TEXTURY VZORKŮ Al-PASŮ VYROBENÝCH KONTILITÍM: Ing.J.Marek

Transkript

1 TEXTURY VZORKŮ Al-PASŮ VYROBENÝCH KONTILITÍM: Ing.J.Marek ČVUT-FJFI-KIPL V Holešovičkách Praha 8 marek@troja.fjfi.cvut.cz Abstrakt. Je provedeno porovnání textur pasu,hliníkové slitiny, zhotovených kontilitím s tlouštkami 3 a 6 mm. Byla nalezena výrazně odlišná textura na povrchu pasu od textury ve středu pasu. Povrchová textura zasahuje cca do hloubky 0,3 mm. Povrchovou texturu lze charakterizovat ideálními orientacemi typu (HKL)/1-1 0/. Ve středu pasu byly nalezeny ideální orientace:(011)/2-1 1/; (132)/1-1 1/;( 121)/1-1 1/. Textury byly vyhodnoceny metodou ODF a graficky znázorněny ve standartní projekci (001) /6//7/. Abstract. There are compared the textures of aluminium-alloy strips 3 and 6 mm thicks manufactured by continuous casting. There has been, on the strip surface, found a texture remarkably different of the texture in its centre. The surace texture is reaching the depth cca 0,3 mm. The surface texture is featured by following ideal orientations of the type (HKL) /1-1 0/.There have been, in the centre of the strip, found these ideal orientations: (011)/2-1 1); (132)/1-1 1/; (121)/1-1 1/. The textures have been evaluated with the ODF method and grafically expressed in the standard projection (001) /6//7/. 1. Sručný popis technologie kontilití: /1/ Kontilití je relativně moderní způsob výroby kovových pasů. Tavenina z tavicí pece teče do ustalovací pece, kde je udržována konstantní výška hladiny taveniny. Odtud je vedena licí tryskou (obr.1) mezi licí válce-krystalizátor, které se otáčejí a vtahují taveninu mezi sebe. Při průchodu mezi válci tavenina rychle přejde do tuhého-krystalického stavu. V t.zv. tepelné ose (H) pasu, tuhne tavenina nejpomaleji. Tato osa neprochází středem pasu, ale účinkem gravitačních sil je posunuta nad geometrický střed pasu. Geometrie tvaru taveniny před krystalizací je definována poloměry zakřivení R1 a R2, válcového vtoku taveniny mezi válce, měřenými od tepelné osy (H). Po ztuhnutí taveniny dochází, v další oblasti mezi válci, k tváření pasu za tepla na konečnou tlouštku. Vzhledem k nejpomalejšímu tuhnuti taveniny v oblasti tepelné osy, dochází zde k makrosegregaci slitinových prvků, intermetalik a nečistot, které zde mohou tvařit i shluky. V povrchových oblastech pasu s mnohem rychlejší krystalizací je makrosegregace mnohem menší. Z válců krystalizátoru vystupuje hotový pas, který se navijí na válcový buben. Šířka pasu je cca cm. Válce krystalizátoru musí být před začátkem lití pečlivě nastaveny na požadovanou tlouštku pasu, a během lití nepře-tržitě postřikovány grafitovou suspensí pro odstranění nalepování taveniny a vnitřně chlazeny vodou. Po kontilití následovalo homogenisační žíhání v peci vyhřáté na teplotu 560 o C. 1

