 2

R o d z a j sto p u B a d a n ia le j n o ś c i / i l o ś ć k a r b ó w /*

ś r e d n i e w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n e

HRC R m N /m m ^

I. C r - 28-30%

Mo - 1 ,3 - 1 ,5 % 22 ¿ 7 ,1 445

I I . C r - 26-28%

Mo - 0 ,9 5 - 1 ,2 5 % V - 0 ,3 -0 - 4 5 %

1 9 ,5 5 3 ,4 479

III. C r - 14-18%

M o - 2 ,9 - 3 ,5 % 23 4 0 ,4 7 228

IV . C r - 14-16%

Ni - 0 ,8 - 1 ,2 % M o - 4 ,0 - 5 ,0 % V - 1 ,5 - 2 ,5 % W - 1 ,4 - 1 ,5 %

10 4 5 ,5 223

V . Mn - 10-11%

W - 0 ,1 5 - 0 ,8 % 12 4 9 ,0 143

\

8

W y n ik i p r ó b ś c i e r a l n o ś c i

T a b e la 3

O z n a c z e n ie g a tu n k u b a d a n e g o ż e liw a

M a te r ia ł p r z e c iw - p ró b k i

O b c ią ż e n ie P = 400 N O b c ią ż e n ie P = 600 N

In te n s y w n o ś ć z u ż y c ia J = d Z /d L

g /m

W s p ó łc z y n - n ik t a r c i a

In te n sy w n o ść z u ż y c ia J= d Z /d L

g /m

W sp ó łc z y n n ik t a r c i a

p ró b k i p . p ró b k i p ró b k i p . p ró b k i

I S t a l 45

HRC 55 1 6 ,4x1 0 " 6 1 4 ,2 4 x 1 0 " 6 0 ,4 7 9 26,0x1 0 '6 p r z y r o s t

0 ,1 x 1 0 0 ,4 0 0

11 9 , 9 x l O '6 1 4 , 2 0 x l 0 '6 0 ,4 3 6 1 4 ,8x1 0 ‘ 6 2 ,O x lO '6 0 ,4 0 8

III II 1 0 , 0 8 x l 0 '6 3 0 , 8 8 x l 0 '6 0 ,4 3 5 28^,10^x1 0 '6 1 7 ,7 x l O '6 0 ,4 4 7

IV II 8 , 3x1 0 " 6 4 , 1 0 x l 0 '6 0 ,4 4 1 1 8 ,4x1 0 '6 p r z y r o s t ,

7 ,5 x 1 0 ' 0 ,3 7 1

V II I 8 , 8 x l 0 ' b p r z y r o s t ,

7 ,0 x 1 0 ' 0 ,4 4 5 2 9 , 6 x l 0 '6 p r z y r o s t r

1 2 ,6 x 1 0 0 ,3 6 9

Z120 II 13800x1 0 ‘ 6 0 ,6 4 5

Z130 II 1 2 4 1 6 x 1 0 '6 0 ,6 0 0 -

Z140 II 1 1 2 3 2 x 1 0 '6 0 ,5 9 0

• Bryniarska. A.Gwiżdż, W.Pstuś

Ż e l i w a s to p o w e o d p o r n e n a 51

T a b e la 4 M ik r o s tr u k tu r a ż e liw a o d p o rn e g o n a ś c i e r a n i e

C h a r a k te ­ r y s ty k a sto p u

R o d z a j s to p u 1 . C r - 28-30%

Mo - 1 ,3 - 1 ,5 % C - 2 ,7 0 - 2 ,9 0 %

I I . C r - 26-28%

Mo - 0 ,9 5 - 1 ,2 5 % C - 2 ,4 0 - 2 ,7 0 %

I I I . C r - 14-18%

M o - 2 ,9 - 3 ,5 % C - 3 ,4 0 - 4 ,0 %

I V . C r - 14-16%

N i - 0 ,8 - 1 ,2 % Mo - 4 ,0 - 5 ,0 % V - 1 ,5 - 2 ,5 % W - 1 ,4 - 1 ,6 % C - 3 , 8 - 4 . 0 %

