Výsledky obsažené v této práci přináší dílčí informace o řešené problematice.
Hlavním záměrem řešení bylo získání informací o účinnosti různých typů očkovadel, jejich množství, a to v závislosti na tloušťce stěny odlitku. Protože výroba odlitků ve Škoda Auto v Mladé Boleslavi je do jisté míry automatizovaná prostřednictvím linky Loramendi, jehož součástí je nevyhřívané licí zařízení Inductotherm, tak je zde zdlouhavá dostupnost sledovaného odlitku. Proto byl navrhnut a sledován odlitek, který vykazuje různou tloušťku stěny. Tloušťka stěny odlitku se pohybovala od 5 mm do 25 mm a byla dána rozměry modelu. Současně bylo dbáno na to, aby taveniny použité pro od zkoušení různých typů očkovadel měly stejné chemické složení jako tavenina pro výrobu standardně vyráběných odlitků (brzdový buben).
Předpis chemického složení pro odlitek brzdového bubnu je uveden v tabulce číslo 2.5. Při tomto experimentu se použily očkovadla, s kterými disponuje slévárna Škoda Auto v Mladé Boleslavi. Složení všech použitých očkovadel je uveden v tabulce číslo 3.7. Výsledkem použití těchto očkovadel má být určení náhrady stávajícího očkovadla, včetně jeho dávkování. A to v případě finanční, nebo technické výhodnosti jiného očkovadla pro Škoda Auto v Mladé Boleslavi.
Dosažené výsledky a získané poznatky lze shrnout následovně:
a) Zvolené experimenty, prováděné v laboratořích Škoda Auto v Mladé Boleslavi, jsou v souladu s výrobou litinových dílů, především (brzdových bubnů). Metodika experimentů byla navržena s ohledem na tvar odlitku a jeho možnosti vyhodnocení.
Také metodiku je možno považovat za dostačující.
b) Sledováním chemického složení před odlitím všech tří taveb je v tabulce 3.9 a chemického složení získané spalovací metodou prvku C a S v tabulce číslo 3.8.
Porovnáním prvků C a S zjistíme, že chemické složení se drží v předpisu normy TL 011. Tím bylo potvrzeno, že deset zkušebních odlitků má stejné chemické složení a může být dále vzájemně porovnáno.
80
c) Hodnotíme-li tvrdosti všech deseti odlitků podle zkoušky dle Brinella, je možno konstatovat, že tato zkouška nám přinesla poznatky o měnící se tvrdosti v závislosti na tloušťce, typu očkovadla a jeho množství. K zjištění všech tvrdostí byly použity dvě kuličky o průměru 2,5 a 5 milimetrů. S kuličkou o průměru 2,5 milimetrů byly měřeny všechny nejmenší tloušťky odlitků (tj. 5 mm). Bylo to z důvodu, aby byly splněny požadavky dle normy ČSN EN ISO 6506-01. Jedná se především o vzdálenosti mezi provedenými zkouškami a vzdálenosti od okraje odlitku. Jelikož byl použit stejný postup pro všechny odlitky, tak hodnoty uvedené v grafu na obrázku číslo 3.6 jsou mezi sebou porovnatelné. V tloušťce 5 milimetrů jsou naměřené tvrdosti největší a rostoucí tloušťkou tvrdost klesá, ale jen pouze do určité hodnoty. Vetší tvrdost u malých tloušťek způsobuje rychlejší ochlazování. Čím více je perlitu ve struktuře, tím je větší tvrdost. uvedeny v tabulce číslo 3.13. Z hodnot pevnosti mezi klíny lze usoudit, že nejmenší pevnost má litina neočkovaná. Dále z obrázku 3.10 je zřejmé, že pevnost mezi klíny roste u očkovadla CSF 10 s rostoucí dávkou očkovadla. Očkovadlo CSF 10 při dávce 0,1 hmot. % taveniny vykazuje téměř shodnou pevnost mezi klíny jako neočkovaný vzorek. Pevnost mezi klíny lze u vzorku zvýšit množstvím očkovadla (5 krát) na úroveň dosahovanou očkovadlem Superseed 75, avšak s 5 krát větší dávkou, což se jeví nehospodárným.
e) Hodnotíme-li strukturu vyrobené litiny, je možno konstatovat:
1. Porovnání litiny neočkované s litinou očkovanou očkovadlem superseed 75, je uvedeno v tabulce číslo 3.15. Pro lepší vzájemné porovnání byly metalografické vzorky vyhotoveny ze všech tloušťek zkoumaných odlitků. Po zkoumání můžeme říct, že v menších tloušťkách je grafit jemnější a s rostoucí tloušťkou jeho velikost roste. Tento děj ovlivňuje rychlost tuhnutí, která se mění v závislosti na tloušťce.
81 stejná, a to P1 Fe0 C0. Velikost grafit u odlitků byla stejná, až na jednu výjimku a to u struktury litiny, při jejíž výrobě bylo použito očkovadlo VP 216. Grafit dosahoval velikosti A3. Z tohoto pohledu je očkovadlo méně příznivé, avšak spíše by bylo nutno posoudit správné provedení očkovacího procesu.
f) Hodnocení zákalky bylo provedeno pouze u čtyř odlitků, v tloušťce 5 milimetrů, a to u odlitků s nejmenší dávkou očkovadla. Vznik zákalky (ledeburické struktury) vzniká nedokonalým grafitizačním očkováním a malou tloušťkou vzorku.
