Z E S Z Y T Y NAUKOWE P O LITE C H N IK I Ś L Ą S K IE J S e r i a : M e ch an ik a z . 65
W acław SAKW A , G r z e g o r z TUMUŁKA In s ty tu t O d lew n ictw a
P o lite c h n ik a ś l ą s k a
WPŁYW DODATKÓW STO PO W Y CH NA O D PO RN O ŚĆ NA W S T R Z Ą S Y C IE P L N E TRUDNO Ś C IE R A L N E G O ŻELIW A CHROMOW EGO
S t r e s z c z e n i e : O p ra c o w a n ie p r z e d s ta w ia w yniki b ad ań w pływu sk ład u c h e m ic z n eg o n a je d n o c z e s n ą o d p o rn o ś ć ż e liw a w y sokochrornow ego n a ś c i e r a n i e i w s t r z ą s y c ie p l n e . P o z y ty w n e r o z w ią z a n ie ta k p rz e d s ta w io n e g o z a g a d n ie n ia ma d u że z n a c z e n ie p r a k ty c z n e d la ta k ic h g a łę z i p r z e m y s łu , ja k : h u tn ic tw o , p rz e m y s ł k o k so w n ic z y i t p . P o d a n o p o d staw o w e w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n e b ad an y ch sto p ó w , te c h n o lo g ię w y to p u , a ta k ż e w y zn aczo n o d la n ic h w sk a ź n ik o d p o rn o ś c i n a ś c i e r a n i e i zm ę
c z e n ie c ie p l n e . P r z e d s ta w io n o o ry g in a ln ą m eto d ę p o m iaru o d p o rn o ś c i n a w s tr z ą s y te r m ic z n e . B a d a n ia w y k a z a ły , że w w ię k s z o ś c i p rzy p a d k ó w o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n ie j e s t p r z e c iw s ta w n a o d p o rn o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p l n e . Jed y n ie d la ż e liw a c h r o m owego z d o d atk iem w anadu s tw ie rd z o n o je d n o c z e s n y w z r o s t obu ty c h w ła s n o ś c i.
1 . W s t ę p
Z a g a d n ie n ie z u ż y c ia elem entów m aszy n i u r z ą d z e ń sta n o w i b a rd z o w a ż n ą i a k tu a ln ą p ro b le m a ty k ę n a u k o w o -b a d a w c z ą i g o s p o d a r c z ą . Z a in te r e s o w a n ie tym zag ad n ien iem w z r a s ta ró w n o le g le z w p ro w ad zan iem do p r a k ty k i p rz e m y s ło w e j n o w o c z e sn y c h k o n s t r u k c ji , od k tó r y c h w ym aga s i ę z a c h o w a n ia d u ż e j t r w a ł o ś c i , p r z y je d n o c z e s n e j m o ż liw o śc i s to s o w a n ia p o d w y ższo n y ch p a ra m e tr ó w ru c h o w y c h . W obecnym s ta n ie w ie d z y n ie m ożna s tw o rz y ć ś c i s ł e j , n au k o w ej d e f in ic ji z ja w is k a z u ż y c ia , co w ynika p r z e d e w sz y stk im z r ó ż n o r o d n o ś c i form je g o w y s tę p o w a n ia . S p o ś r ó d w ie lu r ó ż n y c h k la s y f ik a c ji, tra fn y m w y d aje s ię być p o d z ia ł z u ż y c ia n a :
- m e c h a n ic z n e ,
- ch e m ic z n e / k o r o z y j n e / , - c i e p l n e ,
- e le k tr y c z n e .
W p r a k ty c e n a j c z ę ś c ie j w y s tę p u ją je d n a k p r o c e s y , w k tó r y c h jednem u ro d z a jo w i z u ż y c ia to w a r z y s z ą in n e , n p . : z u ż y c iu m ech a n iczn em u to w a r z y s z y c z ę s to z u ż y c ie c ie p ln e lub k o r o z y j n e .
W n in ie js z y m o p ra c o w a n iu u siło w a n o r o z w ią z a ć z a g a d n ie n ie d o b o ru sk ła d u c h e m ic z n e go ż e liw a w ysokochrornow ego n a e le m e n ty p r a c u j ą c e w w a ru n k a c h je d n o c z e s n e g o z u ż y c ia
1978 N r k o l . 569
270 W . S a k w a , G . Tum ułka
ś c ie r n e g o i c ie p ln e g o . P o zy ty w n e r o z w ią z a n ie ta k p o sta w io n e g o problem u ma d u ż e z n a c z e n ie p ra k ty c z n e d la ta k ic h g a łę z i p rz e m y s łu , ja k : w a lc o w n ic tw o , k u ź n ic tw o , p r z e m ysł k o k so w n ic z y it p .