V . Mn - 10-11%

W - 0 , 1 5 - 0 , 8 0 % C - 3 ,3 - 3 ,5 0 %

C r

C 10,54. 1 0 ,5 9 4 ,3 2 3 ,8 4 -

Mo

TT

i ą s

- j m 1

i Ł ' W / 4 p %

Ś Y

O b ra z M ik r o ­ s tr u k tu r y

i i

s

' ’ ■■

O d c z .P o w . V ile Ha 50Ux V ile lla bUUx V ile lla 500x V ile lla 500x V il e ll a 500x

O pis m ik ro ­ s tr u k tu r y

f e r r y t sto p o w y i g łó w n ie w ę g lik i ty p u / F e , C r / 23C g r o z m ie s z c z o n e m ię d z y d e n d ry ty c z - n ie

f e r r y t sto p o w y i w ę g lik i ty p u / F e , C r / 23C 6 / F e , C r / - , C 3 o r a z w ę g l.M o ty p u M e-C 0 c h a r a k t e r . k s z t a ł . e u t e k ty k i.

f e r r y t sto p o w y , p e r l i t , w ę g lik i p ie r w o t n e , w ę g lik i e u te k ty c z n e

f e r r y t sto p o w y , w ę g lik i p ie r w o tn e , w ę g lik i e u te k ty c z n e ,

w ę g lik i m o lib d en u

a u s t e n i t , w ę g lik i ty p u

/ F e , M n / 3C

M ik r o a n a liz a / I p r z y b l i ż e n i e / w y k a z a ła : w w ę g lik a c h :

F e - 2 5 - 3 0 ,5 % C r - 4 3 ,0 - 6 4 , 0 % M o -0 ,7 5 - 1 ,3 0 % C - 5 ,2 5 - 6 ,3 0 % w o s n o w ie : F e -6 4 -7 8 % C r -1 4 -2 6 % M o - 0 , 5 - 1 , 0 %

C - o k .0 ,3 0 %

F e - 2 5 , 0 -3 7 ,0 % C r - 4 8 , 0 -6 0 ,0 % M o - 0 ,5 - 1 ,0 5 % c -7 , 1 2 - 8 , 1 5 % w o s n o w ie : F e -6 4 -8 0 %

C r - 1 6 - 1 8 ,5 % M o - 0 ,5 - 1 ,6 % C - o k . 0 ,6 %

p ie r w o tn y c h : F e - 4 4 , 4 - 5 2 , 2%

C r - 3 7 ,4 - 4 2 ,3 % M o - 1 ,7 0 - 1 ,9 5 % C - 5 ,4 - 6 ,2 %

e u te k ty c z n y c h : F e - 4 4 ,5 - 5 3 ,5 % C r - 2 8 , 5 - 3 5 , 0 % M o - 2 ,5 - 4 ,6 % C - 5 ,4 - 6 ,3 % w in n y c h : F e - 5 1 ,2 - 6 8 ,5 % C r - 2 8 ,5 - 4 0 ,7 % M o -1 , 6 - 4 , 8%

C - 5 ,4 - 6 ,5 % w o s n o w ie : F e -7 5 -9 6 % C r - 9 - 1 2 % M o - 0 ,8 - 1 ,7 % C - o k .1 ,0 %

p ie r w o tn y c h : F e - 4 2 , 0 -4 3 ,0 % C r - 3 7 ,5 - 3 8 ,2 % M o - 3 ,0 - 6 ,0 % V - 6 ,2 5 - 7 ,3 0 %

w in n y c h : F e -4 3 -5 4 % C r -2 8 -3 7 % M o - 2 , 6 -4 ,0 % V - 6 ,2 - 7 ,4 % w w ę g lik a c h M o :

M o - 2 9 ,3 - 3 4 ,7 % C r - 8 , 9 - 9 , 3 %

V - 2 ,8 - 1 3 ,4 % z a w a r t o ś ć w ę g la w w ę g lik a c h b y ła :

5 - 3 - 5 ,9 % w o s n o w ie :

F e - 8 5 ,9 - 8 7 ,8 % C r - 6 , 5 - 6 , 8 %

M o - 1 ,2 - 1 ,9 % V - 0 ,6 - 0 ,8 % C - 0 ,4 - 0 ,6 %

w ię k s z y c h : F e - 6 8 , 0 -9 8 ,0 % M n - 8 ,8 -1 0 -0 % W - 0 ,2 5 - 1 ,2 0 %

d r o b n y c h : F e -7 8 -9 0 % M n - 8 , 6 -1 1 ,5 % W - 0 , 3 - 0 ,4 % w o s n o w ie : F e -8 0 -9 0 % M n -6 ,5 - 1 1 ,5 % W - 0 ,1 5 - 0 ,2 8 %