2 2. Analyzované vzorky: Byly dodány vzorky z pasů tl. 3 a 6 mm vyrobených kontilitím: a) ve stavu po kontiliti, vyjmutých z homogenisační pece: u pasů tl.3 mm po dosažení teploty 480 o C, u pasů tl.6 mm po dosažení teploty 500 o C. b) ve stavu po homogenisačním žíhání 560 o C/1 hod Z každého stavu byly odebrány 2 vzorky: 1) v původní tlouštce, pro analýzu struktury povrchu, 2) s jednostraně odfrézovaným povrchem na poloviční tlouštku, pro analýzu struktury středu vzorku. Vzorky byly odleptány ponořením do leptací lázně. Strukturu vzorku v řezu kolmém k jejich povrchu lze připodobnit k sendwichi; t.j. povrchové vrstvy mají výrazně odlišnou texturu od středových oblastí vzorku (obr.2). Povrchové oblasti vzorků: U vzorků vyjmutých z homogenisační pece po dosažení teplot 480 o C, resp. 500 o C jsou povrchy jemnozrnně krystalické. U vzorků po homogenisačním žíhání 560 o C/1h jsou povrchové vrstvy pasu plošně hrubozrně rekrystalované, s velikostí zrna ve směru povrchu řádu mm, ve směru kolmém k povrchu, řádu 0.1 mm. Po naleptání vzorku jsou hrubozrně rekrystalovaná zrna jasně viditelná. Středové oblasti vzorku: U vzorků vyjmutých z homogenisační pece po dosažení teplot 480 o C, resp. 500 o C jsou středy jemnozrnně krystalické. Po homogenisačním žíhaní u 3mm pasu, materiál rekrystaluje s velikostí zrn podstatně mensi vzhledem k povrchové vrstvě. U 6mm pasu zůstává struktura jemnozrnná. Souhrné zobrazení textur v projekci (001) obou pasů je uvedeno na obr.3 až Popis textur. Popis textur je souhrně uveden v: Tab.1a pro pasy tl. 3 mm, v Tab.1b pro pasy tl. 6 mm. V těchto tabulkách je uvedeno číslování dokumentačních obr. Textury byly vyhodnoceny metodou ODF /3//4//5/ a graficky znázorněny ve stereografické projekci (001) programem ODFSP1.EXE /6//7/. 2

3 TAB.1a TEXTURY PASŮ tl.3 mm. ============================================================== pozn.: JK = jemnozrnná krystalizace PHR = povrchová hrubozrnná rekrystalizace HZ = hrubnutí zrna ============================================================== POVRCH PASU č.obr. žíh.[c] č.txt ODFmax STRUKT. ODF% IO JK - {HKL}[1-1 0] 100 {113}[1-1 0] 100 {112}[1-1 0] 80 {001}[1-1 0] 4 560/1h PHR 100 {011}[2-1 1] :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: vzorky tl. 3 mm - střed pasu č.obr. žíh.[c] č.txt ODFmax STRUKT. ODF% IO JK - {011}[uvw] 80 (011)/2-1 1/ 70 (132)/1-1 1/ 100 (121)/1-1 1/ 6 560/1h HZ+(JK) 100 {113}[1-1 0] {001}[1-1 0] pozn. srovnej txt.vz. c.1.konec tab. 3

4 TAB.1b TEXTURY PASŮ tl: 6 mm. ============================================================== pozn.: JK = jemnozrnná krystalizace PHR = povrchová hrubozrnná rekrystalizace ============================================================== POVRCH PASU č.obr. žíh.[c] č.txt ODFmax STRUKT. ODF% IO JK 100 {001}[1-1 0] 30 {HKL}[1-1 0] 8 560/1h JK+PHR 100 {001}[1-1 0] 30 R{132}[6-4 3] {HKL}[1-1 0] {HKL}[1-1 1] 20 {111}[uvw] :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: STRED PASU č.obr. žíh.[c] č.txt ODFmax STRUKT. ODF% IO JK - {011}[uvw] 100 {011}[2-1 1] 80 {132}[1-1 1] 80 {121}[1-1 1] /1h JK dtto konec tab. 4

5 Obr.1 Obr.2 Povrch Tlouštka: 3 mm Střed Obr.3 Obr.5 Obr.4 Obr.6 5

6 Tlouška : 6mm Povrch Střed Obr.7 Obr.9 Obr. 8 Obr. 10 6

7 SEZNAM LITERATURY: 1 STŘÍTECKÁ M.: Makro a mikrosegregace u kontinuálně litých pasů slitiny AA 8011 Výzkumná zpráva VUT - Brno 2 WASSERMANN, GREWEN Texturen Mettalurgischen Werkstoffe. Springer-Verlag Berlin/Göttigen/Heidelberg BUNGE H.J. Mathematische Methoden der Texturanalyse Springer-Verlag Berlin/Göttigen/Heidelberg 4 JURA J.,POSPIECH J.,BUNGE H.J. Standartní systém výpočetních programů pro třídimensionální text. analyzu. Metalurgia 24 Polska Akademia Nauk KALLEND J.S.,KOCKS U.F.,ROLLERTT A.D.,WENK H.R.: popla: preferred orientation package Los Alamos MAREK J.: Zakreslení Orientační Distribuční Funkce ODF do standartní projekce (001). Materials Structure: dil 8;č.1; 2001; str MAREK J. ODF draw into the Standard proction (001) Sborník z konference METAL 2001 Ostrava: Tanger, 2001, s.53. 7

8 8