Ż eliw o chrom ow e w y b ra n o ze w zg lęd u n a t o , ż e j e s t to je d e n z p o d staw o w y ch stopów o d u ż e j o d p o rn o ś c i n a ś c i e r a n i e , a s z e r o k ie b a d a n ia n a d w ła s n o ś c ia m i i z a sto so w a n ie m teg o tw o rz y w a p rz e p r o w a d z o n e w In s ty tu c ie O d lew n ictw a P o lite c h n ik i Ś lą s k ie j d o p ro w a d z iły do p o p u la r y z a c ji te g o tw o rz y w a w p r a k ty c e p rz e m y s ło w e j i u z y s k a n ia s z e r e g u b a r dzo d o b ry c h w yników e k s p lo a ta c y jn y c h .
2 . S k ła d c h e m ic z n y b a d a n y c h stopów o r a z te c h n o lo g ia w ytopu p ró b e k do b adań S k ła d c h e m ic z n y stopów p rz e z n a c z o n y c h do b adań la b o r a to r y jn y c h o p a r to n a b a z ie tw o rz y w ty p u F e - C r - C . W p ie r w s z e j g r u p ie sto p ó w , o z n a c z o n y c h n u m eram i 1 - 1 3 , u tw o rz o n o k o m b in ację sk ła d u c h e m ic z n e g o p o z w a la ją c ą n a o k r e ś le n ie w pływ u w ę g la i chrom u n a in t e r e s u j ą c e n a s w ła s n o ś c i m a te ria łu b a d a n e g o , n a to m ia s t w d ru g ie j g r u p ie sto p ó w , o z n a c z o n y c h n u m e ra m i 1 4 -3 7 , zb ad an o w pływ ta k ic h p ie r w ia s tk ó w s to p o w y c h ,ja k : w o l
fra m , w a n a d , m o lib d e n , k rz e m , n ik i e l , m ie d ź i a n ty m o n . W s k ła d z ie chem icznym b a danych sto p ó w w y s tę p u ją d o d a tk o w o :
- m angan w ilo ś c i 0 ,1 - 0 , 6 %, - s i a r k a w il o ś c i 0 ,0 1 5 - 0 ,0 2 5 %, - fo s f o r w il o ś c i 0 ,0 2 - 0 ,0 3 %.
Do w ytopów u ż y to n a s tę p u ją c y c h gatunków s u ro w c ó w : ż e la z o "A rm co", s u ró w k a p r z e r ó b c z a M 2, złom s ta lo w y , ż e la z o c h ro m w y so k o - i n is k o w ę g lo w y , ż e la z o w o lfra m , ż e la z o w a n a d , ż e la z o m o lib d e n o r a z n ik ie l,m ie d ź i antym on w p o s ta c i m e ta li te c h n ic z n ie c z y s ty c h .
W ytopy w ykonano w indukcyjnym p ie c u e le k try c z n y m ś r e d n ie j c z ę s t o tl iw o ś c i o p o je m n o ś
c i ty g la - 10 k g . M e ta l p r z e g r z e w a n o do te m p e r a t u r y 1550°C i o d tle n ia n o d o d atk iem 0 ,0 3 % A l n a 1 - 1 , 5 m in p r z e d z a la n ie m fo rm y . D okładny s k ła d c h e m ic z n y o k r e ś lo n y p r z y pom ocy a n a liz y s p e k tr a ln e j o r a z a n a liz y ilo ś c io w e j /w p rz y p a d k u o k r e ś la n ia z a w a r to ś c i w ę g la / p o d a je ta b e l a 1.
3 . B a d a n ia w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n y c h
B a d a n ia w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n y c h p r z e p r o w a d z o n o n a p r ó b k a c h w s ta n ie su ro w y m , bez o b ró b k i c i e p l n e j . Z p o d sta w o w y c h w ła s n o ś c i w y zn aczo n o tw a r d o ś ć i u d a r n o ś ć o r a z w s k a ź n ik o d p o r n o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e .
T w a r d o ś ć z m ie rz o n o m eto d ą V ic k ie r s a p r z y pom ocy a p a r a tu H P C -2 5 0 , w s p o s ó b zgodny z n o rm ą P N - 5 7 /H - 0 4 3 6 0 , s t o s u ją c o b c ią ż e n ie w g łę b n ik a ró w n e 50 d a N , a c z a s d z ia ła n ia o b c ią ż e n ia 15 s e c .