OtNJ

Wyniki badań eksploatacyjnych elementów śm tow nic wykonanych z nowych gatunków żeliw a odpornego na ściera n ie Tab*Ia D Rodzaj przeprowa­

dzonych prób eksploatacyj­

nych

Rodzaj tworzywa

C zas pracy w godzinach C zy szczen ie konstrukcji stalowych

Śrut bez piasku kwarcowego o g r a ­ nulacji

O czyszczarki zainstalowane w odlewniach.

ś r u t o zmiennej granulacji 2 , 5 - 6 ,5 mm z różną zaw artością piasku kwarcowego

0 , 6 - 1 , 2 2 , 0 - 3 , 0 mm 10 - 4 0* piasku 10-14*

piasku

0*

piasku Zakład

I

Zakład U

Zakład

ra

Zakład VU

Zakład VIII

Zakład IX

Zakład X

Zakład X Stanowisko dośw iadczał l.C r - 2 8-30*

Mo - 1 ,3 - 1 ,5 *

Łopatki 2000

Łopatki 261

T uleje 151

Łopatki 126-228

Łopatki 170

Łopatki 18-40

Łopatki 30 Tuleje 144

Łopatki 12-25 Tuleje 50 Wirniki 40

Łopatki 45-66

11.Cr - 2 6 -28*

Mo - 0 ,9 5 - 1 ,2 5 * Łopatki 300

Łopatki 211 T uleje 151 Wkłady p roste 82

Łopatki 930-1060

Łopatki 160

Łopatki 57-63

Łopatki 24-40

Łopatki 36 Tuleje 144

Łopatki 42-70

Łopatki 8-21 Tuleje 60 Wirniki 40

Łopatki 45-60

IH .C r - 1 4-18*

Mo - 2 ,9 - 3 ,5 *

Łopatki 36-42

Łopatki 3-21

Łopatki 45

IV .C r - 1 4-16*

Ni - 0 , 8 - 1 , 2 * Mo - 4 ,0 - 5 ,0 * V - 1 ,5 - 2 ,5 * W - 1 ,4 - 1 ,6 *

Łopatki 126

V . Mn - 1 0-11*

W - 0 , 1 5 - 0 , 8 * Łopatki

5 0 -9 0

Łopatki 4 ,0

Łopatki 8 ,3

Tworzywo dotychczas stosowane p rzez p o sz czeg ó ln e zakła­

dy na łopatki oraz jego żywotność w godzinach

Tworzywo zachodnio europej­

skie około

1000

Ż eliw o nis 5 - 6 * C r, obrabiane żywotność 20 -3 0 , tul i wkładów

ko stopowe 1 ,3 - 0 ,5 * Ni

ciep ln ie łopatki e i , wirnika

50

Żeliw o sfe r o id . żyw otność około 20

Żeliw o nisko stopowe 5 -6 * C r ,0 Ni obrabiane cieplnie o żywotne

20-30 10-20 12

3 - 0 ,5 * śc i:

6

Żeliwo w ysoko- stopowe 25-30*C r

20

Ż eliw o 13*Cr, 3,0*M o obrabiane cieplnie żywotność

15-25

. Bryniarska, A.Gwiżdż, W.Pstuś

S k ład chem iczny, m a te ria ły w sadowe i w ytyczne to p ien ia 10 gatunków m ateriałów p rzeznaczonych ___________________________ na w yłożenie wozów g aśn iczy ch w koksowni

G atunek Z łożony sk ład chem iczny

M ate riały wsadowe

C S i Mn P S Inne

2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. 0 ,1 5 - 0 ,2 5 0 ,2 0 - 0 ,5 0 0 ,5 0 - 0 ,8 0 max.

0 ,0 6

max.

