×

Na stronie http://www.imz.pl stosujemy pliki cookies (ciasteczka) w celu gromadzenia danych statystycznych oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron. Dalsze korzystanie z naszej strony oznacza, że wyrażają Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza
4.jpg

Marian Niesler

Instytut Metalurgii Żelaza

NOWE TECHNIKI BAT POJAWIAJĄCE SIĘ W METALURGII ŻELAZA I STALI

W artykule przedstawiono nowe techniki umożliwiające zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko naturalne w sektorze produkcji stali. Podano przykłady takich technik dla procesu spiekania rud, procesu wielkopiecowego, konwertorowego i elektrycznego. Skupiają się one m.in. na redukcji emisji dioksyn i furanów, pyłów oraz na odzysku ciepła z tych procesów i na recyklingu odpadów.

Joanna Furmanek

Instytut Metalurgii Żelaza

Franciszek Binczyk, Paweł Gradoń

Politechnika Śląska

WPŁYW PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA KSZTAŁTOWANIE MIKROSTRUKTURY ŻELIWA ADI

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury żeliwa sferoidalnego w stanie odlanym oraz po dwustopniowej obróbce cieplnej (austenityzacja w 900oC i wygrzewanie izotermiczne w 280, 330 i 380oC). Za pomocą programu komputerowego LUCIA oceniono cechy morfologii grafitu oraz osnowy metalowej. Metodą spektroskopii Mössbauera dokonano oceny składu osnowy żeliwa ADI, co umożliwiło określenie udziału austenitu wykazującego właściwości paramagnetyczne. Wyniki tych pomiarów, w połączeniu z wynikami badań kalorymetrycznych pozwoliły na dokonanie opisu procesów przebiegających podczas wygrzewania izotermicznego. Na wykresach kalorymetrycznych podczas nagrzewania żeliwa ADI stwierdzono obecność silnego efektu egzotermicznego, którego początek przemieszcza się od 468oC do 489oC w miarę podwyższania temperatury wygrzewania izotermicznego. Wartość entalpii tego efektu zmienia się proporcjonalnie do zmiany udziału austenitu w żeliwie skutkiem obróbki cieplnej. Na tej podstawie stwierdzono, że proces powstawania osnowy żeliwa, składającej się z ferrytu i stabilnego, przesyconego węglem austenitu, ma charakter endotermiczny i wymaga dostarczenia energii do układu.

Barbara Niżnik

Instytut Metalurgii Żelaza

Maciej Pietrzyk

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

ZASTOSOWANIE MODELU NUMERYCZNEGO DO ANALIZY PRZEMYSŁOWEGO PROCESU WALCOWANIA PRĘTÓW

W artykule przedstawiono wyniki modelowania numerycznego przebiegu przemian fazowych w pręcie ze stali konstrukcyjnej niskowęglowej z mikrododatkiem niobu. Modelowanie obejmowało hipotetyczny proces przemysłowy walcowania i chłodzenia prętów żebrowanych. Model numeryczny wykorzystuje metodę elementów skończonych i równania opisujące kinetykę przemian fazowych. Równania kinetyki uwzględniają wpływ procesu wydzieleniowego oraz gęstości dyslokacji na postęp przemian fazowych w oparciu o model cząstkowy, stosujący metodę zmiennych wewnętrznych, opisujący zmiany gęstości dyslokacji w trakcie i po odkształceniu, niezależnie w austenicie i w ferrycie. W celu zaprezentowania możliwości obliczeniowych opracowanego modelu numerycznego dla skali mikro i nano włączono go do programu El_temp, który wykorzystuje metodę elementów skończonych. Obliczone tą metodą bieżące lokalne wartości temperatury, naprężenia i odkształcenia po wprowadzeniu do modelu przemian fazowych, dają możliwość określenia rozkładu ułamka objętości faz w końcowym produkcie.

Jarosław Opara

Instytut Metalurgii Żelaza

METODA AUTOMATÓW KOMÓRKOWYCH - ZASTOSOWANIE W MODELOWANIU PROCESÓW PRZEMIAN FAZOWYCH

Artykuł prezentuje opis podstaw teoretycznych metody automatów komórkowych oraz ich zastosowanie w symulacjach procesów przemian fazowych zachodzących w stali. Przedstawione fundamentalne wiadomości o automatach komórkowych pozwalają na dokładne zapoznanie się z tym zagadnieniem. Omówione modele oraz wyniki symulacji przemiany fazowej austenit w ferryt opartej na metodzie automatów komórkowych, ukazują olbrzymi potencjał w zastosowaniu tej metody do modelowania procesów technologicznych w inżynierii materiałowej.

