TU Liberec Strana 27/ 61
Pro litinu se 100% GIII se uvádí hodnota vL = 5300 při matrici F100. Grafické vyjádření ve vztahu k mechanickým vlastnostem podává obr. 14 [5]
Obr. 14.: Vztah množství grafitu GVI a GIII v litině k jejím vlastnostem [5]
3.1.2. Řízení velikosti grafitu v slévárenské metalurgii
3.1.2.1. Modifikace
Stěžejní operací metalurgické úpravy tekuté litiny při odlévání litiny s kuličkovým grafitem je modifikace hořčíkem, který působí velké povrchové napětí taveniny.
Vysoké povrchové napětí brání vylučování grafitu ve formě lupínků. Umožní krystalizaci grafitu ve tvaru kuliček. Modifikační účinek Mg v tavenině však trvá maximálně několik desítek minut. Vysoké obsahy S a O v tavenině modifikační účinek však krátí, proto nutno modifikaci kontrolovat. Ultrazvuková rychlozkouška účinků modifikace se provádí na zkušebním odlitku (zakaleném ihned po ukončení eutektické reakce) ve tvaru klínku ještě před odlitím litiny do forem a po odlití posledního odlitku z modifikovaného množství litiny. Množství červíkového grafitu GIII má být max 80%.[5]
TU Liberec Strana 28/ 61
Metoda Inmold
Prakticky u všech modifikačních metod je velkým problémem odeznívání modifikačního účinku a tím omezená doba mezi modifikací a litím. Tuto nevýhodu odstraňuje metoda Inmold, u níž probíhá modifikace samostatně v každé formě.
K modifikaci dochází ve speciální modifikační komůrce, která je součástí vtokové soustavy. Do komůrky se vsype přesně odměřená dávka předslitiny FeSiMg s obsahem 3-5%Mg. Neočkuje se. K modifikaci dojde v průběhu lití. Strusku, která při modifikaci vzniká, je nutno zachycovat v části vtokové soustavy, která následuje za komůrkou (obvykle pomocí filtrů). Aby množství strusky bylo malé, je bezpodmínečně nutné odlévat litiny s výchozím obsahem do 0,01%S. Využití hořčíku je 60-80%. Schéma vtokové soustavy je na obr.15.
Obr. 15.: Vtoková soustava metody Inmold [9]
Konstrukce komůrky musí zajistit postupnou reakci po dobu lití. Pro volbu zaplnění komůrky se uvádí řada doporučení.
Konkrétní provedení vtokové soustavy a komůrky je však bezpodmínečné nutné odzkoušet pro každý druh formy. (různé odlitky a jejich uspořádání ve formě) Nevýhodou metody je snížení využití tekutého kovu a nižší využitelnost plochy dělící roviny formy.
Při použití metody Inmold je nutno zajistit:
- spolehlivé dávkování modifikovadla do každé formy, nejlépe robotem - konstantní kvalitu prostředí a jeho zrnitost
- konstantní licí teplotu
TU Liberec Strana 29/ 61
- vzhledem k možné nerovnoměrnosti modifikace je nutná 100% kontrola nodularity odlitků
Mimořádné požadavky na stabilitu podmínek a nutnost ověření u každé položky sortimentu je příčinou toho, že tato metoda je použitelná pouze ve slévárnách s hromadnou výrobou, vysokým stupněm automatizace a kontroly výroby. Tyto podmínky splňují obvykle automobilky.[9]
3.1.2.2. Očkování litiny s kuličkovým grafitem
Vzhledem k tomu, že většina prvků používaných jako globulizační činidla v modifikátorech působí značně karbidotvorně, respektive stabilizují cementit, je zapotřebí současně nebo následně po modifikaci provádět grafitizační očkování. Jedná se o vnášení očkovadla do taveniny za účelem změny množství grafitu, jeho velikosti a způsobu vyloučení. Výsledkem je ustálená hodnota pevnosti v tahu, tažnosti, tvrdosti a obrobitelnosti ve všech vyráběných odlitcích i v různých tloušťkách stěn jednotlivých odlitků.