W pływ dodatków sto p o w y ch n a o d p o rn o ś ć 271
T a b e la 1 S k ła d c h e m ic z n y b a d a n y c h stopów
N r Z a w a r to ś ć p ie r w i a s tk a w %
stopu
C S i Mn C r W V Mo
1 1 ,5 0 0 ,6 4 0 ,2 7 2 0 ,9
2 1 ,6 8 0 ,2 6 0 ,4 1 1 6 ,7
3 2 ,1 7 0 ,4 3 0 ,1 1 1 9 ,4
4 2 ,4 1 0 ,4 5 0 ,1 1 2 1 ,8
5 3 ,0 3 0 ,8 4 0 ,3 4 1 9 ,4
6 3 ,3 0 0 ,4 5 0 ,1 1 1 9 ,7
7 3 ,7 0 0 ,4 4 0 ,1 0 1 9 ,1
8 2 ,9 4 0 ,4 3 0 ,1 0 2 2 ,7
9 1 ,5 3 0 ,6 9 0 ,2 4 2 6 ,0
10 2 ,6 5 0 ,6 2 0 ,1 1 2 5 ,2
11 1 ,6 9 0 ,7 1 0 ,4 4 2 9 ,1
12 2 ,6 0 0 ,7 1 0 ,1 4 2 9 ,8
13 3 ,0 5 0 ,9 7 0 ,4 0 3 1 ,1
14 2 ,9 8 0 ,6 9 0 ,5 5 2 3 ,8 2 , 0
15 2 ,7 0 0 ,7 1 0 ,1 5 2 9 ,4 1 ,7 7
16 2 ,8 9 0 ,7 2 0 ,1 5 2 9 ,6 3 ,7 0
17 2 ,8 6 0 ,6 8 0 ,1 5 3 1 ,2 4 ,7 0
18 2 ,9 3 0 ,7 1 0 ,1 4 3 0 ,9 0 ,3 7
19 2 ,9 1 0 ,7 3 0 ,1 5 2 9 ,9 0 ,5 6
20 2 ,8 0 1 ,2 6 0 ,6 2 3 1 ,5 2 ,9 8
21 2 ,9 5 1 ,0 5 0 ,5 0 3 1 ,6 6 ,0 1
22 2 ,6 9 0 ,8 7 0 ,3 8 3 1 ,2 2 ,0 2
23 2 ,9 3 0 ,6 9 0 ,1 5 3 1 , 0 0 ,4 8
24 2 ,7 5 0 ,7 5 0 ,1 6 3 0 ,2 1 ,0 0
25 2 ,9 0 0 ,9 3 0 ,4 0 3 2 ,2 2 ,0 1
26 2 ,9 0 0 ,7 5 0 ,1 6 3 1 ,0 3 ,5 0
27 2 ,3 0 0 ,7 9 0 ,5 6 2 4 ,9 2 , 0 1 ,0 0
28 1 ,0 5 3 ,3 2 0 ,3 4 1 9 ,7
29 2 ,0 6 3 ,5 6 0 ,3 8 2 0 ,1
272 W . S a k w a , G .T u m u łk a
c d . ta b e li 1
N r Z a w a r to ś ć p ie r w i a s tk a w %
stopu
' C S i Mn C r Ni Cu Sb
30 3 ,0 9 0 ,9 0 0 ,4 5 3 0 ,8 1 ,8 2
31 2 ,8 8 0 ,8 0 0 ,4 6 3 0 ,8 3 ,8 6
32 2 ,9 4 0 ,9 7 0 ,4 5 3 3 ,1 5 ,6 2
33 2 ,8 8 0 ,5 2 0 ,4 5 3 1 ,6 0 ,7 6 1 ,0 3
34 2 ,9 7 0 ,5 0 0 ,4 8 3 1 ,7 0 ,5 0
35 2 ,8 9 0 ,4 9 0 ,4 6 3 1 ,1 0 ,9 6
36 2 ,8 2 0 ,8 9 0 ,4 7 3 0 ,6 0 ,1 0
37 2 ,8 6 0 ,8 2 0 ,4 8 3 0 ,3 0 ,2 5
B a d a n ia u d a r n o ś c i p rz e p r o w a d z o n o p r z y pom ocy m ło ta w a h ad ło w eg o typu C h a r p y , o z a so b ie e n e r g i i 1 4 7 ,1 5 J. Do p o m iaró w u ż y to p ró b e k b e z k a rb u o w y m ia ra c h 10x10x55 mm.
