Detail předmětu

Vady a opravy odlitků

FSI-PVDAk. rok: 2023/2024

Předmět seznamuje studenty s tříděním a názvoslovím vad odlitků dle českých a mezinárodních standardů. Popisuje základní druhy vad odlitků a provádí rozbor fyzikálně chemických příčin jejich vzniku v jednotlivých
fázích výrobního cyklu s důrazem na prevenci.Prováděno je i experimentální studium teplotních polí v systému slévárenská forma-odlitek, vzniku kondenzační zóny slévárenské formy a napjatosti v odlitku.
Průběh reoxidace taveniny, penetrace do líce formy a vznik bublin je analyzován pomocí matematických modelů na PC.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Václav Kaňa, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav strojírenské technologie (ÚST)

Vstupní znalosti

Student musí mít znalosti z termodynamiky metalurgických procesů (vlastnosti reálných roztoků, kriterium průběhu a rovnováhy metalurgických pochodů, rovnováhy v soustavách tavenina - plyn a tavenina – žárovzdornina), z technologie výroby forem a jader včetně vlastností formovacích materiálů, odlévání a dokončovacích operací při výrobě odlitků a z metalurgie slévárenských slitin.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je účast na cvičeních.
Zkouška prověřuje znalosti fyzikálněchemických příčin vzniku
základních typů vad odlitků, nápravných opatření k jejich
předcházení a základních způsobů oprav.Zkouška je písemná a ústní.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná.
Kontrolovanou výukou je účast na cvičení, presenci vede cvičící. V případě absencí cvičící zadá téma samostatné písemné práce.

Učební cíle

Cílem kursu Predikce vad odlitků je seznámit studenty se základnímu
typy vad odlitků a hlavními příčinami jejich vzniku v jednotlivých
fázích výroby. Cílem kursu dále je naučit studenty chápat složité
fyzikálně chemické interakce tavenin s okolním prostředím (atmosféra,
slévárenská forma) a jejich vliv na jakost odlitků.

Kurs Predikce vad odlitků umožňuje studentům získat znalosti
potřebné pro určení druhu vady odlitku, příčiny jajího vzniku
a přijetí nápravných opatření.

Základní literatura

Elbel, T. et al.: Vady odlitků ze slitin železa. 1. vyd. Brno: Matecs. 1992
International Atlas of Casting Defects. 1st ed. Illinois: American Foundrymen's Society. 1993
Levíček, P., Stránský, K.: Metalurgické vady ocelových odlitků. 1. vyd. Praha: SNTL. 1984

Doporučená literatura

Elbel, T. et al.: Vady odlitků ze slitin železa. 1. vyd. Brno: Matecs. 1992
International Atlas of Casting Defects. 1st ed. Illinois: American Foundrymen's Society. 1993
Levíček, P., Stránský, K.: Metalurgické vady ocelových odlitků. 1. vyd. Praha: SNTL. 1984

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-SLE-P magisterský navazující 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Kaňa, Ph.D.

Osnova

1.Vady vznikající při výrobě modelového zařízení, slévárenských forem a manipulaci s nimi.
2.Odlévání, transport tepla a hmoty mezi taveninou a okolním prostředím.
3.Vady vznikající při lití.
4.Tepelné a mechanické namáhání forem, kondenzační zóna, zálupy.
5.Reoxidace taveniny, sekundární struska, oxidační pleny, vměstky.
6.Mechanické, tepelné a fyzikálněchemické podmínky penetrace taveniny do formy, vady povrchu.
7.Endogenní bubliny kyslíkové, dusíkové, vodíkové, bodliny.
8.Plynový režim slévárenské formy, exogenní bubliny.
9.Krystalizace taveniny, vady makrostruktury a mikrostruktury, odmíšení.
10.Tuhnutí odlitků, kontrakční dutiny.
11.Ochlazování odlitků, vznik trhlin a prasklin.
12.Základní způsoby oprav odlitků.
13.Základní způsoby oprav odlitků.

Laboratorní cvičení

8 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Kaňa, Ph.D.

Osnova

1.Teplotní pole ve stěně formy ( měření v laboratoři).
2.Opravy vad odlitků.
3.Opravy vad odlitků.
4.Aplikace rtg. spektrální mikroanalýzy a rtg. fázové analýzy.

Cvičení

4 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Kaňa, Ph.D.

Osnova

1.Definice jakosti odlitků, vymezení pomocí standardů, technických výkresů a technických přejímacích podmínek.
2.Technologičnost konstrukce odlitku.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Václav Kaňa, Ph.D.

Osnova

1.Modelování průběhu reoxidačních procesů v programovém prostředí Mathcad.
2.Modelování blokování vzniku kyslíkových bublin v programovém prostředí Mathcad.
3.Modelování tlakových poměrů při vzniku dusíkových a vodíkových bublin v programovém prostředí Mathcad.
4.Modelování tlakových poměrů ve vtokových soustavách v programovém prostředí Mathcad.
5.Modelování průběhu penetrace taveniny do stěny formy v programovém prostředí Mathcad.
6.Vyhodnocení datového souboru teplotního pole ve stěně odlitku v programovém prostředí Mathcad.
7.Vyhodnocení datového souboru teplotního pole ve stěně formy v programovém prostředí Mathcad.