Gießerei-Seminar 2000

Prezentace pro 3. Holečkovu konferenci
1

Index hustoty

Stanovení množství rozpuštěného vodíku
metodou první bublinka

Drosstest

Staub - Pfeifferův test
SCHÄFER Chemische Fabrik GmbH, Bonner Str. 20, D-53773 Hennef/Sieg
2

Plyny:
 Vodík: jediný plyn, který se rozpustí v taveninách
slitin hliníku
 kyslík okamžitě reaguje za vzniku oxidu hlinitého
 dusík je inertní vůči tavenině a používá se k rafinaci)

Oxidické a neoxidické vměstky:
 se dostávají do taveniny ze vsázky, vyzdívky atd., nebo
 vznikají v tavenině při kontaktu s ovzduším a formou, nebo
 vznikají vycezováním prvků slitiny (vznikají stabilní vměstky pod kritickou
teplotou, tzv. kaly)
3
Oxidace Al je exotermická reakce
2 Al + 3/2 O2 = Al2O3 + teplo!!!
G°1000K = -644kJ / mol O2
4
Exogenní vměstky
Endogenní vměstky
vznikají v průběhu
tavení a lití
vznikají chem. reakcemi
uvnitř taveniny)
5
6
cos  
z  t  z  p
p  t
plyn  tavenina
z  t
Úhel smáčení:
cos  
zárodek  tavenina  zárodek  plyn
plyn  tavenina

z  p
7

Index hustoty

Stanovení množství rozpuštěného vodíku
metodou první bublinka

Drosstest

Staub - Pfeifferův test
SCHÄFER Chemische Fabrik GmbH, Bonner Str. 20, D-53773 Hennef/Sieg
8
9

Jsou odlity 2 vzorky – ve vakuu a na vzduchu

Vzorky jsou váženy ve vodě a na vzduchu,
díky tomu získáme hustotu vzorku

Výsledkem je procentuální rozdíl v hustotě
obou vzorků
 ( atm.)   (80mbar)
DI 
100%
 ( atm.)
10
Hodnota DI je ovlivněna množstvím vodíku,
které se vyloučilo na vhodných zárodcích
za vzniku bubliny
11

Pozitiva zkoušky DI:
 Jednoduché a v podstatě nelze poplést
 Nízké investiční náklady
 Můžeme předpovědět úroveň naplynění v odlitku

Negativa:
 Neznáme množství vodíku a nečistot,
známe pouze kombinaci vodíku a zárodků bublin
 Neprojeví se nečistoty, které nejsou vhodným zárodkem
pro vznik bubliny
 Doba měření je 7 – 10 minut
 Problémy měřen DI u eutektických slitin
12
Metoda první bublinky na základě
Sievertsova zákona
13

Ve vyhřívané komoře se postupně snižuje tlak

Pracovník kontroluje hladinu vzorku.

Jakmile se objeví první bublinka, ukončí
zkoušku

Na displeji se objeví množství vodíku
v jednotce cm3 / 100g Al
14
15

Pozitiva zkoušky „první bublinka“:






Jednoduché a velice rychlé
Výsledek zkoušky je známí do jedné minuty
Můžeme předpovědět množství vměstků a naplynění v odlitku
Se stejným zařízením můžeme provést i Drosstest a Staub – Pfaiferův test
Vhodné pro všechny slitiny Al
Negativa:
 Vyšší investiční náklad
 Nezaškolený pracovník nevidí první bublinku ve správný okamžik,
proto může dojít k mírné odchylce
16
17

200g taveniny je odlito do vakuové komory

Tlak v komoře je snížen na méně jak 10mBar

Tavenina tuhne ode dna, nečistoty
vyplouvají na povrch

Zkouška se provádí na Alu Speed Tester
SCHÄFER Chemische Fabrik GmbH, Bonner Str. 20, D-53773 Hennef/Sieg
18

Pozitiva zkoušky DI:






Jednoduché, výsledek do 10 minut
Můžeme si udělat představu o znečištění taveniny
Můžeme předpovědět množství vměstků v odlitku
Se stejným zařízením můžeme provést i dichte index a první bublinku
Vhodné pro všechny slitiny Al
Negativa:
 Vyšší investiční náklad
 Výsledek zkoušky nelze kvantifikovat
 Je nutné vytvořit interní etalony/skupiny kvality
19
Tuto metodu nelze kvantifikovat
20
21
22
23
24
Sonda je trvale ponořena v tavenině
Doba náběh měření je 10 minut
Vhodné pro velké ustalovací pece
25

Index hustoty

Stanovení množství rozpuštěného vodíku
metodou první bublinka

Drosstest, Staub - Pfeifferův test

Chapel
SCHÄFER Chemische Fabrik GmbH, Bonner Str. 20, D-53773 Hennef/Sieg
26
Děkuji Vám
za Vaši pozornost
Jan Vrtílek – Metalurgie slitin pro tlakové lití
27