W sk a ź n ik o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e w y zn aczo n o p r z y pom ocy m a s z y n y S k o d a - S a v in a , z g o d n ie z n o rm ą P N -6 7 /M -0 4 3 0 6 . S to so w a n o n a s tę p u ją c e p a r a m e tr y b a d a ń :
- o b c ią ż e n ie k r ą ż k a tr ą c e g o P = 50 N - p r ę d k o ś ć o b ro to w a k r ą ż k a <t\ = 100 o b r/m in - d łu g o ś ć d r o g i t a r c i a s = 2 8 2 ,6 m , - c z a s tr w a n ia p o m ia ru ?"= 3 m in ,
- c h ło d z e n ie 0 , 5 % ro z tw o re m I ^ C r O ^ 'w w o d z ie d e s ty lo w a n e j.
W sk a ź n ik o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e o b lic z o n o ze w z o ru :
1000 r
1 1t [_ mm8 J
g d z ie : R - w sk a ź n ik o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e ,
-3 3
- o b ję to ś ć w y ta r c ia w badanym m a t e r ia le / 1 0 mm / . U z y sk a n e w t r a k c i e b ad ań w yniki z a m ie s z c z a n o w ta b e l i 2 .
W ła s n o śc i m e c h a n ic z n e b ad an y ch stopów W pływ dodatków sto p o w y ch n a o d p o rn o ś ć __________________________
T a b e la 2 273
N r stopu
T w a r d o ś ć HV
U d a rn o ść K /J /c m 2 /
O b ję to ś ć w y ta r c ia V T /1 0 ~ 3 /mm3 /
W sk aźn ik o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e Rt / 1 /m m ^/
1 529 2 ,1 2 1 6 ,1 5 6 1 ,9
2 428 6 ,2 2 6 9 ,7 0 1 4 ,2
3 530 6 ,8 7 4 1 ,5 4 2 4 ,0
4 596 8 ,1 6 3 2 ,3 5 3 0 ,8
5 512 2 ,8 0 1 6 ,8 0 5 9 ,5
6 670 5 ,9 4 3 5 ,4 8 2 8 ,2
7 606 5 ,5 8 3 2 ,0 0 3 1 ,2
8 661 7 ,2 9 2 7 ,5 0 3 6 ,3
9 428 4 ,2 8 1 3 ,8 7 7 2 ,1
10 584 7 ,4 8 2 9 ,3 8 3 4 ,0
11 341 2 ,7 8 9 ,3 7 1 0 6 ,7
12 612 7 ,2 0 2 8 ,7 3 3 9 ,8
13 640 3 ,3 2 1 1 ,6 7 8 5 ,7 *
14. 715 9 ,0 2 3 8 ,9 0 2 6 ,0
15 681 6 ,2 6 3 1 ,9 2 3 1 ,4
16 607 6 ,3 2 3 6 ,1 2 2 7 ,6
17 590 5 ,6 1 3 1 ,6 8 3 1 ,5 ^ .
18 420 6 ,4 6 3 6 ,9 3 2 7 ,2
19 398 6 ,0 1 2 8 ,3 2 3 5 ,3
20 418 4 ,3 7 1 3 ,8 6 7 2 ,2
21 380 4 ,7 4 1 6 ,4 7 6 0 ,7 -
22 450 4 ,1 5 1 2 ,9 5 7 7 ,2
23 526 8 ,8 3 2 7 ,3 6 3 6 ,5
24 608 8 ,4 2 3 0 ,9 3 3 2 ,3
25 399 5 ,1 3 2 9 ,1 8 3 4 ,3
26 434 7 ,0 6 2 8 ,3 2 3 5 ,3
27 543 6 ,2 8 3 0 ,0 8 3 3 ,0 _
28 342 5 ,1 3 1 1 ,1 8 8 9 ,4
29 447 3 ,5 8 1 0 ,8 0 9 2 ,6 „
30 563 5 ,5 2 1 8 ,2 1 5 4 ,9
31 547 1 0 ,1 7 1 2 ,8 1 7 8 ,1
32 475 1 0 ,1 7 2 2 ,8 1 4 3 ,8
33 548 1 3 ,1 8 1 8 ,4 9 5 4 ,1
34 556 1 0 ,2 1 1 3 ,2 5 7 5 ,5
35 617 1 5 ,5 2 2 2 ,4 9 4 4 ,5 .