Každá část vzorku byla hodnocena dvakrát, aby bylo hodnocení velikosti zákalky objektivní. Nejprve s výstupkem a pak i bez výstupku V obou případech bylo hodnocení velikosti zákalky stejné. Nejlépe dopadl odlitek číslo 6(CSF 10), u kterého se zákalka nenašla. Dále pak odlitek číslo 3(VP 216) s nejmenší naměřenou zákalkou. Následně odlitek 4(In 920) a nejhůře dopadl odlitek pod číslem 5(SB 5).
Důvod, proč u odlitku číslo 6(CSF 10) zákalka nevznikla, by mohl spočívat v příhodnějších podmínkách tuhnutí, či účinku očkovadla. Očkovadlo CSF 10 se jeví výhodné z pohledu vzniku zákalky. Pro další jeho užití vzniká problém s dosahováním hodnoty pevnosti mezi klíny, kterou dosahuje v dolní požadované mezi. Experimenty na vnitřní celistvost (bez vnitřních vad), nebylo možné provést. Z důvodu odstranění vnitřních vad u odlitku brzdového bubnu.
82
5. ZÁVĚR
Diplomová práce zpracována na téma: „Vliv parametrů očkování litin na kvalitu odlitků“ a je rozdělena do dvou částí. Část rešeršní obsahuje základní charakteristiku grafitických litin, metalurgii očkování a přípravu slévárenských tavenin. Dále je zde uvedena charakteristika slévárny Škoda Auto v Mladé Boleslavi.
Hlavní část práce – experimentální se zabývá sledováním vlivu různých typů očkovadel na experimentální odlitek z litiny s lupínkovým grafitem, s ohledem na její chemické složení, strukturu a mechanické vlastnosti. Řešením experimentální části byly získány tyto poznatky a lze vyslovit i následující dílčí závěry:
1. Litina s lupínkovým grafitem se ve slévárně Škoda Auto v Mladé Boleslavi vyrábí standardním způsobem v kelímkových indukčních pecích. Tento tavící agregát nám přináší homogenní vlastnost, a rychlý způsob změny chemického složení. Proto můžeme říct, že tento tavící agregát byl pro náš experiment správnou volbou.
2. Formovací směs byla stejná, jako se používá k sériové výrobě. Volba tvaru odlitku byla z hlediska experimentu výhodná, zvláště pro svoji zvětšující se tloušťku.
3. Vyhodnocování vlastností odlitku.
a) Chemickou analýzou prvků C a S bylo zjištěno, že všechny tři provedené tavby měly složení odpovídající materiálové norně TL 011. Můžeme tedy říct, že žádné použité očkovadlo nám chemické složení nezměnilo.
b) Vzájemným porovnáním všech tvrdostí získaných zkouškou tvrdosti podle Brinella, můžeme tvrdit toto: U všech odlitků tvrdost s rostoucí tloušťkou klesá, ale pouze do určité tloušťky. Dále můžeme říct, že největší rozdíl v tvrdosti mezi očkovanou a neočkovanou litinou najdeme v nejmenší tloušťce.
c) Hodnoty ze zkoušky mezi klíny jsou nejmenší pro litinu neočkovanou. U očkovadla CSF 10 se hodnota pevnosti mezi klíny s rostoucím očkovadlem zvětšuje.
d) Z hodnocení grafitu a základní kovové hmoty je patrné, že velikost grafitu se s rostoucí tloušťkou odlitku zvětšuje. U očkované litiny je toto zvětšení o něco výraznější, než u neočkované. Očkovaná litina má taky rovnoměrnější rozložení grafitu, oproti neočkovanému odlitku. Struktura odlitků se výrazně nemění.
83
e) Výsledkem hodnocení zákalky byla velikost zákalky, a to v nejmenší tloušťce zkušebního odlitku. Hodnocení se provádělo pouze u čtyř odlitků, a to u odlitku číslo 3, 4, 5 a 6. Vzorek z těchto odlitků se hodnotil dvakrát, a to velikost zákalky s výstupkem a velikost zákalky bez výstupku. Nejlépe dopadlo hodnocení zákalky u odlitku číslo 6, u kterého se zákalka nenašla vůbec. Dále jsou pak odlitky řazeny od nejmenší zákalky po největší, a to v tomto pořadí: 3, 4, a 5.
Po celkovém vyhodnocení všech vlastností bych nejlépe hodnotil očkovadlo Superseed 75, a to následovně:
A) Zjištěná hodnota pevnosti mezi klíny byla u tohoto očkovadla největší, a to 198
D) Podle velikosti zákalky nemohu hodnotit, protože u tohoto odlitku nebyla zákalka bohužel hodnocena.
Současně s tímto typem očkovadla doporučuji ponechat stávající postup přípravy taveniny vyráběné litiny. Pro zaručení efektivnosti výroby litiny dále doporučuji očkovadlo chránit před navlháním.
84