Je známo, že efekt očkovadla s rostoucí očkovací teplotou a dobou po očkování klesá, s ohledem na to bylo vyvinuto několik metod očkování, které lze použít buď odděleně nebo v kombinaci a to v závislosti na podmínkách slévárny. Základní metody očkování:
- v pánvích
- do proudu kovu při lití nebo přelévání - ve formě [17]
Pro očkování litiny s kuličkovým grafitem se používá převážně FeSi s obsahem mezi 60-70% Si, 0,5-1,25 %Al a 0,6-1,0 %Ca. Očkovadlo může obsahovat i další prvky, jako Ba, Zr, Ce nebo další kovy vzácných zemin. Hořčík zvyšuje sklon ke tvorbě karbidů a neočkovaná litina by ztuhla obvykle zcela bíle. Použití očkovadel Se, Sr se pro litinu s kuličkovým grafitem doporučuje pouze v případech, kdy v modifikačním ani očkovacím přípravku není Ca a Ce (např. modifikace čistým Mg). Příznivý účinek céru na grafitizaci se projevuje zejména v tenkých stěnách odlitků. Optimální množství Ce je 0,0045-0,008%, přitom nezáleží na tom, zda byl cér dodán modifikovadlem nebo očkovadlem.
TU Liberec Strana 30/ 61
Množství očkovadla závisí na okamžiku očkování vzhledem k době lití a na převažující tloušťce stěn odlitků. Očkování lze provádět jednostupňové nebo dvoustupňové. [9]
3.1.3. Vliv chemického složení na krystalizaci a strukturu
Chemickým složením je možno ovlivňovat strukturu litin v širokém rozsahu.
Sledujeme-li vliv jednotlivých prvků na krystalizaci, zajímá nás také jejich vliv na grafitizaci. Prvky rozdělujeme do skupin dle vlivu na grafitizaci:
- grafitizační: Al, Si (silně), C, Ti, Ni, Cu, P (slaběji);
- neutrální: Mn, Co, Zn, W;
- antigrafitizační: Cr, V, Mg, Te, Ce, B, S (silně), Mo (slaběji).
Grafitizační prvky podporují tuhnutí podle stabilního systému a vyloučení uhlíku v podobě grafitického eutektika. Antigrafitizační prvky omezují vznik volného grafitu a to buď tím, že vážou uhlík ve formě karbidů (např. Cr, V, B), nebo brání krystalizaci grafitu (Mg, Ce). Antigrafitizační prvky podporují vznik metastabilního eutektika – ledeburitu. Míru vlivu na grafitizaci lze znázornit na grafitizační ose.
B Ce Mg Te V Cr S Mo Mn W Co Ti P Cu Ni C Si Al Obr. 16.: Míra vlivu na grafitizaci znázorněná na grafitizační ose
Struktura základní kovové hmoty je určena způsobem transformace austenitu.
V závislosti na chemickém složení a na podmínkách ochlazování v oblasti eutektoidních teplot může u nelegovaných litin vznikat struktura feritická, feriticko-perlitická nebo perlitická. Po tepelném zpracování lze rovněž získat strukturu austenitickou, martenzitickou nebo bainitickou.
Podle vlivu na druh vznikající základní kovové hmoty se prvky rozdělují na:
- feritotvorné – Si, Al, Ti (Ti však současně může tvořit karbidy) - perlitotvorné – Mn, Cu, Ni, Sn, Sb, Cr, V, W, B, (Mo)
- austenitotvorné – Ni (nad 18%). [9]
TU Liberec Strana 31/ 61
3.1.3.1. Přehled vlivu základních prvků na strukturu a vlastnosti litin
Uhlík – spolu s křemíkem má největší vliv na strukturu a vlastnosti litin. Uhlík samotný má poměrně malý vliv na mechanické vlastnosti, mírně snižuje pevnost a tvrdost. Větší množství uhlíku, vyloučeného ve formě grafitu zlepšuje útlumové vlastnosti. Litina při vylučování grafitu zvětšuje svůj objem, čímž je kompenzováno smršťování, ke kterému dochází při krystalizaci austenitu. Čím více uhlíku je vyloučeno jako grafit, tím je celkové smrštění litiny při tuhnutí menší. Toto umožňuje omezit, případně zcela vyloučit nutnost nálitkování. Při vyšším obsahu však uhlík způsobuje zhrubnutí zrna.
