Slévárenství č. 3 – 4/ 2013
3–4/2013
Litina s kuličkovým a vermikulárním grafitem
Vertikální formování
Vertikální formování VQLåWHVYRMHQiNODG\QDRGOLWHN
1DãH]QDORVWLDSRUR]XPČQtFHONRYêPVOpYiUHQVNêPSURFHVĤP
QiPXPRåĖXMtY\YtMHWQRYpWHFKQRORJLHRGSRYtGDMtFt9DãLPSRWĜHEiP
ZZZGLVDJURXSFRP
1RULFDQ*URXSLVWKHSDUHQWFRPSDQ\RI',6$DQG:KHHODEUDWRU
Časopis Slévárenství získal osvědčení o zápisu
ochranné známky. Dne 20. 6. 2008 byl Radou
pro V a V zařazen na pozitivní list recenzovaných
časopisů (www.vyzkum.cz). Časopis a všechny
v něm obsažené příspěvky a obrázky jsou chráněny autorským právem. S výjimkou případů,
které zákon připouští, je využití bez svolení vydavatele trestné. Korektury českého jazyka se
řídí platnými pravidly českého pravopisu. Výjimku
tvoří názvy společností, které jsou na žádost jejich zástupců upravovány v souladu se zněním
zápisu u příslušného registračního orgánu. Vydavatel není dle zákona č. 46/2000 Sb. § 5 zodpovědný za obsah reklam. Firemní materiály nejsou
lektorovány. Texty reklam nejsou bez vyžádání
zadavatele korigovány. SDO.
časopis pro slévárenský průmysl
foundry industry journal
r o č n í k L X I . 2 013 . č í s l o 3 – 4
ISSN 0037-6825
Číslo povolení Ministerstva kultury ČR
– registrační značka – MK ČR E 4361
tematické zaměření / litina s kuličkov ým a vermikulárním
grafitem / spheroidal and vermicular graphite cast irons
o d b o r n ý g a r a n t / d o c . I n g . J a r o s l a v Š e n b e r g e r, C S c .
Vydává © Svaz sléváren České republiky
IČ 44990863
Rozšiřuje Svaz sléváren ČR. Informace o předplatném podá a objednávky přijímá redakce.
Objednávky do zahraničí vyřizuje redakce.
Předplatitelé ze Slovenska si mohou časopis
objednat na adrese: SUWECO, spol. s r. o., Klečákova 347, 180 21 Praha, tel.: +420 242 459 202,
242 459 203, [email protected]
Vychází 6krát ročně. 6 issues a year
Číslo 3–4 vyšlo 26. 4. 2013.
Cena čísla Kč 60,–. Roční předplatné Kč 360,–
(fyzické osoby) + DPH + poštovné + balné.
Cena čísla Kč 100,–. Roční předplatné Kč 600,–
(podniky) + DPH + poštovné + balné.
Subscription fee in Europe: 70 EUR (incl.
postage). Subscription fee in other countries: 120 USD or 85 EUR (incl. postage)
Sazba a tisk: Reprocentrum, a. s., Bezručova 29,
CZ 678 01 Blansko, tel.: +420 516 412 510
[email protected]
Do sazby 8. 3. 2013, do tisku 15. 4. 2013.
Náklad 700 ks.
Inzerci vyřizuje redakce.
Nevyžádané rukopisy se nevracejí.
vedoucí redaktorka / editor-in-chief
Mgr. Helena Šebestová
redaktorka / editor
Mgr. Milada Haasová
redakční rada / advisory board
prof. Ing. Lubomír Bechný, CSc.
Ing. Ján Cibuľa
prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc.
Ing. Štefan Eperješi, CSc.
Ing. Jiří Fošum
Ing. Josef Hlavinka
prof. Ing. Milan Horáček, CSc.
Ing. Jaroslav Chrást, CSc.
prof. Ing. Petr Jelínek, CSc., dr. h. c.
Richard Jírek
Ing. Radovan Koplík, CSc.
Ing. Václav Krňávek
doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
prof. Ing. Iva Nová, CSc.
Ing. Ivan Pavlík, CSc.
doc. Ing. Jaromír Roučka, CSc.
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
prof. Ing. Augustin Sládek, Ph.D.
Ing. Vladimír Stavěníček
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc.
Ing. František Střítecký
doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc.
Ing. Jiří Ševčík
Ing. Jan Šlajs
Ing. Josef Valenta, Ph.D.
Ing. Ivo Žižka, předseda
obsah
Redakce / editorial office:
CZ 616 00 Brno, Technická 2896/2
tel.: +420 541 142 664, +420 541 142 665
fax: +420 541 142 644
[email protected]
[email protected]
www.slevarenstvi.svazslevaren.cz
ÚVODNÍ SLOVO
85
Šenberger,J.
LITINA S KULIČKOVÝM A VERMIKULÁRNÍM GRAFITEM
86
Mores,A.
