Z E S Z YTY NAUKOWE p o l i t e c h n i k i ś l ą s k i e j_____________
S e r i a : M ech an ik a z . 65
F r a n c i s z e k B1NCZYK, E u g e n iu s z K R Z E M IE Ń I n s t y t u t I n ż y n i e r ii M a te ria ło w e j
P o lite c h n ik a Ś lą s k a
W PŁYW S T R U K T U R Y Ż E L IW A S F E R O ID A L N E G O NA JEG O ODPORNOŚĆ! NA Z U Ż Y C IE Ś C IE R N E .B A D A N IA PO RÓ W N A W CZE
S t r e s z c z e n i e . W a r ty k u le om ów iono w pływ s t r u k t u r y z a ró w n o w s t a n ie lanym ja k i po o b ró b c e c ie p ln e j n a n ie k t ó r e w ła s n o ś c i i z u ż y c ie ś c i e r n e ż e liw a s f e r o - id a ln e g o s to s o w a n e g o n a e le m e n ty o b r a b i a r e k .
1. W stę p
Od o b r a b i a r e k s ta n o w ią c y c h z e s p ó ł ś c i ś l e w s p ó łp r a c u ją c y c h z s o b ą elem en tó w w ym aga s ię w y s o k ic h d o k ła d n o ś c i i p r e c y z j i d z i a ł a n i a . Z te g o w z g lę d u w w a ru n k a c h e k s p l o a ta c y jn y c h k o n ie c z n y m s t a j e s i ę z a c h o w a n ie d o k ła d n o ś c i w y m iaró w elem en tó w o b r a b i a r e k , ta k a b y s u m a ry c z n y b łą d sp o w o d o w an y p o s tę p u ją c y m z u ż y c ie m ś c ie rn y m u tr z y m a ć m o ż
l i w i e d łu g o w w ą s k ic h t o l e r a n c j a c h . P r z y d o b o r z e tw o rz y w a n a e le m e n ty o b r a b i a r e k n a le ż y k ie r o w a ć s i ę w z g lę d a m i te c h n ic z n y m i i e k o n o m ic z n y m i.
Ż e liw o s f e r o id a l n e ze w z g lę d u n a k o r z y s tn y z e s p ó ł w ła s n o ś c i u ż y tk o w y c h i w y tr z y m a ło ś c io w y c h o r a z o p an o w an ą te c h n o lo g ię w y tw a r z a n ia z n a jd u je c o r a z s z e r s z e z a s t o s o w a n ie w p r z e m y ś le o b ra b ia rk o w y m . W s t a n ie la n y m , o d le w y w y k o n an e z n i e s to p o w ego ż e liw a s f e r o id a l n e g o , p o s i a d a ją f e r r y t y c z n ą , f e r r y ty c z n o - p e r l i t y c z n ą i p e r l i t y c z - n ą o sn o w ę m e ta li c z n ą .
R o d z a j o sn o w y m e ta lic z n e j d e c y d u je o w ła s n o ś c ia c h ż e liw a o r a z o je g o z a s t o s o w a n iu . W p rz y p a d k u o sn o w y p e r l i t y c z n e j , ż e liw o s f e r o id a l n e c e c h u je s i ę w y so k im i w ł a s n o ś c ia m i w y trz y m a ło śc io w y m i i d o b r ą o d p o r n o ś c ią n a z u ż y c ie ś c i e r n e , n a to m ia s t o b e c n o ś ć f e r r y t u w o s n o w ie , p o d w y ż s z a w ła s n o ś c i p l a s ty c z n e ż e liw a i o b n iż a o d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie ś c i e r n e . I s to tn e z n a c z e n ie p r z y d o b o r z e tw o rz y w a n a ś c i e r a j ą c e s i ę e le m e n t y o b r a b i a r e k n a z n a jo m o ść m ech a n izm u ś c i e r a n i a , k t ó r e n a j c z ę ś c i e j odbyw a s i ę w r u ch u p o s u w is to - z w r o tn y m . H ip o te ty c z n y m e c h a n iz m ś c i e r a n i a ż e liw a s f e r o id a l n e g o , p o ró w n a n ie w ła s n o ś c i u ż y tk o w y c h r ó ż n y c h ż e liw s f e r o id a l n y c h o r a z p r o p o z y c je z a s to s o w a ń w y b ra n y c h g atu n k ó w ż e liw a n a e le m e n ty o b r a b i a r e k , to p o s z c z e g ó ln e e ta p y n in i e js z e g o o p r a c o w a n ia .