36 384 1 5 ,6 0 1 2 ,3 8 8 0 ,8
37 567 8 ,9 6 2 8 ,3 1 3 5 ,3
274 W .S a k w a , G .T u m u łk a
4 . O k r e ś le n ie o d p o rn o ś c i ż e liw a w y sokochrom ow ego n a z m ę c z e n ie c ie p ln e
P rz e p r o w a d z a n e w te c h n ic e b a d a n ia o d p o rn o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p ln e m ają c h a r a k t e r b adań m od elo w y ch , w k tó r y c h w a ru n k i p r z e p r o w a d z a n ia po m iaró w d o sto so w u je s ię do w aru n k ó w p r a c y k o n re tn e g o d e ta lu . P o d staw o w y m i p a r a m e tr a m i ta k ic h p ró b s ą :
- s z y b k o ś ć n a g rz e w a n ia i c h ło d z e n ia
- w ie lk o ś ć skoku te m p e r a tu r y w jednym cyklu - c z ę s to tliw o ś ć i il o ś ć c y k li po m iaro w y ch
K s z ta łt p r ó b e k , ja k i sp o s ó b ic h n a g r z e w a n ia , je s t b a rd z o r ó ż n o r o d n y . U żyw a się p ró b e k w k s z t a łc i e p ły te k , k lin ó w , w a lc ó w , w z g lę d n ie gotow ych o d lew ó w . N a g r z e w a n ie p ró b e k m ożna w ykonać w p ie c a c h k o m o ro w y ch , p a ln ik ie m g azow ym , w k ą p ie la c h s o l n y c h lub na d ro d z e e l e k t r y c z n e j . W z a p ro je k to w a n y m i w ykonanym w In s ty tu c ie O d lew n ic tw a P o lite c h n ik i ś l ą s k i e j u r z ą d z e n i u , n a g rz e w a n ie p ró b e k odbyw a s ię in d u k c y jn ie , c h ło d z e n ie n a to m ia s t p r z e p r o w a d z a s ię w w o d z ie . W b a d a n ia c h u ży w an o p ró b e k w a lc o w ych o w y m ia ra c h (J 30x70 mm . S ch em at u r z ą d z e n i a il u s t r u je r y s . l .
R y s . l S ch em at u r z ą d z e n i a do b ad ań o d p o r n o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p ln e - 1 - ra m a n o ś n a , 2 - c e w k a in d u k c y jn a z o b u d o w ą, 3 - ru c h o m a p o d s ta w k a , 4 - z b io r n ik z w o d ą , 5 - p ir o m e tr c a ł k o w iteg o p ro m ie n io w a n ia , 6 - r e j e s t r a t o r , 7 - p ró b k a
W pływ dodatków stopow ych n a o d p o rn o ś ć 275
W p rz e p ro w a d z o n y c h b a d a n ia c h u s ta lo n o n a s tę p u ją c e p a r a m e tr y p o m ia ru :
- ilo ś ć c y k li i - 3 0 ,
- te m p e r a tu r a n a g r z e w a n ia , t^ - 1273 K /1 0 0 0 ° C /, - te m p e r a t u r a w ody c h ło d z ą c e j t^ = 293 K / 2 0 ° C / ,
ś r e d n i o je d e n c y k l n a g rz e w a n ia i c h ło d z e n ia tr w a ł około 50 s e k u n d ,c z a s n a g r z e w a -
✓
n ia - około 10 s e k . , c z a s c h ło d z e n ia - około 40 s e k .
W yniki p ró b y o cen io n o w s p o s ó b n a s tę p u ją c y : n a p o w ie rz c h n i b o czn ej p ró b k i p o d d an ej 30 cyklom n a g rz e w a n ia i c h ło d z e n ia n a z n a c z o n o 5 r y s , co 5 mm , p o c z y n a ją c od c z o ła p r ó b k i. W d a ls z e j k o le jn o ś c i o k re ś lo n o ilo ś ć p ę k n ię ć , w id o czn y ch n a p o b o c z n ic y p r ó b k i , k tó r e p r z e c i n a ją n a n ie s io n e r y s y . O sta te c z n y m w ynikiem p o m iaru b y ła ś r e d n ia ilo ś ć p ę k n ię ć p r z e c i n a ją c a n a n ie s io n e n a p ró b k ę r y s y , n a d łu g o ś c i 100 mm. P r z y o c e n ie o d p o r n o ś c i m a te r ia łu n a z m ę c z e n ie c ie p ln e p o słu g iw an o s i ę w sk aźn ik iem " Z " obliczonym w edług z a le ż n o ś c i:
100
________________ś r e d n ia il o ś ć p ę k n ię ć n a d ro d z e 100 mm
W yniki b ad ań z a m ie sz c z o n o w ta b e li 3 . W p rz y p a d k u p r ó b e k , k tó r e u le g ły z n is z c z e n iu p r z e d u k o ń c z e n ie m b a d a ń , pod an o il o ś ć c y k li, po k tó ry c h b a d a n ia p ró b k a r o z p a d ła
S ię.
