Upload
ngotuyen
View
216
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Wpływ powłoki Al-Si na proces wytwarzania
i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur
stalowych
dr inż. Krzysztof Żaba
Akademia Górniczo-Hutnicza
im. St. Staszica w Krakowie Wydział Metali Nieżelaznych
Powłoki aluminiowe i stopowe
Powłoka Al
Warstwa faz międzymetalicznych
Al–Fe
Podłoże stalowe
Powłoka Al-Si
Warstwa faz międzymetalicznych
Al–Fe-Si
Podłoże stalowe
Powłoka Al
Warstwa faz
międzymetalicznych
Powłoka Al-Si
Warstwa faz
międzymetalicznych
Podłoże stalowe Podłoże stalowe
Powłoka Al Powłoka Al-Si
Powłoka Al
Układ równowagi fazowej Fe-Al
Fe Al
Powłoka Al
Mechanizm powstawania powłoki Al
Powłoka Al
Struktura powłoki Al
FeAl3
Fe2Al5
Al
Fe
Literatura dotycząca powłoki Al
• V. R. Ryabov: Aluminizing of steel, Oxonian Press, New Delhi 1985.
• ASM Handbook committee: Aluminum coating of Steel, ASM Metals Handbook, on Surface Cleaning, Finishing and
Coating, ASM International, Material Park, OH, 5 (1982) 335-347.
• AK Steel: Technical Bulletin on Aluminized Steel Type 2, AK Steel Corporation, 703, Curtis Street, Middle Town, OH.,
(2010)
• S. G. Denner, R. D. Jones, R. J. Thomas: Hot-dip aluminising of steel strip, 1. Processes, properties and applications,
Iron Steel International, 48, 3 (1975) 241-247.
• S. Kobayashi, T. Yakou: Control of intermetallic compound layers at interface between steel and aluminum by diffusion-
treatment, Materials Science and Engineering A, 338, 1-2 (2002) 44-53.
• H. R. Shahverdi, M. R. Ghomashchi, S. Shabestari, J. Hejazi: Microstructural analysis of interfacial reaction between
molten aluminium and solid iron, Journal of Materials Processing Technology, 124 (2002) 345-352.
• W. J. Cheng, Ch. J. Wang: Growth of intermetallic layer in the aluminide mild steel during hot–dipping, Surface and
Coatings Technology, 204, 6-7 (2009) 824-828.
• W. J. Cheng, Ch. J. Wang: Study of microstructure and phase evolution of hot–dipped aluminide mild steel during high–
temperature diffusion using electron backscatter diffraction, Applied Surface Science, 257, 10 (2011) 4663-4668.
• G. Eggeler, W. Auer, H. Kaesche: Reactions between low alloyed steel and initially pure as well as iron-saturated
aluminium melts between 670 and 800 degree C, Zeitschrift fuer Metallkunde/Materials Research and Advanced
Techniques, 77, 4 (1986) 239-244.
• K. Bouché, F. Barbier and A. Coulet: Intermetallic compound layer growth between solid iron and molten aluminium,
Materials Science and Engineering A, 249, 1-2 (1998) 167-175.
• W. Li, S. Liu, Q. Huang, M. Gu: Hot–Dipped Aluminising (HDA) of a Low Carbon Steel Wire, Materials Science and
Technology, 19 (2003) 1025-1029.
• P. T. Stroup, G. A. Purdy: Effect of coatings on the fatigue behavior of 0.22% carbon steel, Metal Progress (1950) 57-59.
• S. Shibata, S. Morozumi, S. Koda: Formation of the Alloys Layer in the Fe-Al Diffusion Couple, Nippon Kinzoku
Gakkai, 30, 4 (1966) 382-391.