1978 N r k o l . 569
26 F .B iń c z y k , E .K r z e m ie ń
2 . H ip o te ty c z n y m odel ś c i e r a n i a ż e liw a s f e r o id a ln e ą o
Ż e liw o s f e r o id a ln e s z a r e ja k o s to p w ie lo fa z o w y w s ta n ie surow ym s k ła d a s ię z p e rlity f e r r y t u i g r a f itu k u lk o w e g o . U d z ia ł e u te k ty k i fo s fo ro w e j / z e w z g lę d u n a n is k ą z a w a r t o ś ć P / j e s t b a rd z o m a ły , ja k ró w n ie ż p r z y p ra w id ło w e j te c h n o lo g ii w y ta p ia n ia i o d le w a n ia ż e liw o s f e r o id a ln e n ie z a w ie r a c e m e n ty tu e u te k ty c z n e g o .
Do r o z w a ż a ń n a d m echanizm em ś c i e r a n i a p r z y j ę to u p ro s z c z o n y m odel budow y ż e liw a s f e r o id a ln e g o , p r z e d s ta w io n y na r y s . l [ l j o r a z z a ło ż o n o , ż e :
Q -
grafit© - ferryt
© - perl it
R y s . 1 .U p r o s z c z o n y m odel s t r u k t u r y ż e liw a a f e r o id a ln e g o o r a z m o żliw e k ie r u n k i p r z e j ś c i a ś c i e r a j ą c e g o z ia r n a m o delow ego
- w y s tę p n ie r ó w n o ś c i e le m e n tu ś c i e r a j ą c e g o ma k s z t a ł t s to ż k a ś c i ę te g o , z a k o ń c z o n e g o p o w ie rz c h n ią k u l i s t ą ,
- m ięd zy c ia ła m i tr ą c y m i n ie ma w a r s tw y p o ś r e d n ie j w p o s t a c i film u o le jo w e g o , c z y li ż e z a c h o d z i t a r c i e te c h n ic z n ie s u c h e ,
P o m in ię to ta k ż e w pływ c ie p ła n a p r o c e s ś c i e r a n i a .
Na r y s . l s t r z a łk a m i o z n a c z o n o m o żliw e k ie r u n k i p r z e j ś c i a z ia r n a e le m e n ta r n e g o p o p r z e z s k ła d n ik i s t r u k t u r y . O d z n a c z a ją c e s ię w y so k ą t w a r d o ś c ią z ia r n o e le m e n ta r n e n a p o ty k a n a s w o je j d r o d z e n a s k ła d n ik i o r ó ż n e j t w a r d o ś c i / p e r l i t , f e r r y t , g r a f i t / i p o w o d u je w s t r u k t u r z e o d k s z ta łc e n ia s p r ę ż y s t e i p la s ty c z n e z w y c iś n ię c ie m m a t e r i a łu n a b o k i / b r u z d o w a n i e / , c a łk o w ite w y łu p y w an ie z i a r n g r a f itu o r a z r y s o w a n ie i ś c in a n ie k r a w ę d z i g r a n i c p e r l i t u , w m ie js c u p r z e j ś c i a z f e r r y t u do p e r l i t u / r y s . 2 / . P r z y j m u j ą c , p r z y je d n o ra z o w y m p r z e m ie s z c z e n iu z ia r n a m o delow ego w zd łu ż e le m e n ta r n e g o w y cin k a s tr u k tu r a ln e g o , za m ie rn ik z u ż y c ia lic z b ę p r z e j ś ć Z p r z e z g r a n i c e p ó l sk ła d n ik ó w s t r u k
tu r a ln y c h o r a z pole pod fu n k c ją P = f /06 / za m ie rn ik c a łk o w ite g o z u ż y c ia , m ożna u d o w o d n ić , ż e o d p o rn o ś ć na ś c i e r a n i e w w a ru n k a c h t a r c i a s u c h e g o j e s t tym w ię k sz a im w ię k s z y j e s t u d z ia ł p e r l i t u w s t r u k tu r z e i im m n ie js z e s ą e le m e n ta r n e k o m ó rk i s t r u k t u r a l n e , co p r z e d s ta w ia r y s . 3 .
\ u r ł ^ s t r u k tu r y ż e liw a s f e r o i d a l n e g o .. .______________________________________________27
R y s . 2 . S c h e m a ty c z n y o b r a z e fe k tu p r z e j ś c i a e le m e n ta r n e g o z ia r n a ś c i e r n e g o po p o w ie r z c h n i ż e liw a f e r r y t y c z n o - p e r l i t y c z n e g o .