Výroba odlitků z litiny s kuličkovým grafitem v České republice,
stav v roce 2012
Production of spheroidal graphite iron castings in the Czech Republic, the state in 2012
95
Kaňa,V. a kol.
Použití filtrace při odlévání odlitků z austenitických niklových litin
Using of filtration at pouring of castings from austenitic nickel cast irons
99
Bouška,O. a kol.
Výroba odlitků z litiny s červíkovitým grafitem v podmínkách
Slévárny HEUNISCH Brno, s. r. o.
Production of castings from vermicular graphite cast iron in conditions of the foundry
of Slévárna HEUNISCH Brno, s. r. o. (Ltd.)
106
Odehnal,J.–Jakub,J.
Současný stav výroby litiny s kuličkovým grafitem ve slévárně
PILSEN STEEL, s. r. o.
Present state of spheroidal graphite cast iron production in the foundry of the PILSEN STEEL,
s. r. o. (Ltd.)
109
Elbel,T.– Hampl,J.
Termodynamická analýza litin s různými druhy grafitu
Thermodynamic analysis of cast irons with different graphite shapes
ODBORNÉ ČLÁNKY
115
Stránský,K. a kol.
K možnostem aplikace teorie fyzikální podobnosti na výskyt trhlin
a prasklin v ocelových odlitcích ovlivněných průběhem redukčního
období při tavení oceli v elektrických obloukových pecích (EOP)
To possibilities of application of the theory of physical similarity for shrinkage and cold cracks
occurrence in steel castings influenced by the course of reduction period during steel melting
in electric arc furnaces
Elektrická laboratorní
vakuová indukční pec
(CONSARC), určená
k výzkumu metalurgických
reakcí ve vakuu, je umístěna ve školní slévárně VUT
Brno, FSI, ÚST, odbor slévárenství. Výzkum bude
zaměřen zejména na
vysokolegované oceli