5 . A n a liz a w yników
C elem b ad a ń by ło o k r e ś le n ie w pływ u dodatków sto p o w y ch w ż e liw ie w ysokochrom ow ym .na jeg o o d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie ś c i e r n e i c ie p ln e . A n a liz a w yników b ę d z ie w ięc d o ty c z y ła
w y k ry c ia z a le ż n o ś c i p om iędzy sk ład em chem icznym s to p u , a w ym ienionym i w ła s n o ś c ia m i. W c e lu z o rie n to w a n ia s i ę , k tó r e p ie r w ia s tk i stopow e d z ia ł a ją n a js il n ie j s p o r z ą d z o no w y k re s w u k ła d z i e : o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e - o d p o rn o ś ć n a z m ę c z e n ie c ie p l n e , k tó - r y p r z e d s ta w io n o n a r y s . 2 .
N a ry s u n k u tym n ie u m ie sz c z o n o p rz e b a d a n y c h gatunków ż e liw a z dodatkiem w o lfra m u , ja k o że m ie s z c z ą s i ę o n e c a łk o w ic ie w polu ozn aczo n y m jak o "ż e liw o c h ro m o w e " . M ożna w ięc w y sn u ć w n io s e k , że d o d a te k teg o p ie r w i a s tk a w z a k r e s ie 2 , 0 - 5 ,0 % p r a k t y c z n ie n ie z m ien ia o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie c ie p ln e i ś c i e r n e b ad an y ch sto p ó w . B ra k n a r y s .
2 ż e liw a ch ro m o w o -m o lib d en o w eg o w ynika s t ą d , ż e r o z r z u t u z y sk a n y c h w yników jesB d o ś y ć d u ży i n a n ie s ie n i e ty c h gatunków n a om aw iany w y k re s zd ecy d o w a n ie z m n ie js z y ło b y je g o c z y te ln o ś ć . P o n ie w a ż w pływ m o libdenu j e s t je d n a k b a rd z o is to tn y i n ie m ożna go p o m in ąć, p r z e d s ta w io n o d z ia ła n ie te g o do d atk u sto p o w eg o n a r y s . 3 .
276 W . S a k w a , G . T u m u ł k a
T a b e l a 3
O d p o rn o ść b ad an y ch m a te ria łó w n a z m ę c z e n ie c ie p ln e
N um er stopu
ś r e d n i a ilo ś ć p ę k n ię ć n a d ro d z e 100 mm
W sk aźn ik o d p o rn o ś c i
n a z m ę c z e n ie c ie p ln e Uwagi
1 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po
6 c y k la c h
2 18 4 ,6
3 15 6 ,7
4 12 8 ,3
5 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 19
c y k la c h
6 9 1 1 ,1
7 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 13
c y k la c h
8 17 5 ,9
9 5 2 0 ,0
10 12 8 ,3
11 2 5 0 ,0
12 6 1 6 ,6
13 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 24
c y k la c h
14 9 1 1 ,1
15 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 6 c y
k la c h
16 11 9 ,1
17 10 1 0 ,0
18 10 1 0 ,0
19 4 2 0 ,0
20 4 2 0 ,0
21 3 3 3 ,3
22 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 22
c y k la c h
23 15 6 ,7
24 4 2 5 ,0
25 4 2 5 ,0
26 13 7 ,7
27 18 5 ,6 '
28 - - z n is z c z e n ie p ró b k i po 24
c y k la c h
29 - - z n is z c z e n ie p r ó b k i po 4 c y
k la c h
30 7 1 4 ,3
31 11 9 ,1
32 16 6 ,3
33 13 7 ,7
34 14 7 ,1
35 20 5 ,0
36 3 3 3 ,3
37 18 5 ,6
W pływ dodatków stopow ych n a o d p o rn o ś ć 277
WaKainilo
R y s . 2 O d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie c ie p ln e i ś c i e r n e r ó ż n y c h gatunków ż e liw a w y so k o ch ro m o w eg o
Jak w y n ik a z a n a liz y p r z e d s t a w ionych w y k re s ó w jedynym d o datk iem stopow ym , k tó r y je d n o c z e ś n i e z w ię k s z a o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e i n a z m ę c z e n ie c ie p l n e , j e s t w a n a d . D odatek m o lib denu d z ia ła k o r z y s tn ie n a o d p o r n o ś ć c ie p ln o -z m ę c z e n io w ą ż e liw a do z a w a r to ś c i około 2 %, p r z y n ie w ie lk im o b n iż e n iu o d p o r n o ś c i n a ś c i e r a n i e , n a to m ia s t w y ż s z e z a w a r to ś c i te g o p i e r w ia s tk a s ą n ie k o r z y s tn e .