0 ,0 6

C r - 4 , 0 - 6 ,0 A l- 2 ,0 - 3 ,0

1 . Złom stalow y 2 .F e -a rm c o

3 . Ż e lazo sto p y C e-w kadzi

lub w piecu 1 .P rz e g rz a n ia

;600-1620°C 1 2 . Zalew ania \

1520-1540°C 2 . 0 ,3 0 - 0 ,4 0 0 ,1 7 - 0 ,3 7 0 ,5 0 - 0 ,8 0 m ax.

0 ,0 4

m ax.

0 ,0 4

C r - 0 , 6 - 0 , 9 N i- 1 ,3 - 1 ,8 C u -d o 0 ,3

1 .Z ło m stalow y 2 . Ż e lazo sto p y 3 . N ikiel 4 . Armco 5 . Nawę g lac z

-

1 .P r z e g r z a n ia 1660-1680°C 2 . Zalew ania

1580-1600°C 3 . 3 ,2 0 - 3 ,5 0 2 , 10- 2 ,3 0 0 ,6 0 - 0 ,8 0 roax.

0 ,2 5

m ax.

0 ,1 0

C u - 1 ,2 - 1 ,6 M o - 0 ,2 5 -0 ,6 0

T i - 0 , 0 8 - 0 , 12

1 . Złom stalow y 2 . Surów ka 3 . Ż e la zostopy 4 . Na w ęgla c z 5 . M iedi

Ti-w modyfi­

k a to rz e C aS i28+ T i w kadzi

1 .P r z e g r z a n ia 1 440- 14S0°C 2 . Zalew ania

1360-1380°C 4 . 3 ,2 0 - 3 ,5 0 2 ,1 0 - 2 ,3 0 0 ,6 0 - 0 ,8 0 m ax.

0 ,2 5

m ax.

0 ,1 0

C u - 1 ,2 - 1 ,6 T i - 0 , 0 8 - 0 , 12

1 . Złom stalow y 2 . Surów ka 3 . Ż e la zostopy 4 .N a w ęg la c z

5 . M iedf

T i-w modyfi­

k a to rz e C aSi28+Ti w kadzi

1 . P rz e g rz a n ia 1440-1450°C 2 . Zalew ania

13Ć0-1380°C 5 . 3 ,3 0 - 3 ,5 0 3 ,1 0 - 3 ,4 0 1 0 ,0 - 1 1 ,0 do

0 ,1 0 do

0 ,1 0 W -0 ,5 0 -0 ,8 0

1 .S u ró w k a 2 . Ż e la zo sto p y

C aS i28+ Ti w kadzi

1. P r z e g rz a n ia 1 4 8 0 -1 5 0 0 ^ 2 . Z alew ania

1380-1400 t

6 . 3 ,4 0 - 3 ,6 0 3 ,4 5 - 3 ,6 5 9 ,0 - 1 1 ,0 max

0 ,1 8 max

0 ,0 28 C u -1 ,2 0 - 1 ,8 0

1 .S u ró w k a 2 . Ż e la zostopy 3 . M iedi

Mg+Ce w kadzi

1 _ P rz e g rz a n ia 1480-1500°C 2 . Z alew ania , 1380-1400 C

7 . 3 ,4 0 - 3 ,6 0 2 , 70 - 3 ,2 0 0 ,0 - 1 1 ,0 max

0 ,1 8 max

0 ,0 2 8 C u - 0 ,8 - 1 ,2 0

1 .S u ró w k a 2 . Ż e lazo sto p y 3 . M iedi

A l+C aSi28 w kadzi

X _ P r z e g rz a n ia 1400-1450°C 2 . Zalew ania .