Křemík – je kromě uhlíku nejvýznamnějším prvkem v litinách. Při tuhnutí výrazně podporuje grafitizaci, při eutektoidní přeměně podporuje vznik feritu. Při nízkém obsahu Si se silně zvyšuje sklon k tvorbě zákalky. Vliv křemíku na pevnost a tvrdost se projevuje především zprostředkovaně jeho grafitotvorným účinkem – zvětšení podílu feritu ve struktuře vede ke snížení pevnosti a tvrdosti litiny. Další jeho důležitá vlastnost je, že u odlitků z feritické litiny s kuličkovým grafitem zvyšuje tranzitní teplotu a tím podporuje vznik křehkých lomů.
Mangan – má při tuhnutí jen malý vliv na grafitizaci. Při obsahu nad 0,5% působí mírně antigrafitizačně. Ale významný vliv Mn je při eutektoidní transformaci. Mn stabilizuje perlit (zejména u litiny s kuličkovým grafitem), zvyšuje jeho disperzitu (zjemňuje perlit), zvyšuje pevnost, tvrdost a odolnost proti otěru.
Fosfor – mírně podporuje grafitizaci. Intenzivně však zvyšuje tekutost litiny. Vytváří steadit, čímž se snižuje houževnatost a zvyšuje nebezpečí prasknutí. Do obsahu 0,4 -0,5
% mírně zvyšuje pevnost, při vyšším obsahu ji však zhoršuje. U dynamicky namáhaných odlitků musí být obsah fosforu co nejnižší. Zejména v litině s kuličkovým grafitem má na mechanické vlastnosti velmi nepříznivý vliv a je nutné udržet P <
0,08%.
Síra – je nežádoucí prvek. Má silný sklon k segregaci a při vyšším obsahu, pokud není vázána na Mn, zabraňuje grafitizaci a způsobuje křehkost litiny. U litin kvalitních vlastností nemá síra přesáhnout 0,1 %, avšak u litin s kuličkovým grafitem je nutný podstatně nižší obsah síry cca 0,02. Dále má síra tendenci k dendritické segregaci, což její negativní vliv zvyšuje. Obsah síry do 0,1 % však zlepšuje obrobitelnost litiny. [9]
TU Liberec Strana 32/ 61
3.1.3.2. Legury, stopové prvky a nečistoty
Měď – mírně podporuje grafitizaci. V množství 0,5-1,5% se používá pro stabilizaci perlinu v litině s lupínkovým grafitem, ale zejména v litině s kuličkovým grafitem pro zvýšení mechanických vlastností a tvrdosti litiny. Zejména u tvárné litiny se s výhodou kombinuje s chromem, obvykle v poměru Cu:Cr = 4:1, kdy se dosahuje perlitické struktury s jemným grafitem a vysokými mechanickými vlastnostmi. Pro legování je nutno použít velmi čistou měď bez příměsí prvků, které působí degeneraci grafitu.
Chrom – silně karbidotvorný prvek. Podporuje metastabilní tuhnutí. Působí perlitotvorně a perlit zjemňuje. Zvyšuje pevnost a tvrdost litiny. Pokud ve struktuře vzniknouvolné karbidy, výzmamně se zhoršuje obrobitelnost.Pro zvýšení mechanických vlastností se leguje obvykle v množství do 03-0,5% Cr. Sklon ke vzniku karbidů se kompenzuje mědí. Ve feritických litinách má být obsah chromu co nejnižší (< 0,04%).
Hliník a Titan – tvoří s uhlíkem a dusíkem karbidy a nitridy. Hliník do obsahu asi 4,5% a titan do asi 0,5% podporují grafitizaci. Při vyšším obsahu působí antigrafitizačně. Titan snižuje korozi odlitků a hliník mírně zvyšuje tvrdost a pevnost litiny. U litiny s kuličkovým grafitem jsou však oba prvky, zejména však Ti, nežádoucí, protože brání vzniku kuličkového grafitu.
Cín – působí silně perlitotvorně. Pro dosažení zcela perlitické struktury obvykle stačí množství do 0,1 max 0,15% Sn. Cín zjemňuje perlit a zvyšuje tvrdost litiny.
Perlitotvorný účinek cínu je způsoben, že omezuje difusi na hranici mezi austenitem a grafitem.
Legování cínem se používá zejména při odlévání odlitků z litiny s lupínkovým grafitem, u nichž se vyžaduje čistě perlitická struktura. [9]
3.1.4. Hodnocení chemického složení litin 3.1.4.1. Uhlíkový ekvivalent
Jednotlivé doprovodné a legující prvky ovlivňují aktivitu uhlíku v roztoku železa a tím způsobují změnu hodnoty eutektické koncentrace uhlíku. Účinek prvků je
„ekvivalentní“ obsahu uhlíku. Souhrnný vliv uhlíku a ostatních prvků, přítomných v litině, se vyjadřuje uhlíkovým ekvivalentem CE.
TU Liberec Strana 33/ 61
CE=C + Σ mi . Xi (12)
kde: C……obsah uhlíku v litině [%]
Xi……obsah prvku X [%]
mi……koeficient vlivu (ekvivalence) prvku Xi [-]
Prvky s kladnou hodnotou mi působí ve stejném smyslu jako uhlík, to znamená, že eutektické koncentrace se dosahuje již při nižším obsahu uhlíku – tedy, eutektický bod v diagramu Fe-C se posouvá doleva. Prvky se zápornou hodnotou mi, snižují aktivitu uhlíku a posouvají eutektický bod doprava. Hodnoty koeficientu mi, jsou pro některé prvky uvedeny v tab.4.
prvek P Si Al Cu Ni Mn Cr V Ti
mi +0,33 +0,32 +0,22 +0,07 +0,05 -0,03 -0,06 -0,14 -0,14 Tab. 3.: Vliv některých prvků na uhlíkový ekvivalent
Vzhledem k obvyklému množství jednotlivých prvků a velikostí koeficientu mi je zřejmé, že praktický význam na hodnotu uhlíkového ekvivalentu má pouze Si a P a platí:
CE=C + 0,32.Si + 0,33.P (13)
Tento vztah je častěji uváděn ve tvaru:
CE=C+1/3(Si+P) nebo CE=C+ 0,3(Si+P) (14)
Chemické složení litin se pak hodnotí podle hodnoty CE: - pro grafitické litiny:
CE < 4,25 – litany podeutektické CE = 4,25 – litiny eutektické CE > 4,25 – litiny nadeutektické
- v metastabilním systému je poloha eutektického bodu CE=4,3
TU Liberec Strana 34/ 61
3.1.4.2. Stupeň eutektičnosti
Stupeň eutektičnosti sE je jiným prostředkem pro vyjádření chemického složení. Je definován jako poměr skutečného obsahu uhlíku k obsahu uhlíku, který odpovídá eutektické koncentraci při daném obsahu křemíku a fosforu.
sE= %C/(4,3-0,312*%Si-0,275*%P) (15)
sE < 1 – litina podeutektická sE = 1 – litina eutektická sE > 1 – litina nadeutektická
Hodnocení chemického složení podle sE zcela odpovídá hodnocení podle uhlíkového ekvivalentu.