a speciální slitiny.
ÌÅ+Ï˾ÇÌÍÏ4™f§™¬ ć ­¨ «©ª¬
5 – 6 / 2 013 v ý r o b a m o d e l ů / p r o d u c t i o n o f p a t t e r n s
v
Vertikální formování
·¡“µ ¡“Êâ ß ç Ø å æ“
ÆÙ饗¨¥—— ½æéäؗêܗñØãæ•Üå’äà—ăãëéð——
¹ÜÚ¡“¤¡““ ÀâèßדêÜçۓÜáæØåçØדÿßçØåæ
‘Øák“æؓáØÝ`ÔæçcÝܓÝØ×áÔßâ“â“âëÜ×ì“áԓÕWíܓ
Àړ›æÙ饗­£—ëØÙ¥—ÀÀœ“áØÕâ“áÜçåÜ×ì“`ܓÞÔå ÕâáÜçåÜ×ì“áØÝ`ÔæçcÝܓáԓÕWíܓÇܟ“Àړ`ܓÆܟ“
ÞçØåb“ ×Wßؓ âÕæÔÛâéÔßì“ Í埓 Á՟“ ʟ“ ɓ ÔÝ¡“
ÁԓæÙ饗®—Ô“é“ëØÙ¥—ÀÀÀ—ÝؓÝÔÞâ“ã€kÞßÔדèéØ ×Øá“áÜçåÜד`ܓÞÔåÕâáÜçåÜדáԓÕWíܓÀړԓÆÜ¡
ÃâíâåâéWáì“ Õìßì“ çÔÞb“ `Øçáb“ €Ø×Üá쟓“
é“ áÜÖۑ“ Õìßì“ Ü×ØáçÜÿÞâéWáì“ âëÜ×ì“ ÀÚ¡““
Áԓ âÞåÔÝkÖۓ çcÖÛçⓠ€Ø×ÜᓠÕìßì“ ÔáÔßìíâ éWáì“ÙWíؓÕâÛÔçb“áԓÁܟ“ÀړԓÀᡓÃåÔé ×cãâ×âÕác“æؓÝØ×áW“â“æØÚåØÚÔÖؓ×â“àkæç“
ãâæßØ×ákÛâ“çèÛáèçk“›æÙ饗¯œ¡“É“ëØÙ¥—À͓Ýؓ
ãÔޓèéØ×Øáâ“ÖÛØàÜÖÞb“æßâ‘Øák“ÔáÔßìíâ éÔáb“é“àkæçØÖۓâíáÔ`ØáŽÖۓé“æÙ饗¯¡
ÆÙ饗©¥—— Êìéæ풗æÛãàëÜâ—çæ—ëéðêâ[åo£—çæñ奱—
æÛãàëÜâ—ãܕo—íñߑéì—åæßØäØ
¹ÜÚ¡“¥¡““ ºåØØá“ÖÔæçÜáړÔÙçØå“ÕßÔæçÜáڟ“áâçØ­“
çÛؓÖÔæçÜáړßÜØæ“èãæÜ×ؓ×âêá
Ø
ÆÙ饗©¥—— Ñ[íàêãæêë—íéìÙæíf—çé[ÚܗåؗëÜçãæëg—Ò¨«Ô
ÑØägêëåØíØëÜãf£—íðì•àáëܗáÜÛåf—ñ—çæêãÜÛåoÚߗ
äæ•åæêëo—ñoêâ[åo—ă—åØådåo—çæÛçæéð—
åؗíñÛgã[í[åo—êí’ÚߗçéØÚæíåo⑗íܗêãfí[éÜåêëío˜
ÆÙ饗¬¥—— Íãàí—æÙêØßì—ßæ„doâì—åؗéÜâØãÜêÚÜåÚà—ãàëàåð—Ò©­Ô
ÆÙ饗©¥—— ÂæêëÜã—íܗÊë„oÙéå’Úߗ¿æé[ÚߗñØêígÚÜ咗êí¥—ÂØë܄àåg—›Ùâç⓾¡“ÆçåWáæގœ
Ù
ÆÙ饗ªØ—— ÌñØí„Ü咗íÚßæۗÛæ—É‘•Üåàåð—‡ëæãð—çæۗå[ê¤
çÜä—ñéì‡Üåf—•ÜãÜñåàdåo—ëéØëg—›Ùâç⓾¡“ÆçåWá æގ“å¡“¥£££œ
ÆÙ饗ªÙ—— ËÜå뒕— íÚßæۗ Ûæ— É‘•Üåàå𗠇ëæãð— çæ— Ûíؤ
å[Úëà—ãÜëÜÚߗ›Ùâç⓽¡“»âß؃Wޓ«¡“¤¤¡“¥£¤¥œ
ÃåâÚåÔà—
Éí×cßWéØÝçؓæؓãåâ“åæç
Ɠ“ áܗñØäg„Üå“åؓçæÛçæéì—ñØägêëåØíØëÜ㑟“âëÜé’ä—êܗçæÛ؄àãæ—ç„ÜâæåØë—ßæêçæÛ[„êâæì—éÜÚÜêà—Ô—é“æâè`Ôæáb“×âÕc—éܤ
Øãàñìáo—êíæáà—dàååæêë—í—æÛígëíoÚߗê—ç„ÜÛçæâãØÛÜä—é‘êëì—Ø—ê—í’ñåØäå’ä—çæÛoãÜä—åؗëíæéÙg—¿»Ç®