Powłoka Al-Si
Układy równowagi fazowej Al-Si oraz Al-Fe-Si
Al Si Al Fe
Si
Powłoka Al-Si
Wpływ dodatku Si na strukturę i grubość powłoki Al-Si
Al Al-0.5Si Al-2.5Si Al-5Si Al-10Si
Powłoka Al-Si
0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8 10 12 14
Zawartość Si [%]
Gru
bo
ść w
arst
wy
dy
fuzy
jnej
[ mm
]
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7
Zawartość Si [%]
Gru
bo
ść w
arst
wy
dy
fuzy
jnej
[ mm
]
Fe3Al
Fe2Al5
Wpływ dodatku Si na strukturę i grubość warstwy faz międzymetalicznych
Powłoka Al-Si
Powłoka Al-Si
Struktura powłoki Al-Si
Podłoże stalowe
Al
Si
Al
Fe
Si
Fe
5mm
Literatura dotycząca powłoki Al-Si
• V. R. Ryabov: Aluminizing of steel, Oxonian Press, New Delhi 1985.
• C. M. Cotell, J.A. Sprague, F.A. Smidt: Surface Engineering, ASM Metals Handbook on Surface Engineering, ASM
International, Materials Park, OH, 5 (1999) 718.
• D. M. Dovey, A. Waluski: Continuous dip aluminizing of steel, Metallurgia, 67 (1963) 211-217.
• AK Steel: Production Data Bulletin on Aluminized Steel Type 1, AK Steel Corporation, 703, Curtis Street, Middle
Town, OH., (2010)
• G. H. Awan: The Morphology of Coating–Substrate Interface in Hot–Dip–Aluminized Steels, University of Engineering
and Technology Lahore (2007).
• W.-J. Cheng, C.-J. Wang : Microstructural evolution of intermetallic layer in hot-dipped aluminide mild steel, with silicon
addition, Surface & Coatings Technology 205 (2011) 4726–4731.
• P. Liu, T. Thorvaldsson, G. L. Dunlop: Formation of intermetallic compounds during solidification of dilute Al–Fe–Si
alloys, Materials Science and Technology, 2, 10 (1986) 1009-1018.
• N.A. El-Mahallawy, M.A. Taha, M.A. Shady, A.R. El-Sissi, A.N. Attia, W. Rief: Analysis of coating layer formed on steel
strips during aluminising by hot dipping in Al-Si baths, Materials Science and Technology, 13, 10 (1997) 832-840.
• G. Eggeler, W. Auer, H. Kaesche: On the influence of silicon on the growth of the alloy layer during hot dip aluminizing,
Journal of Material Science, 21, 9 (1986) 3348-3350.
• M. V. Akdeniz, A. O. Mekhrabov, T. Yilmaz: The role of Si addition on the interfacial interaction in Fe-Al diffusion
layer, Scripta Metallurgica et Materialia,31, 12, 15 (1994) 1723-1728.
• C. Wei–Jen, W. Chaur–Jeng: Effect of silicon on the formation of intermetallic phases in aluminide coating on mild steel,
Intermetallics, 19, 10 (2011) 1455-1460.
• S. H. Hwang, J. H. Song, Y. S. Kim: Effects of carbon content of carbon steel on its dissolution into a molten aluminum
alloy, Materials Science and Engineering A, 390, 1-2 (2005) 437-443.
• K. Żaba: The influence of heat treatment on selected physical properties of aluminized steel strips, Archives of Civil and
Mechanical Engineering, 10, 4 (2010) 107–118.
Rury stalowe ze szwem
Rury ze szwem
Zgrzewane
Ogniowe Elektryczne
Kontaktowe
Prądem
stałym
Małą częstotliwością
Wielką częstotliwością
Indukcyjne
Średnią częstotliwością
Wielką częstotliwością
Lutowane Spawane
Łukiem krytym
Pod warstwą topnika
Ze szwem wzdłużnym
Ze szwem spiralnym
W osłonie gazowej
W osłonie gazowej
Plazmowe Laserowe
Literatura dotycząca rur stalowych ze szwem (1)
• F. Sievern: Method of and apparatus for forming metal tubes, patent US 1848671 (1932)
• Y. Kusakabe, K. Omura, H. Mori: Tube forming machine Rusing three point Bendig, patent US 6223575 (2001).
• J. Kazanecki, J. Kajtoch, Niebój A.: Współczesne rozwiązania konstrukcyjne walcarek kształtujących rurę szczelinową w
liniach do zgrzewania prądami wielkiej częstotliwości, Hutnik – Wiadomości Hutnicze, 8 (1998) 308-318.
• M. Schneider, J. Rzeczycki: Kształtowanie rur zgrzewanych z taśmy stalowej, Hutnik, 3 (1965) 82-94.