1380-1400 C 8 . 3 ,2 0 - 3 ,4 0 2 ,2 0 - 2 ,5 0 0 ,6 0 - 0 ,8 0 max

0 ,2 5 max 0 ,1 0

C u - 1 ,5 - 1 ,8 C r - 0 - 4 - 0 , 60

1 .Z ło m stalow y 2 . Surów ka 3 . Ż e la z o stopy 4 .N aw ęg lac z

5 . M iedi

C aS i2 8 +S175 w kadzi

1 . P rz e g rz a n ia 1 450°c 2 . Zalew ania

1380-1400°C

9 . 3 ,2 0 - 3 ,4 0 2 , 5 - 3 ,0 po modyfi­

k ac ji

0 ,6 0 - 1 ,1 0 max 0 ,2 5

ma x 0 ,1 0

G u l,5 - 1 ,8 C r - 0 , 8 - 1 ,2 0

M o -0 ,3 0 -0 ,5 0

1 .S u ró w k a 2 . Złom stalow y 3 . Ż e lazo sto p y 4 .N aw ęg lac z

5 . M iedi

C aS i28+ S i75 w kadzi

1. P rz e g rz a n ia lZSO^C 2 . Z alew ania

1400-13S0°C

10. 3 ,2 0 - 3 ,4 0 2 ,4 0 - 2 ,7 0 0 ,6 0 - 0 ,8 0 max 0 ,2 5

max 0 ,2 5

C u - 1 ,5 - 1 ,8 C r - 0 , 4 - 0 , 6

1 .S u ró w k a 2. Ż e la zostopy 3 . M iedi

MgCu+Si75+

+CaSi28+Ce w kadzi

1. P rz e g rz a n ia 14S0°C 2. Z alew ania

1400-1380 C

OJUl

Żeliwastopoweodp°rlle na

•tsUl

Tabela 7 W łasn ości wytrzym ałościowe, badanych materiałów

Nr

Rodzaj tworzywa

Stan lany Po wyżarzaniu

U w a g i

riału Rm

do N/mm^

HB

do N/mm^

HB

1 Staliw o niskostopowe C r, Al

¿ 2 ,6 3 9 ,0 3 4 ,7

213 219

222 219 219

4 8 ,2 4 6 ,8

255 252 252 Próbowane w l se r ii

2 Staliw o niskostopow e C r , N i, Cu

7 0 .4 6 6 .5 6 3 ,2

244 244

239 241

236 244

6 0 ,2 6 9 ,1

229 226 224 Próbowane w 1 se r ii

3 Ż eliw o niskostopow e C u, Mo

2 9 .5 3 6 .5 3 4 ,1

241 239

234 231

234 226

2 7 ,8 2 9 ,0

167 172 172 Próbowane w I se r ii

4 Ż eliw o niskostopow e Cu

2 7 ,9 2 5 ,8 2 8 ,4

202 213

207 209

204 211

2 1 ,8 2 0 .7 2 0 .7

127 135 134 Próbowane w I ser ii

5 Żeliw o w ysokostopowe Mn, W

1 7 .1 1 6 .1 1 6 ,3

309 298

313 306

306 306

N ie stosowano wyżarzania

6 Ż eliw o wysokostopowe Mn,Cu /m od.M g/

1 9 ,8 1 5 ,0 1 9 ,2

252 249

246 246

246 252

N ie stosowano wyżarzania

7 Ż eliw o wysokostopowe Mn, Cu

2 3 ,0 1 6 ,4 2 1 ,7

229 226

224 224

229 229

Nie stosowano wyżarzania

8 Ż eliw o niskostopow e C r, Cu

2 5 ,6 2 4 .4 2 5 .5

209 200

202 211

211 211

24,1 2 6 ,8 2 2 ,4

187 191 191 Próbowano w l s e r ii

9 Ż eliw o niskostopow e C r, C u, Mo

U , 7 3 6 ,6 3 3 ,1

219 255

215 260

222 255

3 2 .2 3 1 .2 3 1 .2

239 236 234 Próbowano w 1 s e r ii

10 Ż eliw o niskostopow e Cu, Cr /M g /

5 6 ,0 5 9 ,5 4 9 ,4

337 345

333 333

333 333

5 6 ,0 5 9 ,5 4 9 ,4

N ie stosow ano wyżarzania

■ Bryniarska, A.Gwiżdż, W.Pstuą

Wyniki prób eksploatacyjnych dośw iadczalnych płyt wykładzinowych do wozów gaśniczych S eria

badań Nr m ateria­

łu

śred n i pomiar grubości

Różnica gru­

b o śc i od nomi­

nalnej 25 mm

% zużycie w stosunku do grub.

Opis i rodzaj zużycia oraz pęknięcia i ich usytuowanie

Waga płyt po 1 oczyszczeniu

Różnica od wagi 41 kg

% zużycie na 1«

podstawie \ ubytku wagi 1

---1 średni | proc. 1 zużycia 1

1 16

U , 5 n , 5 1 0 - s 41 Z użycie równomierne na całej pow ierzchni.