Ɠ“ Ýؓèå`Øá“ãåâ“éƒØÖÛáì“çìãì“ãâ×áÜލ“›àÔßbŸ“æç€Ø×ák“Ü“éØßÞbœ“é“áWæßØ×èÝkÖkÖۓâ×écçékÖۓā“æçåâÝkåØáæçék“›íÔÛåáèÝؓܓæßbéWåØáæçékŸ“
çæñ套éÜÛ¥œŸ“æçÔéØÕáÜÖçékŸ“áØíWéÜæߎ“àÔßââÕÖÛâד›í×ؓÝØá“àÔßb“Ô“æç€Ø×ák“ãâ×áÜÞ윟“çØåbáák“æâÖÜWßák“æßè‘Õ쟓â×ãÔ×âéb“Ûâæãâ ×W€æçék®
Ɠ“ æ—ă—åØådåo—çæÛçæéì—äæßæì—ñØägêëåØíØëÜãf—•[ÛØ룗çæâìۓåØÔßÜíèÝk“æéâÝܓ`Üááâæç“é“èéØ×ØáŽÖۓâ×écçékÖۓԓÕèa“åØÙoéؤ
áo—åæíf—çéØÚæíåoâðŸ“ÞçØåb“Ýؓç€ØÕԓãÔç€Ü`ác“éìƒÞâßÜç“`ܓåØÞéÔßÜÿ“ÞâéÔ矓åÜÙæ—çæë„ÜÙìáo—ñ풇àë—æÛÙæéåf—ñåØãæêëà—dà—Ûæ¤
íÜÛåæêëà—êë[íØáoÚoÚߗñØägêëåØåڑ®
Ɠ“ áܗéÜØãàñæí[å—í—æÙÛæÙo—ª¨¥—¬¥—©§¨¨—ą—ª¨¥—®¥—©§¨ª—Ô—Õìßԓáԓácݓí“ÂãØåÔ`ákÛâ“ãåâÚåÔà蓿Ü×æÞb“í×åâÝؓԓíÔàcæçáÔáâæç—íð¤
dãÜågåؗ`WæçÞԗ¯¬§—§§§—§§§—ÂdŸ“ã€Ü`Øà‘“íñÛgã[íØÚo—Øâëàíàëð—äìêo—Ù’ë—ìâæådÜåð—â—ª¨¥—¬¥—©§¨ª¥
ÆÙ饗ª¥—— ÍñæéÜâ—âæíì—êܗñØãàë’ä—ăãëéÜä
¹ÜÚ¡“¦¡““ ÀØçÔߓæÔàãßؓêÜçۓãâèåØדÿßçØå
Ï ” ì å Þ Ý ä ò™é è ó è ë èï] ç q
¨¤¤¦«
¤
àÛÜåëàăâæíØåf—çéíâð—ÒØ륗œÔ
Æ
ÄÞ
Êà
Ê
ºØ
Äå
ÍñæéÜ◨
½Ü
Åà
² ¥¤Ÿ§¦ ¤«Ÿ©© ¥Ÿ¥¤ ¤Ÿ££ £Ÿ©© ¤Ÿ¨¤ §¥Ÿ£ª ¤¥Ÿ§©
àÛÜåëàăâæíØåf—çéíâð—ÒØ륗œÔ
êåoäÜâ
äoêëæ
Å
ÄÞ
¸ã
Êà
½Ü
Åà
¨¤¤§¤
¤
§¥Ÿ¨«
¥©Ÿ§§
¤Ÿ¥©
¥©Ÿ©¦
¥Ÿ¨«
£Ÿ¨¥
“²“íáÔ`kŸ“‘Ø“¶“Õìߓé“×Ôábà“àkæçc“Ü×ØáçÜÿÞâéW៓ÔéƒÔޓã€kæçåâݓáØèàâ‘uèÝؓèå`Üç“ÝØÛâ“
ã€Øæáâè“ÞâáÖØáçåÔÖÜ
ÆÙ饗­¥—— ÆïàۗåؗÙ[ñà—ÄޗåØãÜñÜ咗í—âæíì—
ç„ÜۗăãëéÜä
¹ÜÚ¡“©¡““ Àړ ÕÔæØד âëÜ×ؓ Ùâèáד ÜᓠàØçÔߓ
ÕØÙâåؓçÛؓÿßçØå
²¯™™
ÆÙ饗®¥—— Åàëéàۗdà—âØéÙæåàëéàۗåؗÙ[ñà—Äޗ
ؗÊà
¹ÜÚ¡“ª¡““ ÁÜçåÜ×ؓâå“ÖÔåÕâáÜçåÜ×ؓÕÔæØדâá“Àړ
ÔáדÆÜ
çåáW“áԓæÙ饗°¡“¶ÛØàÜÖÞb“æßâ‘Øák“é“åí áŽÖۓ éí×WßØáâæçØÖۓ âד çbçⓠæçåèÞçèåì“
ãÔޓ èéW×k“ ëØÙ¥— Í¡“ ÃåⓠçèçⓠæçåèÞçèå蓓
Õìߓ ÖÛÔåÔÞçØåÜæçÜÖގ“ éìæâގ“ âÕæÔۓ Àᡓ
ÉìæâÞb“ ÞâáÖØáçåÔÖؓ ÀᓠÕìßì“ áÔßØíØá쓓
ܓé“ácÞçØåŽÖۓàkæçØÖ۟“ÞçØåW“â×ãâék×Ôßԓ
ÛåÔáÜÖkà“íåᡓÍÞåÔçÞԓĈãß¡“Ôá¡û“è‘kéÔáW“
é“ácÞçØåŽÖۓçÔÕèßÞWÖۓã€ÜãâÝØáŽÖۓޓâÕ åWíލà“íáÔàØáW“ĈãßâƒáW“ÔáÔߎíÔû“ÖÛØ àÜÖÞbÛâ“æßâ‘Øák¡