• Nippon Steel Corporation, materiały informacyjne firmy (1988).
• K. Nakajima, W. Mizutcmi: Development of a New Forming Process with Vertical Rolls for Electric-Resistance-Weld
Pipes, Transactions of The Iron and Steel Institute of Japan, 17 (1981) 895-910.
• T. Tamuni i inni: An Outline of 26-inch Mill and Quality of Pipes, Kawasaki Steel Technical Report, 2 (1981) 56-67
• E. Yokoyama i inni: Steel Sheet Deformation Behaviour and Forming Load Determination in the 26-inch Cage Forming
ERW Pipe Mill, Kawasaki Steel Technical Report, 4 (1981) 72-83.
• H. Shibano, Y. Watanabe, A Taka, M. Kuriyama, Y. Tsuruta, K. Nabata: New Forming Technology for Medium -
Diameter ERW Tube, Procedings of the Third International Conference on Steel Rolling, Technology of Pipe and Tube
and their Application, Keidanren Kaikan, Tokio (1985) 280-287
• Y. Kuriyama, A Taka, Y. Watanabe, T. Nagao: Roll Forming for Widely Ranging Thickness Diameter Ratio ERW Pipes,
Advanced Technology of Plasticity, Stuttgart (1987) 207-214.
• W. Bungert: New Solutions for ERW Pipe Mill in the Size Range from 1/2"- 4" with Quick-Change over System and
Computerized Mill Settings, Proceedings of 35th Conference Mechanical Working and Steel Processing, Pittsburg,
XXXI (1993) 198-213.
• I. Nakata, F.Wang: New Compact FF Mill for Better Quality, Economical and Eeasy Operation, International
Confenference Euro Tube’97, Bergamo (1997).
Literatura dotycząca rur stalowych ze szwem (2)
• R. M. O’Neill, G. R. Mohr: Impeder device for improving radio-frequency induction welding, patent US 3270176 (1966).
• Charles D. McLain: High frequency weld box, patent US 3733453 (1973).
• M. Schneider, J. Rzeczycki: Kształtowanie rur zgrzewanych z taśmy stalowej, Hutnik, 3 (1965) 82-94.
• S. Grabowski: Nowoczesne metody wytwarzania rur ze szwem, Hutnik, 10 (1981).
• J. Kazanecki: Tendencje rozwojowe w światowej produkcji rur zgrzewanych prądami wysokiej częstotliwości, Wiadomości
Hutnicze, 5 (1989) 282-293.
• H. Grohs: Manufacturing technology of welded pipes and tubes. Proceedings of 3rd International Conference on Steel
Rolling Technology of Pipe and tube and their Application, Tokio (1985) 263-271.
• J. G. Williams: Modern technology for ERW Linepipe Steel Production (X60 to X80 and beyond), Proc. International
Conference Microalloying’95, Pitsburg (1995) 117-139.
• Rury stalowe spawane indukcyjnie wielką częstotliwością, materiały informacyjne firmy Fuch Rohr, (1995).
• The high-frequency induction welded line pipe, materiały informacyjne firmy Mannesman, (1995).
• T. Tamura: An Outline of 26-inch Mil land Quality of Pipes, Kawasami Steel Technical Report, 2 (1981) 56-57.
• High frequency induction (HFI) welded line pipe, materiały informacyjne firmy Tata Steel, (1998).
• High frequency welded - induction steel pipes, materiały informacyjne firmy Ferrum S. A., (1999).
• High frequency induction welded steel tubes, materiały informacyjne firmy Corus Tubes, (2003).
• K. Żaba, S. Nowak: Laserowe spawanie rur, fragment monografii - Akademia Pedagogiczna im. Komisji Edukacji
Narodowej w Krakowie, Instytut Techniki, (2005) 267–275.
Schemat wytwarzania aluminiowanych rur
stalowych z jednostkowymi procesami
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
GOTOWA RURA
GOTOWE RURY
Schemat wytwarzania aluminiowanych rur
stalowych z jednostkowymi procesami
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
TAŚMA
GOTOWA RURA
GOTOWE RURY
Analiza jednostkowych procesów
wytwarzania aluminiowanych rur
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
powłoka Al–Si
podłoże
Literatura dotyczącą technologii wytwarzania
aluminiowanych rur stalowych
• K. Żaba: Ocena jakości taśmy stalowej z powłoką Al-Si, przeznaczonej na rury zgrzewane, Rudy i Metale Nieżelazne, 53,
11 (2008) 680–694.
