Segregace ve slitinách železa při odlévání těžkých odlitků
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Předložená dizertační práce se věnuje oblasti výroby masivních odlitků, u kterých jsou vzhledem k dlouhé době tuhnutí ovlivněny výsledné vlastnosti materiálu. Během dlouhé doby tuhnutí většinou dochází k segregaci příměsí v oceli, která způsobuje řadu metalurgických vad. Práce měla za cíl sledovat jevy makrosegregace ve stěně masivního experimentálního odlitku, resp. části skutečného supertěžkého odlitku určeného pro cementářské pece (hmotnost 210t). Ocelový odlitek pro výzkum byl vyroben ve slévárně VHM, a.s., která daný sortiment odlitků stále produkuje. Dodaný výřez odlitku byl dále rozdělen na menší části pro bližší zkoumání. Z šetření vyplynuly informace o makrostruktuře odlitku a také o chemické heterogenitě vybraných prvků ve stěně odlitku. Heterogenitu vybraných prvků (C, Mn Si, Cr, S, P) přehledně zobrazují vytvořené vizuální koncentrační mapy. Na základě experimentálních dat byly naměřené výsledky segregací konfrontovány s výsledky modelování segregací komerčním simulačním softwarem ProCAST. Z toho vyplynulo, že predikce makrosegregací v odlitku není v souladu se skutečností. V závěru je krátké porovnání výsledků z experimentálního odlitku s dříve vyráběnými odlitky stejného typu a jsou provedeny interpretace výsledků shrnující zjištěný rozsah makrosegregací zkoumaného vzorku.
This thesis is dedicated to the field of manufacture of heavy steel castings with resulting properties which are influenced by long solidification time. During the long solidification time a segregation process of additives in the steel occurs which results in numerous metallurgical defects. The work was intended to observe the macrosegregation effects in the wall of a heavy experimental steel casting respectively a part of a real superheavy casting intended for cement furnaces (weight 210 t). The steel casting for the research was manufactured in the joint-stock company of VHM where such heavy castings are commonly produced for the market. The supplied piece of the steel casting was cut into the smaller pieces for the better examination. The examination resulted in information about the casting macrostructure and chemical heterogeneity of chosen elements in the casting wall. The heterogeneity of the chosen elements (C, Mn, Si, Cr, S, P) is clearly shown in the worked out visual concentration maps. Based on the experimental data the measured results of segregations were confronted with the results of segregation modelling with the use of the commercial simulation software ProCAST. It resulted in the conclusion that the prediction of segregations is not in accordance with the reality. Furthermore, the results from the experimental casting are shortly compared with previously manufactured castings of the same type and the results summarizing the found range of macrosegregations of the tested sample are interpreted in the work conclusion.
This thesis is dedicated to the field of manufacture of heavy steel castings with resulting properties which are influenced by long solidification time. During the long solidification time a segregation process of additives in the steel occurs which results in numerous metallurgical defects. The work was intended to observe the macrosegregation effects in the wall of a heavy experimental steel casting respectively a part of a real superheavy casting intended for cement furnaces (weight 210 t). The steel casting for the research was manufactured in the joint-stock company of VHM where such heavy castings are commonly produced for the market. The supplied piece of the steel casting was cut into the smaller pieces for the better examination. The examination resulted in information about the casting macrostructure and chemical heterogeneity of chosen elements in the casting wall. The heterogeneity of the chosen elements (C, Mn, Si, Cr, S, P) is clearly shown in the worked out visual concentration maps. Based on the experimental data the measured results of segregations were confronted with the results of segregation modelling with the use of the commercial simulation software ProCAST. It resulted in the conclusion that the prediction of segregations is not in accordance with the reality. Furthermore, the results from the experimental casting are shortly compared with previously manufactured castings of the same type and the results summarizing the found range of macrosegregations of the tested sample are interpreted in the work conclusion.
Description
Citation
PERNICA, V. Segregace ve slitinách železa při odlévání těžkých odlitků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Strojírenská technologie
Comittee
prof. Ing. Rudolf Foret, CSc. (předseda)
prof. Ing. Vlastimil Vodárek, CSc. (člen)
prof. Ing. František Havlíček, CSc. (člen)
Ing. Jan Čech, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Antonín Záděra, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Libor Čamek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc. (člen)
Date of acceptance
2017-01-24
Defence
Dosažené výsledky významně přispívají k poznání chemické a strukturní heterogenity masivních odlitků nosných kruhů cementářských pecí. Zmapování chemického složení a struktury uvedeného odlitku je unikátní. Výsledky práce byly využity při výrobě nosných kruhů. Získané výsledky mohou být použity při dalším vývoji simulačních programů tuhnutí odlitků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení