×

Nr 3/2007
3.jpg

Jerzy Stępień

Instytut Metalurgii Żelaza

STAL NA SKORUPY POCISKÓW ARTYLERYJSKICH

Na podstawie charakterystyki stali 45H1 oraz wyników badań fragmentacji modelowych skorup przeprowadzono porównanie właściwości trzech gatunków stali do zastosowań na fragmentujące skorupy pocisków artyleryjskich i na granaty odłamkowo-burzące, oznaczane w nomenklaturze natowskiej symbolem HE (high explosive): stali obecnie stosowanej w kraju (45H1), stali amerykańskiej (4140H) i zaproponowanej stali o umownej nazwie MOD. Badania fragmentacji modelowych skorup ze stali MOD, 4140H i 45H1 wykazały, że badane stale fragmentują w podobny sposób i z tego względu można je stosować na skorupy i granaty odłamkowo-burzące. Natomiast dla zastosowań przy ciśnieniu wystrzału powyżej 400 MPa można stosować tylko stale MOD i 4140H, gdyż dla tych stali po zastosowaniu odpowiedniej obróbki cieplnej uzyskuje się właściwości mechaniczne spełniające wymagania NATO. Stal 45H1 po zastosowanej obróbce cieplnej uzyskuje właściwości mechaniczne poniżej wymagań NATO stąd można ją stosować tylko na skorupy odłamkowo-burzące przy niższym ciśnieniu wystrzału (poniżej 400 MPa).

Harald Kania

Instytut Metalurgii Żelaza

Jacek Pieprzyca, Janusz Lipiński

Politechnika Śląska w Katowicach

MODELOWANIE FIZYCZNE PRZEPŁYWU CIEKŁEJ STALI W KADZI POŚREDNIEJ TYPU T DLA DWUŻYŁOWEGO URZĄDZENIA COS

Artykuł poświęcony jest zagadnieniu regulacji przepływu stali za pomocą tam, przegród i podstrumieniowych regulatorów turbulencji (turbostopów) w kadzi pośredniej typu T o pojemności nominalnej 6,5 t. Model kadzi pośredniej do badań symulacyjnych został zaprojektowany i wykonany w skali wymiarowej 1:2 na podstawie dokumentacji technicznej przemysłowego urządzenia COS. W przemysłowej kadzi pośredniej stwierdzono nadmierne spadki temperatury. Prowadzone w ramach pracy statutowej badania modelowania fizycznego nad optymalizacją przepływu stali w kadzi pośredniej typu T, mogą przyczynić się do rozwiązania zaistniałego problemu, ponieważ przez odpowiednie usytuowanie regulatorów przepływu, zapobiec można tworzeniu się stref martwych i uzyskać homogenizację temperaturową ciekłej stali w kadzi pośredniej.

Marian Niesler

Instytut Metalurgii Żelaza

EMISJE DO ŚRODOWISKA W KRAJOWYCH WALCOWNIACH GORĄCYCH

Przedstawiono aktualne poziomy zużycia energii, wody i innych mediów oraz emisji zanieczyszczeń do środowiska w walcowniach gorących w Polsce i porównano je do emisji w walcowniach Unii Europejskiej. Szczegółowo opisano poziomy zużycia i emisji w poszczególnych procesach technologicznych; przygotowania wsadu, nagrzewania do temperatury walcowania, usuwania zgorzeliny, procesu walcowania i wykończania wyrobów. Omówiono zagadnienia oczyszczania ścieków, recyklingu odpadów i źródeł hałasu przy walcowaniu na gorąco.

Jarosław Gazdowicz, Krzysztof Radwański

Instytut Metalurgii Żelaza

Marek Rybarz

Tenneco Automotive Polska Sp. z o.o., Rybnik

ODDZIAŁYWANIE ŚRODOWISKA PRACY UKŁADU WYDECHOWEGO NA KOROZJĘ PŁASZCZY TŁUMIKÓW WYKONANYCH ZE STALI WYSOKOSTOPOWYCH FERRYTYCZNYCH

Określono oddziaływanie środowiska pracy układu wydechowego na korozję płaszczy tłumików wykonanych ze stali wysokostopowej ferrytycznej typu X3Cr17. Ze względu na konstrukcję tłumika występują trzy rodzaje środowisk korozyjnych a tym samym różny stopień skorodowania płaszczy. Środowisko zewnętrzne o bezpośrednim i pośrednim wpływie warunków drogowych na stan powierzchni tłumika - płaszczyzna dolna tłumika ze względu na tworzącą się skorupę jest bardziej odporna niż powierzchnia górna. Środowisko wewnętrzne o bezpośrednim wpływie spalin na powierzchnie płaszcza tłumika - stale chromowe z tytanem, niobem są odporne korozję w środowisku spalin. Najbardziej agresywne środowisko bogate w chlorki i siarkę tworzy się pomiędzy płaszczami w tłumikach dwupłaszczowych o różnym stopniu dostępu środowiska zewnętrznego i wewnętrznego. Stale chromowe z niobem ulegają korozji po granicach ziaren.

Czesław Kozik

Instytut Metalurgii Żelaza

MODELOWANIE I POMIARY PROCESU KOROZJI STALI KONSTRUKCYJNEJ W WARUNKACH HUTNICZYCH OBIEGÓW CHŁODZĄCYCH

Opracowano matematyczny model do symulacji wskaźnika korozyjności wody chłodzącej - w zależności od jej parametrów fizykochemiczych. Kalibrację modelu oparto na pomiarach korozyjności wody w wybranych obiegach chłodzących jednej z hut zintegrowanych, przy użyciu skonstruowanej w Instytucie sondy umożliwiającej eksponowanie elektrod we wnętrzu rurociągów przesyłowych, oraz ich bezpieczną ewakuację po zakończeniu ekspozycji. Model stanowi rozszerzenie programu Visual Woda (VAŽ), stosowanego do symulacyjnych badań nad optymalizacją gospodarki wodnej w hutnictwie.

 

Prace statutowe Instytutu Metalurgii Żelaza

Jerzy Wiedermann, Stanisław Cesarz, Jarosław Gazdowicz, Andrzej Maciosowski, Jerzy Wojtas

OPRACOWANIE METODYKI BADAŃ WŁASNOŚCI I STRUKTURY ODLEWANYCH ODŚRODKOWO DWUWARSTWOWYCH POŁĄCZEŃ METALOWYCH

Celem pracy było przeprowadzenie prób i badań zmierzających do opracowania metodyki badań jakości otrzymywanych metodą odlewania odśrodkowego dwuwarstwowych połączeń metalowych: stal węglowa - stopy łożyskowe, żeliwo szare - żeliwo sferoidalne. Materiały dwuwarstwowe znajdują szerokie zastosowanie w technice. Główną dziedziną ich zastosowania są wyroby, w których podczas eksploatacji zjawiska tarcia i ścierania mają istotne znaczenie. Przykładami takich wyrobów są panewki dwuwarstwowe wylewane odśrodkowo stopami łożyskowymi, dwuwarstwowe walce hutnicze, w których jako rdzeń stosuje się żeliwo szare a warstwę wierzchnią stanowi albo żeliwo sferoidalne albo wysokostopowa stal chromowa lub chromowo - molibdenowa. Istotny problem przy uruchamianiu produkcji tego typu wyrobów stanowi prawidłowa ocena ich jakości szczególnie ważnej w warunkach eksploatacyjnych. Biorąc pod uwagę, że dotychczas tego rodzaju badania nie były prowadzone w Instytucie Metalurgii Żelaza, uznano za konieczne opracowanie stosownej metodyki badań.

Władysław Zalecki, Ryszard Molenda

OPRACOWYWANIE TECHNOLOGII OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW SPECJALNYCH Z WYKORZYSTANIEM TECHNIK PLANOWANIA EKSPERYMENTU

Głównym celem pracy było opanowanie technik planowania eksperymentu na przykładzie poszukiwania optymalnych parametrów obróbki cieplnej wybranych stopów. Materiałem badań był stop miedzi chromowej Cu-0,81%Cr. W wyniku przeprowadzonych badań tego stopu określono, z wykorzystaniem metody Taguchi, parametry obróbki cieplnej gwarantujące uzyskanie wymaganej twardości w wyrobach z tego stopu.

Andrzej Maciosowski, Krzysztof Radwański, Hanna Krztoń

OKREŚLENIE WPŁYWU PARAMETRÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA ZMIANY STRUKTURY WŁAŚCIWOŚCI ELEMENTÓW O ZRÓŻNICOWANYCH WYMIARACH WYKONANYCH ZE STALI DO NAWĘGLANIA

Wykonano badania szybkości chłodzenia warstw powierzchniowych krążków o wymiarach zbliżonych do kół zębatych pod kątem doboru gatunku stali na koła o przedłużonej trwałości. Wykonano symulacyjne obróbki cieplne i badania uzyskiwanej mikrostruktury. Opracowano metodykę rentgenograficznych badań naprężeń wewnętrznych w zębach.

Andrzej Maciosowski, Jarosław Gazdowicz, Krzysztof Radwański, Jerzy Wiedermann, Wacław Wittchen, Janusz Paszta, Fryderyk Żyła

BADANIA SYMULACYJNE WPŁYWU WARUNKÓW CHŁODZENIA W PROCESIE WALCOWANIA NA GORĄCO NA PASMOWOŚĆ STRUKTURY STALI PRZEZNACZONYCH NA ODKUWKI DLA PRZEMYSŁU MOTORYZACYJNEGO

Wykonano badania pasmowości walcowanych na gorąco kęsów kwadratowych o przekrojach 90 i 50 mm w stanie po wyjściu z klatek walcowniczych i po regulowanym chłodzeniu z temperatur końca walcowania. Ocenę pasmowości wykonano metodą metalograficzną zgodnie z normą UNI 8449 stosowaną do oceny kęsów wsadowych do kucia matrycowego części samochodowych.

Mariusz Borecki, Urszula Galisz

OPRACOWANIE BAZY DANYCH ORAZ KOMPUTEROWYCH PROGRAMÓW WSPOMAGAJĄCYCH TECHNOLOGIE PROWADZENIA WYTOPÓW W PRÓŻNIOWYM PIECU INDUKCYJNYM VSG 50

Wykonano oprogramowanie do gromadzenia i przetwarzania danych opisujących wytopy wykonywane w piecu próżniowym VSG 50. Program, przeznaczony do pracy w środowisku Windows, umożliwia gromadzenie w bazie danych parametrów technologicznych i danych o materiałach wsadowych, selekcje wytopów według zadanych kryteriów, wykonywania obliczeń uzysków i ich analizy statystycznej oraz obliczania wsadu dla wytopów według zadanych kryteriów i na podstawie obliczonych uzysków.

Bogdan Zdonek, Janusz Paszta, Ireneusz Szypuła, Wacław Wittchen

DOSKONALENIE WARUNKÓW EKSPLOATACJI KADZI POŚREDNIEJ DLA ZMINIMALIZOWANIA RÓŻNICY TEMPERATUR STALI POMIĘDZY ŻYŁAMI URZĄDZENIA COS

Celem pracy było doskonalenie warunków eksploatacyjnych kadzi pośredniej dla zminimalizowania różnicy temperatur ciekłej stali między żyłami urządzenia COS poprzez zapewnienie optymalnej geometrii kadzi pośredniej. Przeprowadzono próby przemysłowe z zastosowaniem podstrumieniowego regulatora turbulencji - kształtki turbostop, a także wstępne próby z zastosowaniem odpowiednio nachylonej ściany w stosunku do osi wzdłużnej kadzi. W celu wyeliminowania różnicy temperatur ciekłej stali pomiędzy żyłami w wyniku strat cieplnych do pokrywy, zaproponowano koncepcję wyłożenia pokrywy wysokoogniotrwałym materiałem izolacyjnym z włókna ceramicznego ALSIFLEX.

Artur Żak, Jarosław Marcisz

OPRACOWANIE CHARAKTERYSTYKI PRZEMIAN FAZOWYCH W NISKOSTOPOWYCH STALACH KONSTRUKCYJNYCH ZACHODZĄCYCH PODCZAS KRÓTKOTRWAŁEGO HARTOWANIA PO ODKSZTAŁCENIU NA GORĄCO

Celem pracy było określenie wpływu składu chemicznego stali na podatność do tworzenia struktury martenzytycznej w warunkach krótkotrwałego intensywnego chłodzenia. Wykonano laboratoryjne próby impulsowego chłodzenia stali z wykorzystaniem stanowiska badawczego dostosowanego do tych prób, próby hartowania od czoła oraz próby umacniania cieplnego prętów o średnicach 8, 12 i 16 mm ze stali BSt500S i S355 w linii przemysłowej w Ferrostalu Łabędy. Z porównania wyników pomiarów grubości warstw zahartowanych i głębokości zahartowania w próbie Jominy`ego wynika, że im wyższa hartowność stali będąca wynikiem obecności pierwiastków stopowych, tym mniejsza jest podatność stali do hartowania impulsowego. Efekt ten związany jest obniżeniem temperatury początku przemiany martenzytycznej spowodowany obecnością pierwiastków stopowych i węgla.