• S. Nowak, K. Żaba: Relacja pomiędzy wymaganiami stawianymi zgrzewanym rurom przeznaczonym na elementy układów
wydechowych, a własnościami blachy wsadowej, materiały konferencyjne (2005) 239–245.
• K. Żaba, S. Nowak, S. Kąc, S. Starzykowski: Analiza zużycia narzędzi w procesie perforacji taśm stalowych z powłoką
Al-Si, przeznaczonych na elementy układów wydechowych, Rudy i Metale Nieżelazne, 51, 2 (2006) 71–78.
• K. Żaba, S. Nowak, S. Kąc: Analiza procesu rozcinania stalowych taśm z powłoką Al-Si, przeznaczonych na rury do
elementów układów wydechowych, Rudy i Metale Nieżelazne, 51, 6 (2006) 363–366.
• S. Nowak, K. Żaba, G. Sikorski, M. Szota, P. Góra: Analiza zużycia narzędzi w linii zgrzewania rur: ocena
niezawodności, Rudy i Metale Nieżelazne, 51, 11 (2006) 672–676.
• K. Żaba, S. Nowak: Pomiar temperatury w linii technologicznej zgrzewania stalowych rur z powłoką Al-Si, Rudy i Metale
Nieżelazne, 52, 8 (2007) 473–481.
• S. Nowak, B. Świątek, K. Żaba, A. Lis: Projektowanie procesu wytwarzania zgrzewanych rur z powłokami Al-Si,
przeznaczonych na elementy układów wydechowych, Rudy i Metale Nieżelazne, 52, 2 (2007) 70–76.
• M. Szota, S. Nowak, K. Żaba, S. Kąc: Badania procesu uzupełniania powłoki Al-Si na stalowych rurach zgrzewanych,
przeznaczonych na elementy układów wydechowych, Rudy i Metale Nieżelazne, 53, 1 (2008) 14–19.
• K. Żaba, W. Muzykiewicz, S. Nowak: Analysis of the perforation process of steel strips used in automotive industry,
Archives of Civil and Mechanical Engineering, 8, 3 (2008) 145–154.
• K. Żaba, M. Madej: Selected problems of abrasion resistance of aluminized steel tubes, Archives of Metallurgy and
Materials, 56, 4 (2011) 860-869.
• K. Żaba, M. Hyrcza-Michalska: Investigations of the technological plasticity of strips and tubes produced from low-
carbon steel with Al-Si coatings, Steel Research International – Special Edition, (2012) 635–638.
• K. Żaba: Quality assessment of aluminized steel tubes, Archives of Foundry Engineering, 10, 3 (2010) 23–28.
Cel pracy
Określenie wpływu powłoki Al–Si
na jakość jednostkowych procesów
wytwarzania rur
oraz tych procesów na stan i właściwości
powłoki, ukierunkowane na
uzyskanie wyrobów o wymaganej jakości
technologicznej i eksploatacyjnej
Zakres badań
2.1. Badania
w procesie
rozcinania
taśmy
2.2. Badania
w procesie
perforo–wania
taśmy
2.3. Badania
w procesie
usuwania powłoki z
krawędzi
taśmy
2.4.
