×

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
3.jpg

Roman KUZIAK

Instytut Metalurgii Żelaza

TECHNOLOGIA CIĄGŁEGO WYŻARZANIA BLACH CIENKICH

W artykule przedstawiono podstawowe informacje dotyczące technologicznych podstaw procesu ciągłego wyżarzania blach cienkich walcowanych na zimno. Cechą charakterystyczną ciągłego wyżarzania, w przeciwieństwie do wyżarzania długookresowego w piecach kołpakowych, jest jego duża wydajność. Pełny cykl procesu: nagrzewanie, wygrzewanie, chłodzenie i starzenie, trwa około 300-500 sekund. W tym czasie, w stali zachodzą przemiany fazowe obejmujące rekrystalizację odkształconego ferrytu, przemianę struktury ferrytyczno-perlitycznej w austenit (podczas nagrzewania i wygrzewania) i odwrotną przemianę austenitu w ferryt w stalach niskowęglowych lub w strukturę złożoną z ferrytu i martenzytu i/lub bainitu w stalach wielofazowych, a na końcu starzenie. Przemysłowe linie ciągłego wyżarzania umożliwiają również przeprowadzenie operacji cynkowania. I ta możliwość jest coraz częściej wykorzystywana, zwłaszcza w produkcji blach dla przemysłu samochodowego. W artykule zawarto również informacje dotyczące funkcjonujących rozwiązań technologicznych w liniach do wyżarzania oraz scharakteryzowano wpływ parametrów profilu termicznego stosowanego dla różnych gatunków stali podczas procesu ciągłego wyżarzania na właściwości mechaniczne blach.

Roman KUZIAK, Ryszard MOLENDA, Krzysztof RADWAŃSKI

Instytut Metalurgii Żelaza

MODELOWANIE PRZEMIAN FAZOWYCH W PROCESIE WYŻARZANIA BLACH ZE STALI DP Z WYKORZYSTANIEM PROGRAMÓW THERMOCALC I DICTRA

Celem artykułu było dokonanie oceny przydatności programu ThermoCalc oraz programu DICTRA do analizy termodynamicznej stali typu DP. W oparciu o obliczenia termodynamiczne wyznaczono zakres temperatur piku profilu temperaturowego, a następnie przeprowadzono doświadczenia symulacyjne z wykorzystaniem symulatora Gleeble, które pokazały dużą zbieżność wyników obliczeń z ilościową oceną struktury blachy DP. Kinetykę przemian fazowych podczas wyżarzania symulowano za pomocą programu DICTRA. Wyniki symulacji pokazały, że program ten przewiduje zawyżoną zawartość ferrytu w strukturze blachy poddanej wyżarzaniu w porównaniu do wartości zmierzonej. Można wnosić, że jest to spowodowane ograniczeniami modelu stosowanego w tym programie, który bazuje wyłącznie na rozwiązaniu równań dyfuzji. Pomimo tych ograniczeń, obliczenia przeprowadzone z wykorzystaniem obu programów dostarczają cennych informacji, które można wykorzystać przy projektowaniu parametrów profilu termicznego w procesie wyżarzania.

Piotr MURAWSKI, Dariusz RYDZ

Politechnika Częstochowska, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej

NUMERYCZNE MODELOWANIE PROCESU WALCOWANIA BLACH TRÓJWARSTWOWYCH

W pracy przedstawiono modelowanie numeryczne procesu walcowania blach trójwarstwowych złożonych z metali nieżelaznych (M1E - Al99,8 - AlMg5). Do badań numerycznych zastosowano program komputerowy Forge 2008, którego obliczenia bazują na metodzie elementów skończonych. Następnie dokonano doświadczalnej weryfikacji obliczeń numerycznych. Badania komputerowe jak i laboratoryjne przeprowadzono dla trzech wartości gniotów względnych ε = 10%, 15% i 20% w temperaturze t = 20oC.