3.1.4.3. Grafitizační koeficient
Grafitizační koeficient vyjadřuje grafitizační schopnost nelegovaných litin.
KG= 4/3.Si(1-5/(3.C+Si) (16)
Čím vyšší je hodnota KG, tím lepší je schopnost grafitizace. Hodnota KG se využívá ve strukturních diagramech.
3.2. Nedestruktivní diagnostika vlastností litin
3.2.1. Druhy litin
Litiny lze považovat za „přírodní“ kompozitní slitiny železa a grafitu, kde matrici tvoří feritická až perlitická ocel a „výztuž“ grafit. Ten je schopen přenášet jen tlaková zatížení. Zeslabuje tedy nosný průřez kovové matrice a svým vrubovým účinkem v ní působí již při malých zatíženích mikroplastické deformace, pokud má lupínkový tvar.
[2]
Podle vrubového účinku, tedy podle tvaru grafitu, dělíme litiny do čtyř základních skupin:
TU Liberec Strana 35/ 61
Obecný název Standardizovaný název Zkratka Tvar grafitu Označení Šedé litiny Litina s lupínkovým grafitem LLG Lupínkový GI Vernikulární Litina s červíkovým grafitem LČG Červíkovitý GIII Temperovaná Temperovaná litina LTG Vločkový GIV Tvárné litiny Litina s kuličkovým grafitem LKG Kuličkový GVI Tab. 4.: Druhy litin
1) Litiny s lupínkovým grafitem - GJL (LLG)
Dříve nazývané jako šedé litiny, obsahují grafit ve tvaru prostorových útvarů, které se na metalografickém výbrusu jeví jako lupínky. Jejich délka je podstatně větší než-li jejich tloušťka, konec lupínků je ostrý. Oblast připadající jednomu prostorovému útvaru se nazývá eutektická buňka. Tento typ litiny je nejobvyklejším typem litiny.
2) Litina s kuličkovým grafitem - GJS (LKG)
Dříve nazývaná jako litina tvárná, obsahuje grafit ve formě kuliček. Z hlediska vlastností litiny je ideálním tvarem dokonalá kulička grafitu. Často se však vyskytují podoby grafitu jako "nedokonale zrnitý" GV. Eutektická buňka je oblast příslušející právě jednomu útvaru grafitu - jedné kuličce. [8]
3) Litina s červíčkovým grafitem – GJV
Dříve nazývaná jako litina vernikulární. Červíkový grafit má podobnou morfologii jako grafit lupínkový. Ve srovnání s GJL jsou však útvary grafitu kratší, tlustší a jejich konec bývá zaoblený. Vernikulární litina obvykle obsahuje též určité množství lupínkového nebo kuličkového grafitu. [8]
4) Temperovaná litina – GJM
Se dělí na litinu s bílým lomem GJMW a s černým lomem GJMB. Grafit v litině s černým lomem, případně i v litině s bílým lomem má tvar vloček [8].
3.2.2. Interakce struktury litiny s akustickými vlastnostmi
Akustické vlastnosti materiálu popisují rychlost šíření pružného příčného nebo podélného kmitání atomů (molekul) kolem rovnovážné polohy a jeho útlum.
Pro podélnou rychlost zvuku platí:
cL = {(E/ρ) . (1- µ)/[(1+ µ) . (1-2µ)]}0,5 (17)
TU Liberec Strana 36/ 61
kde: cL……podélná rychlost zvuku [m/s], E…….modul pružnosti [MPa], ρ…….měrná hmotnost [kg/m3], µ…….Poissonova konstanta [-].
Prostupnost akustických vln materiálem klesá s útlumem hmoty matrice a zejména s množstvím a velikostí vnitřních nespojitostí. Za nespojitost lze považovat inkluze se značně odlišným vlnovým odporem Z vůči matrici
Z = c . ρ (18)
kde: c……rychlost šíření akustické vlny zvuku [m/s], Z……vlnový odpor vůči matrici [MPa/s], ρ…….měrná hmotnost [kg/m3].