Po tr zy prostopadłe pęknięcia o długości 9 0-100 mm na każdej płycie

29 ,5

2 9 ,0 29 ,25 11 ,75 28,6 3 4 ,8 1

A I>>

2 17 .7

17 .7 7 .3

7 .3 2 9 ,2 Zużycie równomierne bez pęknięć 3 1 ,0

3 1 ,5 3 1 ,2 5 9 ’° 9 75

8 .5 3 ,7 5 23,7 26,45

3

s 0 .91

3 1 6 ,5

1 6 ,0 8 ,5

9 ,0 3 5 ,0 Zużycie równom ierne. T rzy pęknięcia pro­

stopadłe do kraw ędzi płyty o d ługości ok. 100 mm

2 9 ,2 2 9 ,9 29 ,55

E : ? i i - « 2 7 ,9 3 1 ,45

V

~c .

<0 J t

4 1 6 ,8

1 7 ,2 8 ,2

7 ,8 32 Z użycie równom ierne. Po jednym pęknięciu prostopadłym na każdej płycie o długości ok . 120 mm

3 0 ,5

3 0 ,3 3 0 ,4 2 5 ,8 28,9

e u U91

8 18 ,2 5

18 ,75 6 .7 5 6 .7 5

27 Zużycie równomierne na ca łej powierzchni p ły ty . Brak pęknięć

3 5 .5

3 3 .5 3 4 ,5 ^{4 ' 5 fi 5}

4 ,5 6 ’ 5 15 ,8 2 1 ,4

9 2 0 ,2

20,1 4 ,8

4 ,0 1 7 ,6 Nierównom ierne zu życie, na środku płyty w głębienie szero k o ści 5 0 -6 0 mm i głębok oś­

c i kilku milimetrów

2 5 ,5 2 8 ,0 2 8 ,75

i t o 3 4 ,0 25,8

0 1 5 ,0

1 5 ,9 1 0 ,0

9 ,1 3 8 ,2

Nierównom ierne w żery głębokości około 5 - 8 mm o polu 50x50mm. Brak pęknięć 2 9 ,0

2 9 ,5 2 9 ,55

\ o , l 2 1 ,9 3 0 ,1

5 1 9 ,2

1 9 ,9 5 ,8

5 ,1 2 1 ,6

Widoczne w yżłobienie w c z ę ś c i środkowej p ły t. 3 płyty popękane wzdłuż wyżłobienia na pozostałych pęk. o d łu gości 20-30 mm

40 ś r . 3 9 ,8 1 4 0 ,6 4 2 .0

Waga począt kowa płyt

42 kg

1 , '

3 .3 1 2 ,55

A O

" a -fi!

6 17 ,1

1 8 ,5 7 ,9

6 ,5 2 8 ,8

W yżłobienia w c z ę ś c i środkowej p ły t .7 płyt popękanych na 3 - 4 c z ę ś c i,n a pozostałych pęk nięcia prostopadłe do k ra w .o d łu g .20-30 mm

3 2 ,0 3 2 ,0 2 9 ,0

3 0 ,5 1 1 ,5 2 7 ,4 28,1

,s . £

■8 3

5 1

7 19 ,7

1 9 ,5 5 ,3

5 ,5 2 1 ,6 W c z ę ś c i środkowej 2 płyt w yżłobienia g łę b .2 mm. 5 płyt popękanych.2 płyty pęknięcia p ro ­ stopadłe do krawędzi d ługości ok.4D mm

4 0 ,8 3 2 ,2 3 4 ,0

3 9 ,0 3 ,0 7 ,1 4 14,31

« 0)

— J t

— 4, 10 1 8 ,5

1 7 ,9 6 ,5

7,1 2 6 ,6

Na kilku płytach pęknięcia prostopadłe do kraw ędzi płyty dłu gości ¿0 mm

3 0 ,0 3 5 .6 3 5 .6

3 2 ,8 0 ,2 2 1 ,0 2 4 ,25

0 Hil*

1 8 ,5 1 7 ,9

6 ,5

7 ,1 2 6 ,6 Żłobienia na powierzchni płyt w środkowej ich c z ę ś c i. Brak pęknięć

3 5 , £ 3 5 .0 3 5 .0

3 5 ,2 6 ,2 1 0 ,2 2 1 ,4

ŻeliwaStopowe odporne