Marek BURDEK, Jerzy STĘPIEŃ, Mariusz ADAMCZYK

Instytut Metalurgii Żelaza

Andrzej PATEK, Bogumiła KOWALIK, Maciej MOSKALEWICZ, Zbigniew DRABIK

ZM "MESKO"

ZASTOSOWANIE STALI N18K12M4TS NA KORPUSY SILNIKÓW RAKIETOWYCH

Publikacja obejmuje wyniki projektu badawczego rozwojowego finansowanego przez MNiSW. Celem projektu była optymalizacja technologii produkcji korpusu silnika rakietowego, polegająca na zastosowaniu nowego gatunku stali o wyższych właściwościach mechanicznych oraz na wykonaniu korpusu z odcinka pręta, a nie jak dotychczas z krążka wyciętego z taśmy stalowej. W ramach pracy odlano wlewki ze stali maraging N18K12M4Ts, przekuto je na pręty okrągłe, z których wykonano odkuwki. Następnie metodami wyciągania ścianki i zgniatania obrotowego na zimno wykonano korpusy. Na każdym etapie wytwarzania korpusów badano ich właściwości mechaniczne i strukturalne. Uzyskano wyroby o podwyższonych właściwościach mechanicznych, które spełniają wymagania odpowiednich norm.

Piotr RÓŻAŃSKI, Mariusz BORECKI, Janusz STECKO

Instytut Metalurgii Żelaza

PRZYKŁADY WYKORZYSTANIA PROGRAMU KOMPUTEROWEGO FACTSAGE W PRACACH BADAWCZYCH Z OBSZARU METALURGII ŻELAZA I STALI

Komercyjne obliczeniowe programy komputerowe stały się szeroko wykorzystywanym narzędziem do realizacji prac badawczych. Ich wykorzystanie w wielu przypadkach jest niezbędne ze względu na złożoność wymaganych obliczeń, czego przykładem jest równowaga termochemiczna w układach wielofazowych. Jednym z najwyżej cenionych programów termochemicznych wykorzystywanych między innymi w metalurgii jest FactSage. W artykule przedstawiono przykładowe obliczenia termochemiczne wykonane za jego pomocą, obejmujące proces redukcji węglotermicznej w stanie stałym rud żelaza i odpadowych materiałów żelazonośnych, rafinacji stali i modyfikacji wtrąceń niemetalicznych oraz spalania paliw stałych.

 

Projekty badawcze sfinansowane z dotacji na działalność statutową

Artur Mazur

Symulacja numeryczna procesu ciągłego odlewania stali z wykorzystaniem modułów do symulacji odwrotnej i analizy przepływów programu ProCAST 3D

Celem pracy było opracowanie metodyki przygotowania i zdefiniowania danych wejściowych, przeprowadzenia symulacji oraz analizy wyników modelowania odwrotnego i modelowania przepływów (np. stali w krystalizatorze) z wykorzystaniem programu ProCAST 3D [1]. W ramach zadania opracowano:

  • procedury przygotowania danych do symulacji odwrotnej,w tym wykres zmian temperatury w funkcji czasu, opracowany na podstawie pomiarów rzeczywistych,
  • sposób definiowania warunków jednoznaczności na potrzeby programów 3D, z uwzględnieniem danych wejściowych dla modułu Inverse i modułu do analizy przepływów,
  • zmodyfikowane funkcje użytkownika umożliwiające symulację numeryczną ciągłego odlewania stali na urządzeniach łukowych.

 

Przeprowadzono symulację odwrotną w celu wyznaczenia współczynnika przejmowania ciepła (HTC), w oparciu o dane wejściowe uzyskane na podstawie pomiarów zmian temperatury w trakcie chłodzenia oraz symulację numeryczną przepływów stali w krystalizatorze urządzenia COS do odlewania wlewków płaskich dla dwóch przypadków:

  • z uwzględnieniem turbulencji,
  • bez turbulencji.