Artur Żak, Wojciech Burian

Instytut Metalurgii Żelaza

STANOWISKO BADAWCZE DO ODLEWANIA MASYWNYCH STOPÓW AMORFICZNYCH

W artykule przedstawiono fizyczne i techniczne podstawy procesu wytwarzania masywnych stopów o strukturze amorficznej oraz podano założenia do konstrukcji urządzenia do wytapiania i odlewania nowoopracowywanych stopów, na podstawie których zostało wykonane w Zespole Technologii i Aplikacji Wyrobów Instytutu Metalurgii Żelaza laboratoryjne stanowisko do wytapiania i odlewania.

 

Projekty badawcze sfinansowane z dotacji na działalność statutową

Janusz Stecko, Piotr Różański, Jerzy Pogorzałek, Marian Niesler, Marian Niesler, Jerzy Wiedermann, Jarosław Gazdowicz, Piotr Skupień, Hanna Krztoń, Waldemar Spiewok, Józef Paduch

PRZEPROWADZENIE WSTĘPNYCH PRÓB I BADAŃ NAD MOŻLIWOŚCIĄ POZYSKIWANIA MATERIAŁÓW ŻELAZONOŚNYCH PRZEZNACZONYCH DO OTRZYMYWANIA WODORU

Celem pracy było przeprowadzenie wstępnych prób i badań nad możliwością pozyskiwania materiałów żelazonośnych przeznaczonych do otrzymywania wodoru. Zaproponowano koncepcje stanowiska do badań utleniania materiałów żelazonośnych do celów produkcji wodoru. Przeprowadzono redukcje, utlenianie i ponowną redukcje wytypowanych materiałów tlenkowych. Określono stopień ich metalizacji, a po procesach redukcji i utleniania analizowano stopień rozwinięcia powierzchni przy pomocy analizy mikroskopowej. Określono również składy fazowe analizowanych materiałów.

Michał Kubecki, Waldemar Spiewok

JAKOŚCIOWA I ILOŚCIOWA IDENTYFIKACJA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH ZAWARTYCH W GLEBACH NA TERENACH POŁOŻONYCH W SĄSIEDZTWIE ZAKŁADÓW PRZEMYSŁOWYCH

Celem pracy było opracowanie i wdrożenie w Laboratorium Analiz Chemicznych Instytutu Metalurgii Żelaza metod analitycznych identyfikacji oraz oznaczania zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w glebach, za pomocą chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem masowym (HRGC/HRMS). Przedmiotem badań były wzorce z atestowaną zawartością wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz gleby z terenów położonych w sąsiedztwie zakładów przemysłowych. Ustalono warunki pracy chromatografu gazowego i spektrometru masowego, wdrożono metodę ekstrakcji WWA z próbek gleb z zastosowaniem techniki SPE oraz sporządzono odpowiednie procedury analityczne.

Andrzej Wrożyna, Roman Kuziak, Valeriy Pidvysots'kyy, Władysław Zalecki

MATEMATYCZNE MODELOWANIE GALVANNEALINGU BLACH KAROSERYJNYCH W LINII CYNKOWANIA ZANURZENIOWEGO

Celem pracy było opracowanie metody matematycznego modelowania rozwoju powłoki cynkowej podczas galvannealingu w linii ciągłego cynkowania zanurzeniowego. Przeprowadzono badania wpływu szybkości nagrzewania oraz czasu wygrzewania na strukturę powłok i zawartość żelaza w powłokach na stali DX54D. Opracowano model umożliwiający określenie wzrostu zawartości żelaza w powłoce dla dowolnego przebiegu galvannealingu lub optymalizację czasu trwania wskazanego etapu procesu.