Ĉ¿ÔàØßWåák“æçåèÞçèåÔû“áԓæÙ饗°“âÕæÔ ÛèÝؓã€Ø擤¤“Ô硓˜“àÔáÚÔá蟓×Wßؓâדák“
ÞâáÖØáçåÔÖؓÀá“ÞßØæW“Ô“íéìƒèÝؓæؓÞâá ÖØáçåÔÖؓÁÜ¡
96
ÆÙ饗­¥—— ÁoäØ咗 çéØäÜå— ‹ÛØá¤
åg—çàëåf—íæÛð—íçéØíæ—
æۗÚÜêëð—ñ—Â܄âæíؗÛæ—
Êë„oÙéå’Úߗ ¿æé— ›Ùâçⓓ
¿¡“ÆçåWáæގ“¥£¡“¤£¡“¥£¤¥œ
ÆÙ饗¯¥—— Ąo•o— ìñØí„Ü咗 íêëìç—
Ûæ— ‡ëæãð— í— âØäÜååf—
êëgåg— ñéì‡Üåfßæ— •Ü¤
ãÜñåàdåoßæ—å[êç엛Ùâçâ“
¿¡“ÆçåWáæގ“å¡“¥£¤¥œ
—
ÃåâÚåÔà—
Éí×cßWéØÝçؓæؓãåâ“æçÔÕÜßÜçè
Ɠ“ ÝØÛâ“ÖkßØà“ÝؓçæÛçæ„àë—ìÛé•Üåo—çéØÚæíåoÚߗäoêë“ì—ëgÚߓñØägêëåØíØëÜ㑣—âë܄o—êܓé“æâèéÜæßâæçܓæ“áØÚÔçÜéákà“éŽéâÝØà“
ØÞâáâàÜÞì“é“"œåØÚß[ñÜáo—í—ç„ÜÚßæÛåg—æÙëo•åf—ßæêçæÛ[„êâf—êàëìØÚà—Ø—ÛædØêåg—åÜáêæì—êÚßæçåà—êí’ä—ñØägêëåØå¤
ڑä—ç„àÛgãæíØë—çé[Úà—íܗêáÜÛåØåfä—éæñêØß첓 “
Ɠ“ íÔàcæçáÔéÔçØߍà“Õè×ؓèàâ‘ácá⟓ÔÕì“ãåâ“æéb“íÔàcæçáÔáÖؓé“×âÕcŸ“Þ×ì“ÝÜà“áØÝæâè“æÖÛâãáܓã€Ü×cßÜç“ãåWÖܟ“åØÔßÜíâéÔßܓâ× Õâå᎓åâíéâÝ¡“Çkà“×âÝ×ؓÞåâàc“è×å‘Øák“ãåÔÖâéákÖۓàkæç“Þ“áÔãßácák“×åèÛbÛ⟓áØàbác“ãâ×æçÔçábÛâ“ÖkßؓãåâÝØÞçè“ā“í鎃Øák“
ÞéÔßÜÿ“ÞÔÖؓíÔãâÝØáŽÖۓíÔàcæçáÔá֍“Ô“ãâækßØák“ÝØÝÜÖۓíÔàcæçáÔçØßáâæçÜ®“
Ɨ— áܓçØ×ì“ìédÜå—ñØägêëåØíØëÜã‘䟓Þç؀k­
Ԝ““é“׍æßØ×Þè“áØÚÔçÜéákÛâ“éŽéâÝؓØÞâáâàÜÞì“áØÝæâè“éؓæéŽÖۓãåâéâíâéáWÖۓæÖÛâãáܓã€ØÖÛâ×ác“ã€Ü×cßâéÔç“æéŽà“íÔàcæç áÔá֍à“ãåWÖܓé“åâíæÔÛè“æçÔáâéØáb“çŽ×Øáák“ãåÔÖâéák“×âÕ쟓
՜“ è“çcÖÛçâ“íÔàcæçáÔá֍“í“çâÛâçâ“׍éâ×è“ÕìßܓáèÖØáܓã€ÜæçâèãÜç“Þ“ÔãßÜÞÔÖܓø“¥£¬“Íß
֜“ íWåâéØu“àÔÝk“íWÝØà“éìè‘kç“×âÕ蟓ãâ“ÞçØåâè“áØàâÛâè“æéŽà“íÔàcæçáÔá֍à“ã€Ü×cßâéÔç“ãåWÖܟ“ãåâ“ÝØÝÜÖۓéí×cßWéWák“Ô“â× Õâå᎓åâíéâÝ®
Ɠ“ èàâ‘ák“ íÔàcæçáÔéÔçØßà“ íkæÞÔç“ ă—åØådåo— ç„oêçgíÜⓠáԓ åØÔßÜíÔÖܓ â×ÕâåábÛⓠåâíéâÝؓ íÔàcæçáÔá֍“ é`Øçác“ ã€kæãcéÞè“ áԓ
àí×âéb“áWÞßÔ×ì“éí×cßWéÔáŽÖۓíÔàcæçáÔá֍“éíáÜÞߎÖۓíԓ×âÕè“ÝØÝÜÖۓ‡`Ôæçܓáԓâ×Õâåábà“åâíéâÝÜ®
Ɠ“ áܗéÜØãàñæí[å—í—æÙÛæÙo—¨®¥—°¥—©§¨©—ą—ª¨¥—¯¥—©§¨¬Ÿ“ã€Ü`Øà‘“íñÛgã[íØÚo—Øâëàíàëð—äìêo—Ù’ë—ìâæådÜåð—â—ª§¥—­¥—©§¨¬¡“Åؗ