Čím větší je rozdíl akustických odporů Zm a Zg, tím větší je množství a velikost odrazu R tlaku akustické vlny z rozhraní zpět.
R = (Zg - Zm)/( Zg + Zm) (19)
kde: R……..velikost odrazu tlaku akustické vlny z rozhraní zpět [%], Zm……vlnový odpor matrice [MPa/s],
Zg……. vlnový odpor grafitu [MPa/s].
Pro ocelovou matrici litiny platí Zm = 5,92 . 7,2 = 46,2 MPa/s Pro grafit přibližně platí Zg = 2 . 2 = 4 MPa/s
Rozhraní matrice-grafit odrazí R=80,5 % tlaku akustické vlny. Přímé šíření akustické vlny litinou je po několika odrazech od útvarů grafitu vyčerpáno a rozptýleno. Velikost dráhy akustické vlny matricí pak závisí na labyrintu grafitických útvarů. Čím více útvary matrici oslabují (čím jsou štíhlejší), tím větší je hodnota akustické dráhy Lu ve srovnání s přímou dráhou (tloušťkou prozvučované stěny) L. Rychlost zvuku cL tak klesá
cL = cL0 . L/Lu = 5920 . L/ Lu [m/s] (20)
kde: cL0 …. rychlost zvuku ocelové matrice litiny = 5920 m/s Lu…… hodnota akustické dráhy [mm]
TU Liberec Strana 37/ 61
L…….přímá dráha (tloušťkou prozvučované stěny) [mm]
Útlum amplitudy akustických kmitů α výrazně roste pokud délka vlny λ se blíží velikosti útvarů l grafitu.
α = kα . l . (cL/ λ)2 [dB/mm] (21)
kde: α…… útlum amplitudy akustických kmitů [dB/mm]
λ…… délka vlny [mm]
l……. velikosti útvarů grafitu [µm]
Většinu odlitků lze charakterizovat vlastní rezonanční frekvencí fr, která je funkcí modulu pružnosti E, měrné hmotnosti a geometrické štíhlosti H/D. Frekvence fr se nalézá ve slyšitelném rozsahu.
fr = kf . (E/ρ)0,5 . D/H2 [Hz] (22)
kde: fr………. vlastní rezonanční frekvence [Hz]
E………. modul pružnosti [MPa]
D/H……. geometrická štíhlost [-]
ρ……….. měrná hmotnost [kg/m3]
Hodnota E závisí přímo na velikosti rychlosti zvuku cL a tedy na tvaru a množství grafitu. Úpravou (17) lze získat zjednodušený výraz
E = (K . L/Lu)2 (23)
TU Liberec Strana 38/ 61
4. Akustická diagnostika určující množství kuličkového tvaru grafitu v litinách
4.1. Akustické metody zkoušení
Pokud se odlitek testuje kmity generovanými aktivními sondami do lokálních průřezů stěn, hovoříme o ultrazvukovém zkoušení a pokud se hodnotí frekvence a útlum vlastních kmitů vybuzeného odlitku, jde o akustické rezonanční zkoušení. Oba způsoby zkoušení využívají interakce struktury s extrémně buzeným akustickým vlněním.
Naproti tomu akustická emise jako metoda zkoušení pracuje s pasivními spínači vln, které generuje sama struktura z míst mezního namáhání.
Při ultrazvukové impulsní metodě zdrojem a zároveň detektorem ultrazvukových vln bývá obvykle sonda s kruhovým nebo obdélníkovým piezoměničem elektrické energie na mechanickou. Ultrazvuková energie se do stěny odlitku vyzařuje formou krátkých opakovaných impulzů (opakovací frekvence řádově v kHz) nosné vlny s frekvencí jednotek MHz. Konkrétní hodnota použité nosné frekvence tvoří kompromis mezi přesností (ta roste s výškou frekvence) měření a prozařitelností stěny odlitku. Pro litiny s lupínkovým grafitem se používá frekvence 2 MHz. Vyslaný impulz se odrazí od protějšího povrchu stěny nebo rozhraní a jeho odraz sonda opět přijme. Po elektronickém zpracování se zobrazí jako odrazová echa („píky“) na displeji, obrazovce defektoskopu nebo číselně odečteme hodnoty rozteče ech na displeji tloušťkoměru.