 

Władysław Zalecki, Roman Kuziak, Jarosław Opara, Ryszard Molenda

Ilościowy opis synergicznego wpływu składników stopowych na hartowność bainityczną w nowoczesnych stalach bainitycznych utwardzanych wydzieleniowo

W pracy przeprowadzono analizę synergicznego oddziaływania składników stopowych na twardość niskowęglowych stali bainitycznych przeznaczonych dla motoryzacji. Analizę wykonano wykorzystując wyniki badań dylatometrycznych przeprowadzone w Istytucie Metalurgii Żelaza w ostatnich kilku latach i w ramach niniejszej pracy. Wyniki analizy regresji wielorakiej wykazały synergiczne oddziaływanie CrCu, CrMo, CrNiCu i CrNiMo. Wartość współczynnika korelacji wynosiła ok. 0,95.

Ireneusz Szypuła, Bogdan Zdonek, Piotr Różański

Opracowanie sposobu odtleniania przetlenionej kąpieli metalowej w piecu łukowym przeznaczonej na wyroby stalowe o dużej czystości tlenkowej

Ideą pracy było opracowanie technologii odtleniania stali o bardzo dużym stopniu przetlenienia (aktywność tlenu w kąpieli przy spuście z pieca powyżej 600 ppm) glinem przy spuście oraz rafinacji pozapiecowej ciekłej stali dla usunięcia produktów odtleniania i zapewnienia w stali jak najmniejszych zawartości tlenu całkowitego.

Artur Żak, Wojciech Burian, Harald Kania

Opracowanie laboratoryjnego procesu odlewania stopów amorficznych na bazie żelaza o grubości powyżej 1 mm

Celem pracy było opracowanie laboratoryjnej metody wytwarzania masywnych stopów amorficznych (MSA) na bazie żelaza w postaci prętów o średnicy do 10 mm i/lub płytek o grubości od 0,5 mm do 2,0 mm, polegającej na szybkim chłodzeniu stopu ze stanu ciekłego. Wynikiem badań było opracowanie wstępnej technologii wytwarzania stopów amorficznych metodą odlewania ciśnieniowego.

Harald Kania, Józef Gawor, Marek Burdek

Wpływ postaci zasypek i zużycia żużla krystalizatorowego na topografię powierzchni i makrostrukturę wlewków płaskich ze stali niskowęglowej

Celem pracy było określenie wpływu zasypki krystalizatorowej w postaci proszkowej, granulowanej i formowanej na wielkość znaków oscylacyjnych, kształt zawijaków oraz na strukturę warstwy podpowierzchniowej i jakość powierzchni wlewka ciągłego. Przeprowadzono pomiary gładkości bocznej powierzchni wlewków ciągłych za pomocą profilometru oraz wykonano badania metalograficzne w ramach których zwymiarowano i określono kształt znaków oscylacyjnych i zawijaków. Najmniejsze zużycie zasypki krystalizatorowej i największą głębokość fazy ciekłej żużla w krystalizatorze uzyskano podczas odlewania wlewków pod zasypką formowaną. W wyniku przeprowadzonych badań metaloznawczych stwierdzono, że najbardziej jednorodna strefa z drobnoziarnistą mikrostrukturą występuje we wlewkach odlanym pod zasypką formowaną,natomiast we wlewkach odlanych pod zasypką proszkową i granulowaną jest ona bardziej zróżnicowana, przemiennie występują przy powierzchni obszary o strukturze drobnoziarnistej i gruboziarnistej.

Marcin Miczka

Związki pomiędzy rozwojem gospodarczym a rozwojem systemu finansowego w nowoczesnych, wielorównaniowych modelach ekonometrycznych

Celem pracy był przegląd sposobów uwzględnienia sfery finansowej w modelach ekonometrycznych gospodarki narodowej oraz opracowanie koncepcji studium ekonometrycznego dla hutnictwa na tle gospodarki polskiej, uwzględniającego związki pomiędzy rozwojem gospodarczym, a rozwojem sfery finansowej. Przeanalizowano najnowszą literaturę oraz zidentyfikowano projekty badawcze realizowane w różnych instytucjach na całym świecie, których celem są zastosowania modeli ekonometrycznych dużej skali do analizy i prognozowania procesów gospodarczych. W wyniku stwierdzono, że relacje występujące pomiędzy sferą realną i finansową gospodarki są istotnym obszarem badań współczesnej ekonomii i ekonometrii. Dotyczy to szczególnie rynków kapitałowych, do których zaliczane są między innymi rynki nieruchomości. Bąble spekulacyjne tam powstające są przyczyną poważnych kryzysów, które przenoszone są do sfery gospodarki realnej, co miało miejsce w skali całego świata, w latach 2007-2009. W związku z tym wpływ takich procesów na sektor hutnictwa powinien być przedmiotem dalszych prac prowadzonych w Instytucie.