éÜØãàñØÚà—çéæáÜâëì“Õìßԓí“ÂãØåÔ`ákÛâ“ãåâÚåÔà蓿Ü×æÞb“í×åâÝؓԓíÔàcæçáÔáâæç“éì`ßØácáԓ`WæçÞԓ«§§—§§§—§§§—Âd¥
ÆÙ饗«¥—— ËÜçÜãå[— ‹åØíؗ ç„à— ñägå[Úߗ ëÜçãæëð— ç„à— ëÜçÜãåfä— åؤ
ä[ß[åo—ãÜÞæíØåf—ãàëàåð—ê—âìãàdâæí’ä—ÞéØăëÜä—ê—çÜéãàëàÚ¤
âæì—Ø—ØìêÝÜéàëàÚâæì—êëéìâëìéæì—Ò©¬Ô
ԓÛßÜákÞâéŽÖۓâ×ßÜçލ“áԓßâÞWßák“àØ퓇áÔ éì“ã€Ü“ÞàÜçÔébà“áÔãcçk“Ô“áԓ×ÔáŽÖÛ“éŽ æßØ×ÖkÖۓ íÞâèƒØޓ éìæécçßèÝk“ àâ‘áâæç“
ã€Ø×ãâéc×ܓ æÜàèßÔÖk“ ãåÕcÛè“ çèÛáèçk¡“
"ØçáW“éìâÕåÔíØák“âÕÝÔæuèÝk“íÔÝkàÔéb“íW écåì“ Ô“ áÔÕkíØÝk“ ãâàÖÞè“ ãåⓠ×âÞâáÔßb“
éìè‘Üçk“ãâçØáÖÜWßè“àÔçØåÜWßè“ãåâ“åØÔßÜíÔ Öܓè“ßØÛގÖۓÞâáæçåèÞÖk“Ô“ãåâ“â×ÛÔד‘Ü éâçáâæçܓ ÞâáæçåèÞ`ák“ æâè`Wæçܓ íÔßâ‘Ø᎓
áԓßâÞWßákÖۓâéßÜéuèÝkÖkÖۓéØßÜ`ÜáWÖÛ¡
Íåàë„åo—çåìëo
¿¡“·èáàÜáړÔÝ¡“Τ«Ð“éìéÜáèßܓàØçâ×è“Þؓ
æçÔáâéØák“ çØãØßáŽÖۓ ãáèçk“ é“ â×ßÜçÖkÖÛ¡““
Ãâè‘ÜßܓàØçâ×è“ÞâáØ`áŽÖۓåâí×kߍ“íÔß⠑Øáâè“ áԓ íáWàŽÖۓ åâéáÜÖkÖۓ ØßÔæçÜÖÞâ ª¬«™™
Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼“¡“Õ € ØíØ á ā × è Õ Ø á“¥£¤¦“¡“¦ ā §
ÆÙ饗«¥—— Íêëìç—Ûæ—ÇÜâÜãåf—ŸÇÜâÜãêâf —‡ëæãð—áܗÛåÜê—ç„Üê—ÚßØë죗âëÜéæì—
íãØêëåo—çØå—Á¥—¿æã܇[◛æçԑØáâ“í“ÜáçØåáØçèœ
ãßÔæçÜÖގÖۓ éßÔæçáâæçk“ àÔçØåÜWߍ“ ԓ ÔáÔ ßìíâéÔßܓçØãßâçák“ãâßؓԓãâßؓáÔãcçk“Õc ÛØà“çèÛáèçk“â×ßÜçލ¡“ÉíáÜÞߓàâ×Øߟ“ÞçØ åŽ“ íÔÛåáèÝؓ çØãØß᎓ çâޟ“ ã€Øæçè㓠çØãßԓ“
ԓÔáÔߎíè“ãáèçkŸ“Ô“íÝØ×áâ×èƒèÝؓçÔޓæçÔ áâéØák“éŽæÞìçè“çØãØßáŽÖۓãáèçk“Ô“èà①uèÝ؟“áÔ〡“ã€kæßèƒáŽà“âãÔç€ØákàŸ“ã€Ø× ÖÛWíØç“éíáÜÞè“çåÛßÜᡓÆãåWéáâæç“ãâæçèãè“
ãâçéåíèÝk“×éԓã€kÞßÔ×ì¡
ËÜçÜãå[—æÛæãåæêë
Ãåâ“éŽåâÕè“ÞâáæçåèÞ`ákÖۓæâè`Wæçk“èå`Ø áŽÖۓ ãåⓠãâè‘Üçk“ ã€Ü“ é샃kÖۓ çØãßâçWÖ۟“
áÔ〡“ çèåÕkáì“ Ô“ ÞâàãåØæâåâéb“ æހkác““
ãåâ“ãßìáâéb“Ô“èÛØßáb“ØßØÞçåWåá쟓æؓ×W “
éW“ ã€Ø×áâæç“ ßÜçÜáWà“ íᡓ ¸Á º½Æ §££Ÿ“
ÆÙ饗®¥—— Ñëé[ëؗ äØëÜéà[ãì— æçæë„ÜÙÜåoä—