1 - b ru z d a po p r z e j ś c i u z ia r n a , 2 - sp ę c z o n y i c z ę ś c io w o z e s k r a w a n y f e r r y t , 3 - w y łam an ie po p e r l i c i e , 4- - ś c i ę ty p e r l i t , 5 - z ia r n o m odelow e d o c is k a n e z s i ł ą " P "
^perlitu
R y s . 3 . Z a le ż n o ś ć o d p o r n o ś c i n a ś c i e r a n i e od p e r l i t u w s t r u k t u r z e o r a z i l o ś c i k o m ó r e k e u te k ty c z n y c h
1 - je d n a k o m ó rk a e u te k ty c z n a , 2 - c z t e r y k o m ó rk i e u te k ty c z n e , 3 - d z ie w ię ć k o m ó re k e u te k ty c z n y c h
Na u w ag ę z a s łu g u je ró w n ie ż p o w ią z a n ie o d p o rn o ś c i n a ś c i e r a n i e ż e liw a z s t r u k t u r ą i t w a r d o ś c ią , p r z y czym w tym c e lu w p ro w a d z o n o p o ję c ie tz w . tw a r d o ś c i o b lic z o n e j H o:
_ OCH* + /3H/s t C \ i f
100
g d z ie : oś , j i , £ - o b ję to ś c io w y u d z ia ł p e r l i t u , f e r r y t u i g r a f itu Hec. , H^j , H^" - m ik ro tw a rd o ś ć p e r l i t u , f e r r y t u i g r a f itu
W w yn ik u p rz e p r o w a d z o n y c h p o m ia ró w o r a z o b lic z e ń n a m a s z y n ie m a te m a ty c z n e j O d ra 1204 u z y s k a n o n a s tę p u ją c e z a le ż n o ś c i;
- d la tw a r d o ś c i o b lic z o n e j
Jo - 0 ,0 0 8 H o2 - 2 ,0 7 6 Ho + 1 4 6 ,3 3 2 , p r z y o d c h y le n iu sta n d a rd o w y m 5 - 9 ,3 1 1 - d la tw a r d o ś c i z m ie rz o n e j
Jz = 0 ,0 0 8 H z 2 - 3 ,2 3 4 H z + 3 5 5 ,9 8 3 , p r z y 5 - 9 , 8 8 5 - d la u d z ia łu p e r l i t u w o sn o w ie / %P/
Jp - 0 ,0 0 8 P 2 + 0 , 464P - 7 ,4 6 0 , p r z y 5 - 5 ,3 2 9 - d la u d z ia łu f e r r y t u w o sn o w ie /% F /
Jf - 0 ,0 1 1 F 2 - 2 , 0 3 3 F + 1 0 0 ,5 7 3 p r z y 5 - 5 , 4 9 1 , p r z y czym
28_________________________________________________________________ F .B iń c z y k . E .K r z e m i e ń
z - z u ż y c ie p r ó b k i w g
D o k ład n a a n a liz a p r z y ję te g o m odelu h ip o te ty c z n e g o ś c i e r a n i a ż e liw a s f e r o id a ln e g o p r z e d s ta w io n a z o s ta ła w p r a c a c h ’ .1 2
3 . B a d a n ia p o ró w n a w c z e w ła s n o ś c i w y trz y m a ło ś c io w y c h i 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 ż e liw s f e r o id a ln y c h
Do b a d a ń w ytypow ano ż e liw o s f e r o id a l n e o o sn o w ie c a łk o w ic ie p e r l it y c z n e j , p e r l i t y c z - n o - f e r r y t y c z n e j i f e r r y t y c z n e j z w y d z ie le n ia m i c e m e n ty tu e u te k ty c z n e g o . Ż e liw a w y to p io n o w p ie c u in d u k cy jn y m ś r e d n i e j c z ę s t o tl i w o ś c i , w ty g lu o p o je m n o ś c i 200 kg i k w a ś nym w y ło ż e n iu . S f e r o id y z a c j ę p r z e p r o w a d z o n o m e to d ą z a le w a n ia u m ie s z c z o n e j n a d n ie k a d z i z a p ra w y F e S iM g /4 2 % S i , 6%Mg/ w i l o ś c i 3 ,5 % m a s y ż e liw a w k a d z i. T e m p e r a tu r a s f e r o id y z a c ji 1 4 6 0 ° C , a te m p e r a t u r a z a le w a n ia 1 3 2 0 ° C . Ż e liw o o d le w a n e do fo rm c e r a m ic z n y c h o w y m ia ra c h w n ęk 35x120 x 3 0 0 mm . S k ła d c h e m ic z n y b a d a n y c h ż e liw p r z e d s ta w io n o w ta b e l i 1 .