K přenosu ultrazvukového vlnění mezi čelem sondy a povrchem odlitku musí být navázána tzv. akustická vazba kontaktním kapalným mediem (voda, vazelína).
Zkoušení se týká prozvučovaného sloupce litiny, který odpovídá průměru sondy a rozevření svazku vysílaných vln. Pro získání hodnot L a Lu nutných k stanovení rychlosti zvuku cL podle (20) nutno provést měření posuvným měřítkem a ultrazvukem.
Specializované ultrazvukové přístroje měří současně posuvným měřítkem a sondou umístěnou v čelisti měřítka.
Měření rychlosti povrchových vln dvěma sondami s konstantní roztečí L na jedné straně odlitku může podstatně zvětšit produktivitu zkoušení. Hodnocena je však jen povrchová partie odlitku ovlivněná licí kůrou (způsob vhodný jen pro obrobené plochy obrobků). Reflektor povrchových vln tvoří hrana odlitku. Toho lze využít k měření rychlosti povrchových vln jen jednou sondou.
TU Liberec Strana 39/ 61
Nutnost akustické vazby kapalným médiem odstraňuje vynález elektromagnetických ultrazvukových měničů. Využívají Lorenzových sil, které vzniknou ve feromagnetiku po zavedení elektromagnetického impulzu. [3]
Ke kontrole modifikačních účinků lze výhodně použít akustických metod nedestruktivní kontroly. Pokud se modifikuje celá pánev tekuté litiny, odlije se z tohoto množství často i desítky odlitků. Kontrolovat tvar grafitu je pak třeba v prvním a posledním odlitku. Nejlepších mechanických vlastností a nejmenší spotřeby modifikační předslitiny se však dosahuje modifikací taveniny přímo ve formě (tableta modifikátoru je vložena do zvláštní komůrky ve vtokové soustavě pískové formy). Pak je třeba kontrolovat nedestruktivně každý odlitek. Většinou se používá efektivní rezonanční metoda. Odlitky určitých tvarů však špatně znějí, proto je někdy nutno použít produktivní ultrazvukovou metodiku.
Dráha ultrazvukových vln šířících se z měniče ultrazvukové sondy vede ocelovou matricí. Proto pro stejnou tloušťku stěny u LKG je o málo delší než v oceli a u červíkovité litiny nebo LLG (litina s lupínkovým grafitem) obíhá spleť lupínků grafitu, ale podstatně delší než u LKG (litina s kuličkovým grafitem). Pokud ve struktuře LKG se na úkor grafitu vyloučil tvrdý a neobrobitelný cementit, dráha ultrazvukové vlny se blíží oceli.[5]
4.1.1. Rezonanční zkoušení
Rezonanční způsob kontroly se uplatňuje při hromadné výrobě menších odlitků štíhlých tvarů. Kompaktní tvary (kvádrovité) špatně zní. Hodnotí se celý objem odlitku, respektive kmitající partie. U předmětných odlitků to jsou právě tahem namáhané úchyty.
TU Liberec Strana 40/ 61
Změna hmotnosti odlitku víc jak 3% (rozměry, vnitřní dutiny), vede k nereprodukovatelným výsledkům určení podílu GVI.
Větší koncentrace volných karbidů působí růst rezonančního kmitočtu. Obsah cementitu by měl být v odlitku do 5%.
Žíháni odlitků vede k nižšímu rezonančnímu kmitočtu => mohou se vyřadit dobré odlitky pokud nevíme o jejich tepelném zpracování.
Zvýšením obsahu perlitu fr roste (graf 2).