âãìñå’Úߗ êæìd[êëo— ëؕå’Úߗ êoëo——
ñ—ëíéÛf—äØåÞØåæíf—æÚÜãࣗãàëàåð—
ê— âìãàdâæí’ä— ÞéØăëÜä— Ø— ãàëàåð—
¸»À—ê—íãæ•âØäà—ÆçëàÚؗҪ§Ô
¸Á º½Æ §££Àⓠԓ ¸Á º½Æ §££ÆÜÀ⡓“
ɓ âÕæWÛßb“ ԓ íÔÝkàÔéb“ ãåWÖܓ íÞâèàÔßܓ“
Ê¡“ÆçØçæ“Ô“»¡“¿zÕßÜÖۓΤ¬Ð“éßÜé“ÖkßØác“çé⠀ØáŽÖۓ ãåâ×èÞ獓 åØâëÜ×ÔÖؓ ԓ âÕÝØàâ éŽÖۓ éÔד áԓ àØÖÛÔáÜÖÞb“ éßÔæçáâæçܓ“
ԓ éßÔæçáâæçܓ ßâàâéb“ àØÖÛÔáÜÞì“ çcÖÛçâ“
àÔçØåÜWߍ¡“Ãåâ×èÞçì“åØâëÜ×ÔÖؓâéßÜéuèÝk“
áØã€kíáÜéc“çbàc€“éƒØÖÛáì“éßÔæçáâæçÜ®“æák ‘k“æؓÝÔޓàØí“ãØéáâæçܓã€Ü“çØ`ØákŸ“çÔޓãâ àcåáb“ãåâ×ßâè‘Øák“ã€Ü“ã€Øçå‘Øák“Ô“Þ€Üé Þԓ çåÛßÜáì“ Ýؓ è“ çì`k“ âÕæÔÛèÝkÖkÖۓ âÞèÝؓ“
ÆéÔí“æßbéWåØá“"œÝؓã€ÜãåÔéØá“ãâæÞìçáâèç“éWà“éŽèÞâéb“àÔçØåÜWßì“ãå⓪“ãåâÙØæk“›éÜí¡“æ¡“¤¦ªœ“Ô“íÔÝÜæçÜç“åØÔßÜíÔÖܓéí×cßWéÔÖkÖۓÔÞ çÜéÜç“é“âÕâè“èéØ×ØáŽÖۓãåâÝØÞçØÖÛ¡“
¹ãà•‡o—àåÝæéäØÚÜ­
¼¡“ÀèæÜßâéWŸ“½¡“»ßÔéÜáÞԟ“çØß¡­“ž§¥£“¨§¤“¤§¥“©§¥Ÿ“©«¤Ÿ“æéÔí³æéÔíæßØéÔåØá¡Öí
Ûççã­¢¢ãâåçÔß¡àãæé¡Öí¢æí¢ãâßÜçÜÞÔíÔàØæç¢ØæÙ¢ãåâÝØÞçì¢ãåâÝØÞçÒéí×ØßÔéØÝçØÒæØÒãåâÒæçÔÕÜßÜçèñ®“
Ûççã­¢¢ãâåçÔß¡àãæé¡Öí¢æí¢ãâßÜçÜÞÔíÔàØæç¢ØæÙ¢ãåâÝØÞçì¢ãåâÝØÞçÒéí×ØßÔéØÝçØÒæØÒãåâÒåèæçñ“
ª¬¯™™
Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼“¡“Õ € ØíØ á ā × è Õ Ø á“¥£¤¦“¡“¦ ā §
132
Æ ß b éW åØ áæ ç é k“¡“¿ Ë ¼“¡“Õ € ØíØ á ā × è Õ Ø á“¥£¤¦“¡“¦ ā §
136
ÆÙ饗®¥—— ºßé[ågåf—äoêëæ—êÜíÜéæñ[çØÛåg—æۗâæêëÜãؗêí¥—ÂØë܄àåð—åØۗ
‡ëæãæì—çéæçØÛãf—í—ÛìÙåì—éæâ엩§§§—›Ùâç⓿¡“ÆçåWáæގ“å¡“¥£¤¥œ
ÆÙ饗¨§¥—— ºÜêëæì—çæÛñÜäoä—Çܤ
âÜãåf—‡ëæãð—›Ùâçâ“ÔåÖÛÜ魓
½¡“»âß؃Wޓ塓¥£¤¥œ
ª®«™™
ÆÙ饗¨©¥—— Âé[çåoâ—íðéæêë㒗í—çæÛ¤
ñÜäo— ÇÜâÜãåf— ‡ëæãð—
›ÙâçⓠÔåÖÛÜ魓 ½¡“ »âß؃Wޓ“
““å¡“¥£¤¥œ—
Åâíâçڙì™äîåâfäèï”æ™Ú™ïÞëæâäîå]ëçqæ™àëÚą™íÞæ
ÍñæéÜ◨
êåoäÜâ äoêëæ º¡
ÆÙ饗­¥—— »æêؕàëÜãåf—ßæÛåæëð—çÜíåæêëà—¸»À—áêæì—äåæßÜä—íð‡‡o—
åܕ—äàåàä[ãåo—ßæÛåæëð—ÛØåf—åæéäæì—Ò©°Ô
ÆÙ饗¨¨¥—— DŽÜßãÜÛæ풗ÞéØݗñå[ñæéyìáoÚo—íñëØߗäÜñà—æÙêØßÜ䗕ÜãÜñؗؗ