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 że liw s f e r o id a ln y c h
W pływ s t r u k tu r y ż e liw a s f e r o id a ln e g o . . .______________________________________________ £
N r R o d z a j ż e liw a Z a w a r t o ś ć w %
C Si Mn P s C r Mg
1 ż e liw o s f e r o id a ln e p e r lity c z n e
3 ,3 6 2,01 0 ,7 8 0 ,0 8 0 ,0 5 - 0 .0 4 5
2 ż e liw o s f e r o id a ln e p e r l ity c z n o - f e r r y t y c zne
3 , ¿8 2 ,5 2 0 ,5 5 0 ,0 6 5 0 ,0 4 5 - 0,04.8
3 ż e liw o s f e r o id a ln e f e r r y t y c z n e z F e C
2,40 4,28 0 , 1 2 0 ,0 4 0 0,038 0 , u 0 ,0 5 8
Z odlew ów w ykonano p r ó b k i do b a d a ń w ła s n o ś c i w y trz y m a ło ś c io w y c h jU d a rn o ś c i i o d p o r n o ś c i na ś c i e r a n i e . Ś r e d n i e z w yników b a d a ń w ła s n o ś c i m e c h a n ic z n y c h p r z e d s ta w io no w t a b e l i 2 .
T a b e la 2
N um er Rm u ? 11B
ż e liw a M P a k j/m %
1 742 320 2 ,0 245
2 485 552 A , 2 193
3 525 137 1 ,5 250
S tr u k tu r y b a d a n y c h ż e liw p r z e d s ta w io n o n a r y s . 4 , 5 i 6 . W c e lu w y z n a c z e n ia o d p o r n o ś c i na z u ż y c ie ś c i e r n e , w y k o n an o p r ó b k i / r y s . 7a / z w y to p io n y c h ż e liw o r a z p r z e c iw - p ró b k i / r y s . 7 b / z ż e liw a n r 3 , b r ą z u B6 63, s t a l i Ł H 1 5 , s t a l i 14H G , z ż e liw a Z 125 w s ta n ie su ro w y m i u le p s z o n y m c i e p l n ie . D o b o ru tw o rz y w a n a p r z e c iw p r ó b k i d o k o n an o na p o d sta w ie a n a li z y m a te r ia ło w e j e le m e n tó w o b r a b i a r e k p r a c u j ą c y c h w s k o j a r z e n i a c h c ie r n y c h . B a d a n ia o d p o r n o ś c i n a z u ż y c ie p ro w a d z o n o n a u r z ą d z e n iu do b a d a n ia z u ż y c ia p o d c z a s t a r c i a w r u c h u p o s u w is to -z w ro tn y m / r y s . 8/ w n a s tę p u ją c y c h w a ru n k a c h :
- n a c is k 8 8 ,3 M P a - c z a s tr w a n i a p ró b y 1 i 3 g o d z . - d ro g a t a r c i a 6500 i 19500 m - t a r c i e na su c h o
30 F . B i ń c z y k , F . K rz e m ie ń
R y s . ń . S t r u k t u r a ż e liw a s f e r o id a ln e g o N r 1 , p o w .l 0 0 x , t r a w . M i l F e
R y s . 5 . S t r u k t u r a ż e liw a s f e r o id a ln e g o N r 2 , p o w ,1 0 0 x , t r a w . M i l F e
*
«
■ > V'V
. J l
R y s . 6 . S t r u k t u r a ż e liw a s f e r o id a ln e g o N r 3 , p o w ,1 0 0 x , t r a w . M i l F e
W pływ s t r u k tu r y ż e liw a s f e r o id a l n e g o . 31
« / _____
- < d
.
____________________ ć t • 0
y ) • ' i a * »
m 1 0 5 w
1 2 0
K\Ó 77 .
1-45
TZZZZZZZZZZZZZZZm
6 /
2 5
s
! 5
R y s . 7 . K s z ta ł t i w y m ia ry p ró b k i / a / i p r z e c iw p r ó b k i / b / do b a d a n ia o d p o r n o ś c i na z u ż y c ie ś c i e r n e
R y s . 8 . U r z ą d z e n ie do b a d a n ia 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 w ru c h u p o s u w is to z w ro tn y m : w idok z g ó r y
W a r to ś c i z u ż y c ia p r ó b e k i p r z e c iw p r ó b e k o k r e ś lo n o n a p o d s ta w ie u b y tk u m a s y p r z e d i po p r ó b i e ś c i e r a n i a , p o p r z e z w a ż e n ie n a w a d z e a n a li ty c z n e j z d o k ła d n o ś c ią dó 0,0 001 g .