Artur Mazur

WDROŻENIE PROGRAMU PROCAST 3D DO PROWADZENIA SYMULACJI NUMERYCZNEJ CIĄGŁEGO ODLEWANIA STALI W OPARCIU O PARAMETRY TECHNOLOGICZNE PRZEMYSŁOWYCH URZĄDZEŃ COS

Celem pracy było opracowanie metodyki przygotowania i zdefiniowania danych wejściowych, przeprowadzenia symulacji oraz analizy wyników modelowania numerycznego ciągłego odlewania stali z wykorzystaniem programu ProCAST 3D [1]. Symulację numeryczną ciągłego odlewania stali przeprowadzono w oparciu o dane techniczno technologiczne rzeczywistego urządzenia COS. Do zdefiniowania warunków jednoznaczności wykorzystano parametry technologiczne opracowane na podstawie rzeczywistego wytopu przemysłowego.

Marek Burdek, Jarosław Marcisz, Jerzy Stępień, Mariusz Adamczyk

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW STARZENIA PO ZGNIOCIE NA ZIMNO STALI MARAGING ORAZ ZBADANIE DYNAMICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STALI NA KORPUSY WYTWARZANE METODĄ ZGNIATANIA OBROTOWEGO NA ZIMNO

W pracy wykonano kompleksowe badania mające na celu optymalizację parametrów starzenia po zgniataniu obrotowym na zimno stali maraging N18K9M5Ts i N18K12M4Ts oraz zbadano dynamiczne właściwości mechaniczne stali stosowanych na korpusy wytwarzane metodą zgniatania obrotowego na zimno, tj. stali maraging i 15HGMV).

Dariusz Woźniak, Rafał Palus, Józef Gawor, Urszula Galisz, Jerzy Pogorzałek

OPRACOWANIE PÓŁPRZEMYSŁOWEJ TECHNOLOGII WYTAPIANIA I ODLEWANIA ORAZ PRZERÓBKI PLASTYCZNEJ NA GORĄCO WYSOKOSTOPOWYCH STALI Z GRUPY FEMNAL DO ZASTOSOWANIA W LPS

Celem pracy było uściślenie zakresu zmienności parametrów technologii przeróbki plastycznej na gorąco stali X55MnAl25-5 i określenie wpływu odkształcenia plastycznego na strukturę i właściwości. Na podstawie danych literaturowych, przeprowadzonych prób kucia oraz wykonanych badań metalograficznych, wytrzymałościowych i pomiarów twardości opracowano podstawowe parametry procesu technologicznego odkształcania stali na gorąco. Wynikiem pracy są założenia do technologii walcowania w linii LPS.

Władysław Zalecki, Ryszard Molenda, Valeriy Pidvysots'kyy, Andrzej Wrożyna, Zdzisław Łapczyński

SYMULACJA FIZYCZNA I MODELOWANIE NUMERYCZNE PROCESU CIĄGŁEGO WYŻARZANIA BLACH

W oparciu o dostępne w literaturze modele opracowano procedury, pozwalające obliczyć okres inkubacyjny i postęp procesów rekrystalizacji. Procedury te (Monte Carlo i Algorytmy Genetyczne) zaimplementowano do arkusza kalkulacyjnego MS Excel. Arkusze obliczeniowe do ilościowej analizy wyników badań procesów rekrystalizacji obejmują: parametry kinetyczne (model JMAK) i udział składnika zrekrystalizowanego (ferrytu). Współczynniki występujące w równaniach modelu opracowano na podstawie przeprowadzonych badań, w tym symulacji fizycznej z użyciem symulatora Gleeble 3800. Opracowano również arkusz, który pozwala symulować postęp procesu rekrystalizacji w trakcie ciągłego wyżarzania blach.

Jerzy Pogorzałek, Lech Bulkowski, Piotr Różański, Hanna Krztoń, Bożena Smolec

EKSTRAKCJA MIEDZI Z KĄPIELI METALOWEJ W PIECU ŁUKOWYM

Celem pracy były zbadanie możliwości obniżenia zawartości miedzi w kąpieli metalowej poprzez jej ekstrakcję do żużla. Badania przeprowadzono w laboratoryjnym piecu łukowym i laboratoryjnym otwartym piecu indukcyjnym, przy użyciu żużli o różnym składzie chemicznym. W wyniku badań stwierdzono, że spośród zastosowanych żużli największą zdolnością do ekstrahowania miedzi z kąpieli metalowej, wykazuje żużel składający się w 50% Na2 SO4 i 50% K2SO4,. Zastosowanie takiego żużla do ekstrakcji miedzi powoduje znaczny przyrost siarki w kąpieli metalowej.