Badania
w procesie
formo–
wania rury
szczeli–
nowej
2.5. Badania
w procesie
zgrzewa–nia rury
szczeli–
nowej
2.7. Badania
w procesie
napylania powłoki
na zgrzew
2.8. Badania
w procesie
kalibro–
wania rury
2.9. Badania
w procesie
cięcia
rury
2.6. Badania
w procesie
usuwania wypływki
zewnę–
trznej i wewnę–
trznej
1. Badania materiału wsadowego –
aluminiowanej taśmy stalowej 3. Badania wyrobu gotowego –
aluminiowanej rury stalowej
2. Badania w jednostkowych
procesach wytwarzania
aluminiowanych rur stalowych
Metodyka badań
Metodyka badań
Wyniki badań taśmy
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań taśmy
Ra=1,9-2,2mm
Rz=12-14mm
gt=1,496-1,504mm
gp=18,7-22,6mm
Wyniki analizy składu chemicznego taśmy stalowej
Powierzchnia i struktura powłoki
Wyniki badań właściwości mechanicznych
taśmy
Mikroanaliza składu chemicznego powłoki
63 mHV
167 mHV
1 2 4 3
1
2
3
4
Mikroanaliza składu chemicznego w wybranych obszarach powłoki i podłoża
Mikroanaliza składu chemicznego powłoki
Si Al Fe
Mikroanaliza składu chemicznego wzdłuż linii pomiaru od powierzchni powłoki do podłoża
Wpływ odkształcenia plastycznego na jakość
powłoki
Powierzchnia i struktura powłoki po odkształceniu
Wyniki badań odporności powłoki na ścieranie
i erozję w strumieniu cząstek stałych
Powierzchnia powłoki po obróbce
erozyjnej w strumieniu cząstek stałych Powierzchnia powłoki po badaniach ścieralności
gp=0mm
gp=20mm
Wyniki badań odporności powłoki na korozję
Powierzchnia i struktura powłoki po 12 miesiącach oddziaływania środowiska korozyjnego
Wyniki badań odporności powłoki na korozję
Powierzchnia i struktura powłoki po 4 miesiącach
Powierzchnia i struktura powłoki po 8 miesiącach
Powierzchnia i struktura powłoki po 12 miesiącach
Stopień skorodowania powierzchni
powłoki Al-Si
Kationy Zawartość [mg/dm3] Aniony Zawartość [mg/dm
3]
Na+ 276,60 Cl
– 439,0
K+ 2,06 SO4
2– 55,54
Mg2+
7,69 HCO3– 268,0
Ca2+
89,52 CO32–
<0,5
Fe+2
2,186 NO3– 4,7
K 37,056 A 762,54
Wyniki badań odporności powłoki na
działanie cykli cieplnych
Powierzchnia powłoki Al-Si przed badaniem
Powierzchnia powłoki Al-Si po badaniu
Struktura powłoki Al-Si po badaniu
T=400°C, t=15min
T=20°C, t=1min
10-krotnie
Wyniki badań w jednostkowych procesach
wytwarzania rur
Wyniki badań w procesie rozcinania taśmy
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie rozcinania taśmy
Obserwacja przekroju poprzecznego krawędzi taśmy po rozcinaniu
Wyniki badań w procesie rozcinania taśmy
1 1
2 3
3
2
Mikroanaliza składu chemicznego na przekroju taśmy po rozcinaniu
Wyniki badań w procesie rozcinania taśmy
Obserwacja krawędzi cięcia noża krążkowego
Nóż krążkowy nowy Nóż krążkowy zużyty
Fragmenty zużytego noża krążkowego
Wyniki badań w procesie perforowania taśmy
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie perforowania taśmy
Obserwacja przekroju poprzecznego otworu po perforowaniu
Wyniki badań w procesie perforowania taśmy
1
3
1
2 1
3
2
Mikroanaliza składu chemicznego na przekroju otworu
Wyniki badań w procesie perforowania taśmy
Stempel nowy Stempel zużyty
Fragmenty zużytego stempla
Obserwacja krawędzi stempla
Wyniki badań w procesie usuwania powłoki z
krawędzi taśmy
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie usuwania powłoki z
krawędzi taśmy
powłoka Al–Si
podłoże
Mikroanaliza składu chemicznego w wybranych obszarach krawędzi taśmy po usunięciu powłoki
Wyniki badań w procesie formowania rury
szczelinowej
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie formowania rury
szczelinowej
Grubość powłoki na zewnętrznej powierzchni rury
Wyniki badań w procesie formowania rury
szczelinowej