Aby p rz e p r o w a d z ić d o k ła d n ie j s z ą a n a li z ę w yników u z y sk a n y c h d la ż e liw a c h ro m o w o - w an ad o w eg o , p rz e d s ta w io n o je
R y s . 3 W pływ m olibdenu n a z u ż y c ie c ie p ln e i ś c i e r n e ż e liw a ch ro m o w eg o o z a w a r to ś c i 2 , 7 - 2 , 9%
C i 30 % C r
278 W . S a k w a , G . Tum ułka
w fo rm ie w y k re s u n a r y s . ń . N a jeg o p o d s ta w ie m ożna s t w i e r d z ić , ż e je d y n ie do z a w a r t o ś c i około 3 % V n a s tę p u je je d n o c z e s n y w z r o s t o d p o rn o ś c i n a z u ż y c ie ś c i e r n e i c ie p l n e , a p r z y w y ż sz y c h z a w a r to ś c ia c h k ie r u n e k k rz y w y c h i lu s tr u ją c y c h om aw iane w ła s n o ś c i j e s t p rz e c iw n y .
R y s . 4 W pływ w anadu n a z u ż y c ie c ie p ln e i ś c i e r n e ż e liw a c h ro m o w ego o z a w a r to ś c i 2 , 8 - 3 , 0 % C i *s/ 3 0 % C r
W p rz y p a d k u ż e liw a ch ro m o w o -m o lib d en o w eg o ró w n ie ż m ożna z a u w a ż y ć , ż e w z r o s t o d p o r n o ś c i n a ś c i e r a n i e n ie id z ie w p a r z e z o d p o rn o ś c ią n a z u ż y c ie c ie p l n e . G e n e r a l
n ie m o żn ą w ię c s t w i e r d z ić , ż e o d p o rn o ś ć ś c i e r n a i c ie p ln a s ą c e c h a m i p r z e c iw s ta w n y m i i p r z y d o b o rz e m a te ria łu do p r a c y w ta k ic h w a ru n k a c h z u ż y c ia n a le ż y z w ra c a ć n a to s z c z e g ó ln ą u w a g ę .
W om aw ianych b a d a n ia c h p rz e p r o w a d z o n o ta k ż e a n a liz ę w pływ u ta k ic h p ie r w ia s tk ó w ja k : C u , S b i S i . S tw ie rd z o n o s z c z e g ó ln ie n ie k o r z y s tn e d z ia ła n ie k rz e m u . P r ó b k i do o k r e ś le n ia o d p o r n o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p l n e , w yk o n an e z ż e liw a z p o d w y ż sz o n ą z a w a r t o ś c ią k rz e m u /s to p n r 28 i 2 9 / , r o z p a d ły s ię p r z e d u k o ń c z e n ie m b a d a ń . T ak w ię c n ie m ożna by ło d la ty c h ż e liw o k r e ś l i ć w s k a ź n ik a o d p o rn o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p l n e , a j e d y n ie podano il o ś ć c y k li , po k tó r y c h p ró b k a u le g ła z n is z c z e n iu . D odatek antym onu w il o ś c i 0 ,1 % o k a z a ł s ię k o r z y s tn y , je d n a k z e w zględu n a m ałą il o ś ć p r ó b w ykonanych
W pływ d odatków sto p o w y c h na o d p o r n o ść 2 79
z tym dodatkiem n ie m ożna teg o s tw ie r d z ić w s p o s ó b je d n o z n a c z n y . M ied ź w p ro w a d z o n a do ż e liw a w y sokochrom ow ego n ie z n a c z n ie o b n iż a je g o o d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie c ie p l n e . D la i l u s t r a c j i p o danych w y żej z a le ż n o ś c i n a r y s .5 p rz e d s ta w io n o w pływ om aw ianych dodatków sto p o w y ch n a z u ż y c ie c ie p ln e .