Jerzy Wiedermann, Krzysztof Radwański, Jarosław Gazdowicz

Przeprowadzenie prób i badań pod kątem uruchomienia produkcji super cienkich taśm walcowanych na zimno ze stali nierdzewnych przeznaczonych na znaczniki rurociągów

Celem pracy było przeprowadzenie analizy rynku i wykonanie prób i badań pod kątem uruchomienia produkcji super cienkich taśm walcowanych na zimno ze stali nierdzewnych przeznaczonych na znaczniki rurociągów. W ramach pracy wykonano badania wpływu parametrów obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej na właściwości mechaniczne i strukturę taśm ze stali X6Cr17. Przeprowadzona analiza rynku super cienkich taśm walcowanych na zimno ze stali nierdzewnych przeznaczonych na znaczniki rurociągów wykazała celowość uruchomienia produkcji tych wyrobów na rynku polskim w Przeróbce Plastycznej na Zimno-Baildon Sp. z o.o.

Jerzy Pogorzałek, Lech Bulkowski, Urszula Galisz, Jarosław Marcisz

Opracowanie konstrukcji i wykonanie zestawu do odlewania stali maraging i stopów specjalnych

Otrzymanie wlewka ze stali maraging lub stopu specjalnego o spójnej strukturze wewnętrznej zależy od konstrukcji wlewnicy nadstawki i od parametrów technologicznych odlewania. Od pracy cieplnej nadstawki (nadlewu wlewka) z kolei zależy wielkość i lokalizacja jamy skurczowej. Posiadany przez IMŻ komputerowy program do symulacji procesu krzepnięcia wlewka stalowego umożliwia zaprojektowanie kształtu geometrycznego wlewka i nadlewu, wykorzystując ten program zaprojektowano a następnie wykonano zestaw do odlewania wlewków ze stali maraging. Opracowana konstrukcja wlewnicy i nadstawki spełniła oczekiwania gdyż jama skurczowa wlewka odlanego do tego zestawu była z lokalizowana w nadlewie (nie wchodziła do korpusu wlewka).

Urszula Galisz, Mariusz Borecki, Lech Bulkowski, Jerzy Pogorzałek

System informatyczny sterujący logistyką materiałów wsadowych oraz wspomagający technologie prowadzenia wytopów w piecach próżniowych VSG 100S i VSG 50

Celem pracy było utworzenie komputerowych baz danych zawierających informacje o przyjętych i wydanych materiałach wsadowych na potrzeby wytopów wykonanych w próżniowych piecach indukcyjnych: VSG 100S i VSG 50, z uwzględnieniem danych o materiałach wsadowych stanowiących złom własny. W wyniku realizacji pracy powstał zestaw narzędzi informatycznych wspomagających proces optymalizacji planowania wytopów oraz zamawiania materiałów wsadowych, a także gospodarki złomem własnym.

Andrzej Kuźnik, Tadeusz Kuźnik

Komputerowy system wspomagania technologii dla stalowni jakościowej

Celem pracy było opracowanie Komputerowego Systemu Wspomagania Technologii dla Stalowni Jakościowej [KSWTSJ]. Opracowany System [KSWTSJ] jest: modułowy, rozproszony i pracuje jako serwer aplikacji. Każdy moduł może być wdrażany niezależnie i obejmuje stale: węglowe, chromowo-niklowo-molibdenowe, chromowe, nierdzewne, kwasoodporne, chromowo-molibdenowe.

2012-10-21


Powrótwersja do druku