Marian Niesler, Piotr Różański, Janusz Stecko, Jerzy Pogorzałek, Mariusz Borecki Wacław Wittchen, Ireneusz Szypuła

ROZWÓJ METODYKI BADAŃ I WYPOSAŻENIA BADAWCZEGO ZESPOŁU PROCESÓW SUROWCOWYCH

W pracy przedstawiono rozwój wyposażenia badawczego Zespołu Procesów Surowcowych w nowoczesną aparaturę i stanowiska badawcze, rozszerzające ofertę badawczą oraz poprawiające jakość wykonywanych prac badawczych. W ramach pracy dokonano:

  • zakupu systemu do analizy termicznej,
  • zakupu komputerowego systemu do obliczeń termochemicznych,
  • oceny zdolności pomiarowej nowo zakupionej kamery termowizyjnej,
  • opracowano metodę brykietowania odpadów hutniczych w nowej linii technologicznej, wykorzystującej prasę walcową,
  • oceny możliwości pomiarowych urządzenia MULTI - LAB III.

Sebastian Arabasz, Jerzy Wojtas, Andrzej Maciosowski, Jerzy Wiedermann

MIKRO- I NANOANALIZA MATERIAŁÓW PRZY POMOCY TECHNIK EELS, EFTEM ORAZ TOMOGRAFII W WYSOKOROZDZIELCZYM MIKROSKOPIE S/TEM - PODSTAWY, WYMAGANIA, PRZEGLĄD LITERATURY I PRZYGOTOWANIE DO WDROŻENIA W IMŻ

W pracy rozpoznano możliwości badawcze nowych technik transmisyjnej mikroskopii elektronowej opartych o filtrację energii elektronów przechodzących przez próbkę - spektroskopii strat energii EELS oraz obrazowania EFTEM. Zwrócono szczególną uwagę na ich zastosowanie do analizy struktury i składu chemicznego próbek stalowych, na przygotowanie próbek oraz na dobór odpowiednich parametrów pracy mikroskopu dla tych technik.

Adam Zieliński, Janusz Dobrzański, Hanna Paszkowska

WYTRZYMAŁOŚĆ NA PEŁZANIE NOWYCH STALI NA ELEMENTY KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH O PARAMETRACH NADKRYTYCZNYCH

W pracy wykonano badania pełzania oraz długotrwałego wyżarzania stali o osnowie ferrytycznej; niskostopowych bainitycznych T23, T24 i wysokochromowej VM12 o strukturze odpuszczonego martenzytu na elementy kotłów o parametrach nadkrytycznych. Przeprowadzono badania własności wytrzymałościowych oraz analizę struktury badanych stali w stanie wyjściowym, po długotrwałym wyżarzaniu oraz po próbach pełzania. Wykonane badania umożliwiły wyznaczenie wytrzymałości na pełzanie oraz obserwację zmian struktury i rozwoju procesów wydzieleniowych w wyniku oddziaływania temperatury i naprężenia w czasie.

Wojciech Szulc, Marcin Miczka

MODELOWANIE EKONOMETRYCZNE PROCESU RESTRUKTURYZACJI SEKTORA STALOWEGO. ETAP I

W opracowaniu przeanalizowano grupę przedsiębiorstw obejmującą klasy 21.1 (producenci surówki żelaza, stali surowej i wyrobów walcowanych), 27.2 (producenci rur stalowych), 26.3 (producenci wyrobów ciągnionych, walcowanych, formowanych na zimno) zgodnie z Polską Klasyfikacją Działalności (PKD) 2004. Skoncentrowano się na wewnętrznych relacjach w sektorze hutnictwa. Wyspecyfikowano i oszacowano na poziomie zagregowanym sektora hutniczego parametry sześciu podstawowych modeli ekonometrycznych oraz sześciu dodatkowych, które również mogą być przedmiotem dalszych prac. Przyjęto systemowe podejście do analizy przedsiębiorstwa i sektora, które same są systemami złożonymi i jednocześnie częściami większego systemu gospodarczego.

2012-10-21


Powrótwersja do druku