32 F . B i ń c z y k , E . K r z e m i e ń P ie r w s z ą s e r i ę b a d a ń p rz e p r o w a d z o n o d la p r ó b e k z w y to p io n y ch ż e liw o r a z p r z e c i w - p ró b e k ze s t a l i Ł H 1 5 . Ż e liw o 1 i 2 p o d d an o d o d atk o w o o b ró b c e c ie p ln e j p o p r z e z n o r m a liz o w a n ie , h a rto w a n ie iz o te r m ic z n e i u le p s z a n ie c ie p l n e . W yniki o p ra c o w a n e w f o r m ie h is to g ra m u / r y s . 9 / w y k a z u ją , iż z u ż y c ie ż e liw a s f e r o id a ln e g o f e r r y ty c z n e g o z c e m en ty tem / n r 3 / w i l o ś c i 11,6% j e s t o k o ło s z e ś c io k r o t n ie n i ż s z e od z u ż y c ia ż e liw a s f e r o id a ln e g o N r 2 , z a w ie r a ją c e g o w o sn o w ie o k o ło 50% p e r l i t u o r a z c z te r o k r o t n ie n iż s z e od ż e liw a s f e r o id a ln e g o n r 1 o o sn o w ie c a łk o w ic ie p e r l i t y c z n e j . N ie w ie le w y ż s z e j e s t z u ż y c ie ś c i e r n e b a d a n e g o ż e liw a n r 3 od z u ż y c ia ż e liw 1 i 2 h a r to w a n y c h iz o te r m ie z - n ie i u le p s z o n y c h c ie p ln ie .
7526
n
SOOO.
.
*
$
4000.
3000..
4
t żooa.|
3 /OOOL N11
47oS 3B7
1138
I. >
401
731
6 0»
(r> <o
•o£ 9
® n
W S
n 1137
11
17)0 1051
7-4
587 6>8 532 350
281
K.
JQ S5 (O 5M
«o 3
Hrz£U*a Ur .
próbki P ró b ka kieciw -
M ateriot O bróbka -próbfta
11 surowa
LZ s/eroidotne normalizowani 1 3 pert/fyczno-
-fíerrtfttj£2nehortoW. izoterm.
LA ulepsz, cieplne
L H Í5 2 .1 żeliwo
sferordatne Surowa
Z .Z normaUzoW.
2 3 periiłyczno tnrtoW. Izoter.
2 4 Ulepsz, cieplne
5
Żeliwo sfero- ictrine zfe^O su ro w a
N£ ¿o g zuzif& e sumaryczne
R y s . 9 . P o r ó w n a n ie z u ż y c ia p r ó b e k b a d a n y c h ż e liw s f e r o id a l n y c h o r a z w a r t o ś c i z u ż y c ia s u m a ry c zn e g o
W k o le jn y m e ta p i e b a d a ń p r z e p r o w a d z o n o p o m ia ry z u ż y c ia ż e liw a n r 3 w p o z o s ta ły c h s k o j a r z e n i a c h c ie r n y c h [ 3 ] .W yniki ty c h b a d a ń z a m ie s z c z o n o n a r y s . 1 0 . S tw ie r d z o n o n a j n i ż s z e z u ż y c ie p r ó b k i z ż e liw a n r 3 p r z y w s p ó łp r a c y z p r z e c iw p r ó b k a m i z ż e liw a Z 1 2 5 - u le p s z o n e g o c ie p l n ie o r a z b r ą z u B 6 6 3 . N a jw y ż s z ą w a r to ś ć z u ż y c ia w y k a z a ło s k o j a r z e n i e z p r z e c iw p r ó b k ą z e s t a l i Ł H 15 i 1 4 H G . D u że z n a c z e n ie z p u n k tu w id z e n ia d o b o ru m a te r i a ł u n a e le m e n ty m a s z y n ma ic h z u ż y c ie s u m a r y c z n e . Z r y s . 10 w y n ik a , iż n a jn i ż s z ą
W pływ s t r u k tu r y ż e liNya s f e r o id a ln e g o . 33
NrS.-fC'&n,a Prcom fruciHprobto
1 ŁH15
2 14 HG
3 Ze/ino
Vri
Zetiwo Nr Z,
4 3665
3 ZL25
ulepsz cieprue
6 zl25
-Suro+iCl
R y s . 1 0 . Z u ż y c ie p r ó b e k z ż e liw a N r 3 / f e r r y t + F e C / o r a z p r z e c iw p r ó b e k z r ó ż n y c h m a te ria łó w i z u ż y c ie s u m a ry c z n e
w a rto ś ć z u ż y c ia su m a ry c z n e g o s tw i e r d z a s ię d la s k o j a r z e n i a : ż e liw o n r 3 / p r ó b k a / - że liw o Z 1 2 5 , u le p s z o n e c ie p ln ie / p r z e c i w p r ó b k a / .