Valeriy Pidvysotsk'yy, Roman Kuziak, Władysław Zalecki

SYMULACJA NUMERYCZNA ZMIAN ZACHODZĄCYCH W STRUKTURZE METALI I STOPÓW W PROCESACH OBRÓBKI CIEPLNO-PLASTYCZNEJ ZA POMOCĄ PROGRAMU FORGE 2D/3D

W pracy opracowano numeryczne kody umożliwiające przeprowadzenie symulacji rozwoju mikrostruktury austenitu w procesach obróbki cieplno-plastycznej stali, a następnie wprowadzono je do komercyjnego programu Forge 2D/3D. Poprawność algorytmów obliczeniowych zweryfikowano w komputerowych symulacjach procesów spęczania osiowosymetrycznego. W wyniku realizacji pracy, uzyskano możliwość symulacji wpływu niejednorodnego płynięcia plastycznego i rozkładu temperatury na zmiany mikrostrukturalne zachodzące w objętości materiału poddawanego złożonym procesom obróbki cieplno-plastycznej.

Marcin Miczka

ZASTOSOWANIE NOWOCZESNYCH METOD EKONOMETRYCZNYCH W ANALIZIE I PROGNOZOWANIU ZJAWISK GOSPODARCZYCH W SEKTORZE STALOWYM

Celem pracy było przedstawienie najnowszych nurtów analizy ekonometrycznej i próba ich zastosowania do analizy i prognozy zjawiska wzrostu i rozwoju gospodarczego w sektorze stalowym. Zbadano szeregi czasowe miesięcznej produkcji stali surowej w siedmiu gospodarkach. Teorię ekonometrii w warunkach równowagi dynamicznej rozwinięto o teorię ekonometrii w warunkach zmian strukturalnych, opartą na teorii samoorganizacji w adaptacyjnych systemach złożonych, która może opisywać zjawiska w warunkach zmierzania systemu ekonomicznego do nowego stanu równowagi. Stworzono podstawy do zastosowania badań panelowych, w których nacisk kładziony jest na modelowanie zróżnicowania obiektów gospodarczych, przy zachowaniu metodyki analizy ekonomicznych szeregów czasowych. Do badań zastosowano oprogramowanie OxMetrics 4, stworzone przez firmę Timberlake Consultants Ltd przy współpracy Wydziału Ekonomii University of Oxford.

Wojciech Szulc, Bogdan Garbarz, Lech Bulkowski, Janusz Paszta, Marian Niesler, Marcin Miczka

BADANIA I ANALIZY DLA POTRZEB OPRACOWANIA WIZJI ROZWOJU I STRATEGICZNEGO PROGRAMU BADAWCZEGO SEKTORA STALOWEGO W POLSCE

Celem pracy było wykonanie studiów dostępnych publikacji i materiałów źródłowych oraz przeprowadzenie konsultacji dla opracowania Wizji rozwoju sektora stalowego w Polsce do 2030 roku i Strategicznego Programu Badań (SPB). W wyniku realizacji pracy opracowano Wizję rozwoju sektora stalowego w Polsce do 2030 roku i Strategiczny Program Badań dla przemysłu hutnictwa żelaza i stali w Polsce. Przy opracowaniu dokumentów wykorzystano publikacje Europejskiej Platformy Technologicznej Stali, tak w zakresie podejścia metodycznego, jak również zawartości merytorycznej. Główne obszary i kierunki badawcze SPB są zbieżne z Programem Europejskiej Platformy Technologicznej Stali, natomiast potrzeby badawcze specyficzne dla krajowego sektora stalowego zostały zawarte w postaci problemów badawczych.

2012-10-21


Powrótwersja do druku