Pr2 u jeto o z n a c z m n ia i
„ • ' - NikCeL M ie d ź m
— Ant
ym o rł, + —W o l fr a m
R y s . 5 W pływ dodatków sto p o w y ch n a o d p o rn o ś ć n a zm ę c z e n ie c ie p ln e ż e liw a w y so k o ch ro m o w eg o
280 W . S a k w a , G ■ Tumu łk a
P odsum ow ując p rz e p r o w a d z o n ą a n a liz ę n a le ż y s t w i e r d z ić , ż e p r z y d o b ie ra n iu tw o rz y w a p r a c u ją c e g o je d n o c z e ś n ie w w a ru n k a c h ś c ie r a n i a i zm iennych o b c ią ż e ń c ie p ln y c h , n a le ż y s ię k ie r o w a ć u z y sk a n ie m z a d a w a la ją c e j o d p o rn o ś c i n a ś c i e r a n i e , p rz y m o żliw ie skąpym ro zb u d o w an iu sk ład u ch em iczn eg o tw o rz y w a .
6 . W n io sk i
6 . 1 . S p o ś r ó d z b ad an y ch dodatków sto p o w y ch je d y n ie w an ad o r a z m olibden w ilo ś c i do 2 , 0 % z w ię k s z a ją o d p o rn o ś ć n a w s t r z ą s y c ie p ln e .
6 . 2 . W c e lu u z y s k a n ia n a jw ię k s z e j o d p o rn o ś c i n a z m ę c z e n ie c ie p ln e n ie n a le ż y n a d m ie r
n ie ro zb u d o w y w ać sk ła d u c h e m ic z n e g o ż e liw a .
6 . 3 . O d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie ś c i e r n e i z u ż y c ie c ie p ln e w w ię k s z o ś c i p rzy p a d k ó w s ą w ła sn o ś c ia m i p rz e c iw s ta w n y m i.
6 . 4 . N ik ie l, w olfram i m ied ź n ie z n a c z n ie o b n iż a ją o d p o rn o ś ć sto p u n a z m ę c z e n ie c i e p l n e .
6 . 5 . S z c z e g ó ln ie n ie k o r z y s tn a w w a ru n k a c h zm iennych o b c ią ż e ń c ie p ln y c h je s t p o d w y ż s z o n a z a w a r to ś ć k rz e m u .
6 . 6 . W w a ru n k a c h je d n o c z e s n e g o z u ż y c ia ś c i e r n e g o i c ie p ln e g o n a jle p s z y m i w ła s n o ś ciam i c h a r a k t e r y z u j e s ię żeliw o w y so k o ch ro m o w o w an ad o w e.
L IT E R A T U R A
1 . K IL A R SK I ] . : W pływ p ie r w ia s tk ó w sto p o w y ch n a z u ż y c ie ś c i e r n e ż e liw w y so k o c h ro m o - w y ch , P r a c a d o k to r s k a , G liw ic e 1975.
2 . N EU G EB A U ER - FELD M A N - S IE R G IE JE W : T e rm o s to jk o s t lity c h c h ro m is ty c h spław ów L itie jn o je P r o iz w o d s tw o , n r 3 , 1 9 7 1 .
3 . N EU G EB A U ER - FELD M A N - K U SZN A R EW A : M ech an izm o b ra z o w a n ija te r m ic z e s k ic h t r i e s z c z i n w y so k o c h ro m isto w o c z u g u n a . I z w .W y s .U c z .Z a w . C z e m a ja M i e ta l lu r g i a , n r 2 , 1973.
4 . RAD EHER J . W . : R is s b ild u n g in n ie d r ie g l e g ie r t e n S ta h le n d u r c h S c h ro ffe n T e m p e ra - t u r w e s c h e l.S ta h l u n d E i s e n , n r 1 5 , 1954.
5 . NAMAI T . : S tu d y o f th e fo rm a tio n o f c r a z e c r a k s in c a s t i r o n . 42M K O , L iz b o n a , r e f . n r 1 3 , 1975.
6 . SAKWA W . , JURA S t . , SAKWA J. : Ż e liw a o d p o rn e n a ś c i e r a n i e - s k r y p t S T O P , K ra k ó w , /w d r u k u / .