N a to m ia st id e n ty c z n e s k o j a r z e n i e , a l e z p r z e c iw p r ó b k ą n ie p o d d a n ą u le p s z a n iu c ie p ln e m u , w y k a z u je n a jw y ż s z e s u m a ry c z n e z u ż y c i e . W y so k ą w a r to ś ć z u ż y c ia s u m a r y c z nego w y k a z u je s k o j a r z e n i e ty c h sam y c h m a te r ia łó w , c o p o tw ie r d z a p o g lą d , iż b łęd em j e s t d o b ó r n a w s p ó łp r a c u ją c e e le m e n ty w s k o j a r z e n i a c h śliz g o w y c h m a te ria łó w o je d n a kow ej s t r u k t u r z e i t w a r d o ś c i .
Z p rz e p r o w a d z o n y c h b a d a ń w y n ik a , ż e n a jk o r z y s tn ie js z y m z e sp o łe m w ła s n o ś c i u ż y tk o wych s p o ś r ó d b a d a n y c h ż e liw c e c h u je s i ę ż e liw o s f e r o id a l n e o c a łk o w ic ie f e r r y t y c z n e j o snow ie m e ta lic z n e j z w y d z ie le n ia m i c e m e n ty tu e u te k ty c z n e g o w i l o ś c i 10-12% / n a p o w ie rz c h n i z g ła d u p r z y p o w ię k s z e n iu 1 0 0 x / o r a z ró w n o m ie rn ie ro z ło ż o n y m g ra f ite m s f e ro id a ln y m .
P o d sta w o w ą z a le tą te g o g atu n k u ż e li w a , t o :
- w y so k a o d p o rn o ś ć n a z u ż y c ie ś c i e r n e o r a z m in im aln e o d d z ia ły w a n ie ś c i e r n e na e le m e n t w s p ó łp r a c u ją c y ,
- d o b re w ła s n o ś c i w y trz y m a ło ś c io w e , d o b ra o b r a b i a ln o ś ć ,
34 F . B i ń c z y k , E .K r z e m i e ń - s z c z e g ó ln ie n is k a w a r to ś ć z u ż y c ia s u m a ry c z n e g o p r z y w s p ó łp r a c y z elem en tam i
w ykonanym i z Z 125 i u le p s z o n e g o c ie p ln ie . W ady t o :
- n is k a u d a m o ś ć ,
- m ak sy m aln a g r u b o ś ć ś c ia n k i o d le w a n y c h elem en tó w do 60 mm, c o w ynika z o k r e ś l o n e j p r ę d k o ś c i k r z e p n i ę c ia i s t y g n ię c i a .
4 . P r z y k ł a d y d o b o ru w w .ż e liw n a e le m e n ty o b r a b i a r e k w F O C -P O N A R Z a w ie r c ie [ 4 , 5 , 6 4 . 1 . Z ę b a t k i ś l i m a k o w e
Z ę b a tk i ślim ak o w e s ta n o w ią i n t e g r a l n ą c z ę ś ć o b r a b i a r e k , a w s z c z e g ó ln o ś c i s t r u g a r e k , f r e z a r e k b ra m o w y c h i to k a r e k c ię ż k ic h . Jako e le m e n ty z a m ie n ia ją c e r u c h o b ro to w y ślim a k a n a r u c h p o stę p o w y n a r a ż o n e s ą n a c z ę s t e d z ia ł a n ie zm ien n y ch o b c ią ż e ń d y n a m ic z n y c h , c o p r z y n ie d o s ta te c z n y m s m a ro w a n iu , n ie w ła ś c iw y m d o b o rz e w s p ó łp r a c u ją c y c h tw o rz y w , a p r z e d e w s z y s tk im p r z y z m ie n ia ją c y c h s i ę tw a r d o ś c ia c h z ę b a te k , s t a je s i ę pow odem in te n s y w n e g o z u ż y c ia ś c i e r n e g o i w y c o fa n ia " o b r a b i a r e k z p r o d u k c ji / c o n a jm n ie j na c z a s w ym iany w a d liw y c h z ę b a t e k / .