Chropowatość powłoki na zewnętrznej powierzchni rury
Wyniki badań w procesie formowania rury
szczelinowej
Wpływ środka smarnego na grubość i chropowatość powłoki po ścieraniu
Wyniki badań w procesie zgrzewania rury
szczelinowej
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie zgrzewania rury
szczelinowej
Wyniki badań w procesie zgrzewania rury
szczelinowej
Al
Si
Fe
Al
Si
Fe
Mikroanaliza składu chemicznego w strefie zgrzewu
Wyniki badań w procesie usuwania wypływki
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie usuwania wypływki
Obserwacje obszarów zgrzewu po usunięciu wypływki zewnętrznej i wewnętrznej
Wyniki badań w procesie napylania powłoki
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań w procesie napylania powłoki
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35
Odległość od powierzchni powłoki [mm]
Za
wart
ość
Al,
Fe
[%]
Al
Fe
1
1
2
3
4
2 3 4
Mikroanaliza składu chemicznego napylonej powłoki
Wyniki badań w procesie napylania powłoki
Wpływ odkształcenia na jakość napylonej powłoki
Roztłaczanie równoległe Spłaszczanie pierścienia
Roztłaczanie na stożku Rozciąganie pierścienia
Wyniki badań rur
TAŚMA
ROZCINANIE
PERFOROWANIE
USUWANIE POWŁOKI
FORMOWANIE
ZGRZEWANIE
USUWANIE WYPŁYWKI
NAPYLANIE
KALIBROWANIE
CIĘCIE
GOTOWA RURA
Wyniki badań rur
Ra=1-1,1mm
Rz=7-8mm gt=1,496-1,51mm
gp=19,8-20,1mm
Powierzchnia i struktura powłoki na rurze poza obszarem złącza
Wyniki badań właściwości mechanicznych rur
rura
Mikroanaliza punktowa składu chemicznego
powłoki na rurze
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35
Odległość od powierzchni powłoki [mm]
Za
wart
ość
Al,
Fe,
Si
[%]
Al
Fe
Si
167 mHV
63 mHV
1
2
3
1 2 3
Mikroanaliza składu chemicznego w wybranych obszarach powłoki i podłoża
Mikroanaliza liniowa składu chemicznego
powłoki na rurze
Al Si Fe
Mikroanaliza składu chemicznego wzdłuż linii pomiaru od powierzchni powłoki do podłoża
Wpływ odkształcenia plastycznego na jakość
powłoki na rurach
Roztłaczanie równoległe
Roztłaczanie na stożku Rozciąganie pierścienia
Spłaszczanie pierścienia
Wyniki badań odporności powłoki na ścieranie
i erozję w strumieniu cząstek stałych
Powierzchnia powłoki po obróbce
erozyjnej w strumieniu cząstek stałych Powierzchnia powłoki po badaniach ścieralności
gp=0mm
gp=19mm
Wyniki badań odporności powłoki na korozję
Powierzchnia i struktura powłoki po 12 miesiącach oddziaływania środowiska korozyjnego
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Analiza wyników-ujęcie syntetyczne
Podsumowanie
• W rozprawie zaprezentowano wyniki kompleksowych badań dotyczących
powłoki Al–Si na stalowych taśmach i rurach. Kompleksowe podejście
wyraziło się wszechstronnymi badaniami materiału wsadowego, badaniami
w procesach wytwarzania wyrobów z takich materiałów w postaci
stalowych rur zgrzewanych, przeznaczonych na elementy układów
wydechowych oraz badaniami gotowych wyrobów.
• Badania stanu powłoki na rurach wytworzonych metodą zgrzewania
wykazały, że w warunkach procesu nie dochodzi do jej degradacji, nie
ulega pękaniu, zachowuje pełną przyczepność a odpowiednie kalibrowanie
narzędzi, ich stan oraz warunki realizacji procesu zapewniają wymaganą
jakość powierzchni oraz złącza a tym samym jakość rur.
• Wyniki badań dowodzą, że możliwe jest uzyskanie wysokiej jakości
aluminiowanych rur stalowych ze szwem w złożonych i kontrolowanych
procesach produkcyjnych pod warunkiem, że uwzględnione zostanie
wzajemne oddziaływanie powłoki Al–Si na te procesy i równocześnie
wpływ tych procesów na powłokę.
Dziękuję bardzo za uwagę
Efekt Sandelina 0,03-0,13% Si
Efekt Bablika > 0,28% Si
Efekt Sebisty’ego 0,13-0,28% Si