Do r o k u 1975 z ę b a tk i ślim a k o w e b e z w z g lę d u n a ty p o b r a b i a r k i w y konyw ane b y ły z ż e liw a n is k o s to p o w e g o o s k ła d z ie : C -3 ,3 % ; S i- 1 ,4 % ; M n -0 ,6 % ; P -0 ,2 0 % ; S -0 ,1 0 % ; C r - 0 ,4 % ; N i - 1,2% o Rm - 240 M P a .
Jak w y k a z a ły b a d a n ia la b o r a t o r y jn e i e k s p l o a ta c y j n e , pow odem n i s k i e j o d p o r n o ś c i na ś c i e r a n i e w w . ż e liw a j e s t n is k a tw a r d o ś ć /1 9 5 - 2 0 5 H B / o r a z w y s o k i r o z r z u t t w a r d o ś c i w p o s z c z e g ó ln y c h w y to p a c h / o d 195 do 240 H B / . N a p o d s ta w ie b a d a ń [4 ,5 )» ja k o tw o rz y w o na z ę b a tk i ślim a k o w e w y ty p o w an o ż e liw o s f e r o id a l n e p e r l it y c z n e n r 1 o s k ła d z ie c h e m ic z n y m p rz e d s ta w io n y m w t a b e l i 1 . Ż e liw o to p o s ia d a d o b r ą o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e , d o b r ą u d a m o ś ć i w y s o k ą w y trz y m a ło ś ć o r a z tw a r d o ś ć o k . 240 H B , m ie s z c z ą c ą s ię w g r a n i c a c h u s ta lo n y c h n o rm ą z a k ła d o w ą F O C -P O N A R .
O b e c n ie w s z y s t k ie z ę b a tk i w y k o n y w an e s ą z te g o g a tu n k u ż e liw a , p r z y czym w ytop odbyw a s i ę w p ie c u in d u k cy jn y m s ie c io w e j c z ę s t o t l iw o ś c i i p o je m n o ś c i ty g la 4 t . S f e r o id y z a c j i - d o k o n u je s i ę m ie s z a n k ą z a p ra w F e S iM g i C uM g w s to s u n k u 3 : 1 .
P r o w a d z o n e s ą r ó w n ie ż a k tu a l n ie p r ó b y w y k o n a n ia z ę b y te k z ż e liw a s f e r o id a ln e g o n r 3 o f e r r y t y c z n e j o sn o w ie m e ta lic z n e j z c e m e n ty te m e u te k ty c z n y m .
4 . 2 . Ł o ż a i s u p o r t y o b r a b i a r e k
E le m e n ty t e w y k o n u je s ię o b e c n ie z ż e liw a s z a r e g o Z 125 w s t a n ie su ro w y m / t o k a r k i c i ę ż k i e / i h a rto w a n e g o in d u k c y jn ie / t o k a r k i ś r e d n i e i l e k k i e / . N a lo ż a to k a r e k c ię ż k ic h in s ta lo w a n e s ą h a r to w a n e n a k ła d k i ze s t a l i 15 H G .
W pływ s t r u k t u r y ż e liw a s f e r o id a l n e g o . 35 D o ty ch czaso w a tr w a ł o ś ć łó ż o b r a b ia r e k j e s t sto su n k o w o n i s k a , co w ynika z n is k ie j o d p o rn o ś c i ż e liw a Z 125 n a ś c i e r a n i e o r a z n ie w ła ś c iw ie p ro w a d z o n e g o h a rto w a n ia in d u k c y jn eg o łó ż i n a k ła d e k . P r z e p r o w a d z o n e b a d a n ia la b o r a to r y jn e n a p ró b k a c h z ż e liw 1 , 2 i 3 /t a b e la 1 / w y k a z a ły ic h b e z w z g lę d n ą w y ż s z o ś ć n a d żeliw em s z a r y m , je ż e li c h o d zi o w ła s n o ś c i w y trz y m a ło ś c io w e i o d p o rn o ś ć na ś c i e r a n i e , n a to m ia s t ż e liw a t e c e c h u ją 3ię n iż s z ą z d o ln o ś c ią tłu m ie n ia d r g a ń . P o n a d to ż e liw o s f e r o id a l n e o o sn o w ie p e r l i t y c z - n o - f e r r y t y c z n e j c e c h u je s ię z d o ln o ś c ią p rz e jm o w a n ia k o n c e n tr a c ji n a p r ę ż e ń w w a r u n k a c h o b c ią ż e ń d y n a m ic z n y c h . M ożna w ię c s ą d z i ć , ż e ż e liw o s f e r o id a ln e n r 1 i 2 , b ę d z ie n ad aw ało s i ę do p r o d u k c ji ló ż to k a r e k le k k ic h i ś r e d n ic h . B a d a n ia ta k ie b ę d ą p ro w a d z o n e w p r z y s z ł o ś c i . N a to m ia s t z ż e liw a n r 3 o o sn o w ie f e r r y t y c z n e j z c e m e n ty te m z a le c a s ię p ro d u k o w a ć n a k ła d k i n a ło ż a to k a r e k c ię ż k ic h , k tó r e p r z y w s p ó łp r a c y z s u p o rte m z ż e liw a Z 125 h a r to w a n e g o , w z g lę d n ie u le p s z o n e g o c ie p ln ie pow in n y zap e w n ić i c h d łu g o tr w a łą w s p ó łp r a c ę b e z w id o c z n y c h zm ian w y m ia ro w y c h .
ń . 3 . T a r c z e c e n t r u j ą c e
W ro k u 1976 p o d ję to p r a c e b a d a w c z e n a d n a s tą p ie n ie m t a r c z c e n tr u ją c y c h w yk o n y w a
n y c h d o tą d ze s t a li w a , ta r c z a m i z ż e liw a s f e r o id a ln e g o p e r lity c z n e g o o s k ła d z ie c h e m icznym w t a b e l i 1 / p o z . l / .
O d la n e d u ż e t a r c z e TGG 1 6 0 0 , z o s ta n ą z a in s ta lo w a n e do o b r a b i a r k i . P o w y ż s z e t a r c z e o d la n o w fo rm a c h z m a sy C M S , n ie s t o s u ją c n a d le w ó w , ja k to m iało m ie js c e w p rz y p a d k u s t a li w a .
O s ta te c z 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 b ę d ą p o d a n e w te r m in ie p ó ź n ie js z y m .
L IT E R A T U R A
1 . K rz e m ie ń E . : B a d a n ia w pływ u s t r u k t u r y i t w a r d o ś c i ż e liw a s f e r o id a ln e g o n a je g o o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e . R o z p ra w a d o k to r s k a , K a to w ic e 1972
2 . G ie r e k A . , K rz e m ie ń E . : B a d a n ie w pływ u s t r u k t u r y i tw a r d o ś c i ż e liw a s f e r o i d a l n e go n a je g o o d p o rn o ś ć n a ś c i e r a n i e p r z y t a r c i u s u c h y m . PA N - O d d z ia ł w K ra k o w ie , P r a c e K o m is ji M e ta lu r g ie z o - O d le w n ic z e j, M e ta lu r g ia 2 3 , 1975
3 . G ie r e k A . , B i ń c z y k F . , M e n d e ra E . : W ła s n o ś c i u ż y tk o w e i w y trz y m a ło ś c io w e n o w ego ż e liw a s f e r o id a l n e g o . T e c h n ik 6 , 1977
4-. G ie r e k A . , B i ń c z y k F . , K rz e m ie ń E . s P r z y k ł a d y d o b o ru ż e liw a s f e r o id a ln e g o n a e le m e n ty o b r a b i a r e k , VII Z e b r a n ie S p r a w o z d a w c z e , K o m itet H u tn ic tw a P A N , K r y n ic a 1974
5 . G ie r e k A . , B iń c z y k F . : S k ła d c h e m ic z n y i s t r u k t u r a ‘ż e liw p r z e z n a c z o n y c h n a tr u d n o ś c i e r a l n e o d lew y z ę b a te k ślim a k o w y c h , W y b ra n e P r a c e I n s ty tu tu I n ż y n i e r i i M a te r ia ło w e j, ZG S T O P , 1973
6 . B i ń c z y k F . : M o ż liw o śc i z a s to s o w a n ia ż e liw a s f e ro id a ln e g o z c em e n ty tem e u te k ty c z - nym n a e le m e n ty o b r a b i a r e k , P r a c a w to k u d la P O N A R -Z A W IE R C IE
36 F . B i r i c z y k , E . K r z e m i e A
T H E E F F E C T O F S T R U C T U R E O F NODULAR C A S T -IR O N ON I T S WEAR R E S IT A N C E . C O M PA R A T IV E S T U D IE S
S u m m a r y
T h e e f f e c t o f s t r u c t u r e in a s - c a s t a n d h e a t - t r e a t e d c o n d itio n s on c e r t a i n p r o p e r t i e s a n d w e a r o f n o d u la r c a s t - i r o n u s e d f o r m ach in e to o l p a r t s w a s d i s c u s s e d .