æãæíؗí—ßìëåàÚâf—êëéìêÚܗñ—¿ØíãodâæÙéæÛêâؗؗç„à—éÜÛìâdåoä—
ëØíÜåo—æãæíؗ헇ØÚßëæíf—çÜÚà—
ÆÙ饗¨ª¥—— Âé[çåoâæí[—Ùédâؗéæê¤
ëæìÚo—ÛåÜê—í—çæÛñÜäo—
ÇÜâÜãåf—‡ëæãð“›Ùâçâ“Ôå ÖÛÜ魓½¡“»âß؃Wޓ塓¥£¤¥œ
ÆÙ饗¨«¥—— Âé[çåo◠ñíØ咗 äØÞàÚ¤
âf—æâæ—éæêëæìÚo—í—Çܤ
âÜãåf—‡ëæãܗ›Ùâçâ“ÔåÖÛÜ魓
½¡“»âß؃Wޓ塓¥£¤¥œ
Vertikální formování VQLåWHVYRMHQiNODG\QDRGOLWHN
1DãH]QDORVWLDSRUR]XPČQtFHONRYêPVOpYiUHQVNêPSURFHVĤP
QiPXPRåĖXMtY\YtMHWQRYpWHFKQRORJLHRGSRYtGDMtFt9DãLPSRWĜHEiP
ZZZGLVDJURXSFRP
1RULFDQ*URXSLVWKHSDUHQWFRPSDQ\RI',6$DQG:KHHODEUDWRU
Æ ß b é W å Ø á æ ç é k“¡“¿ Ë ¼“¡“Õ € Ø íØ á ā × è Õ Ø á“¥£¤¦“¡“¦ ā §
152
FIREMNÍ PREZENTACE
120
50 let s DISAMATIC ® / Velký, vertikální a hospodárný (DISA Industries s. r. o.,
Příbram)
122
Paseka,R.– Pous,L.
I v malých slévárnách má informační systém své nezastupitelné místo
(ESB Slévárna, s. r. o.; První plzeňská galvanovna, s. r. o.)
124
Boehm, R. – Asal, J. – Munker, B.: Cesta k ekonomické a bezemisní slévárně
(Hüttenes-Albertus CZ, s. r. o., Děčín)
128
Vakuové technologie pro moderní slévárenství (ACESO Praha s. r. o., Praha)
inzerce
ËØÙ¥—ÀÀÀ—— ºßÜäàÚâf—êãæ•Üåo—íägêëâì—ñ—æÙ饗®—
ÇÔՓ¼¼¼¡““ ¶ÛØàÜÖÔߓÖâàãâæÜçÜâá“âٓâëÜ×ؓÙåâà“¹ÜÚ¡“ª
ËØÙ¥—ÀÀ¥—— ºßÜäàÚâf—êãæ•Üåo—æïàÛì—ñ—æÙ饗­
ÇÔÕ¡“¼¼¡““ ¶ÛØàÜÖÔߓÖâàãâæÜçÜâá“âٓâëÜ×ؓÙåâà“¹ÜÚ¡“©
ÆÙ饗ª¥—— ÉæñêØߗêãæ•Üåo—çéæ—ÛæêؕÜåo—æçëàä[ãåo—çÜíåæêëà—Ø—ç„ÜÛ¤
Úß[ñÜåo—ĄæëØÚà—ÞéØăëì—Ø—íñåàâì—êëؕÜåàå—ãàëàå𗸻À—Ò©©Ô
͓»¼ÆÇÂż¸
Çæñæéæí[åo—êígëÜãå’ä—äàâéæêâæçÜä
ÆÙ饗«¥—— HÜÛàåð— ؗ âìãàdâæ풗 ÞéØăë— ç„Üۗ
ÆÙ饗¬¥—— Ãìçoåâæ풗 ÞéØăë— í— âæíì— ìíåà넗
ăãëéÜä—
ăãëéì
ɓ àÔçØåÜWßè“ ÕìßⓠãâíâåâéWáⓠíáÔ`áb“
¹ÜÚ¡“§¡““ ÆÛåÜáÞÔÚؓãâåâæÜçÜØæ“ÔáדæãÛØåâÜ×Ôߓ
¹ÜÚ¡“¨¡““ ¿ÔàØßßÔå“ÚåÔãÛÜçؓÜá“àØçÔߓÜáæÜ×ؓçÛؓ
àáâ‘æçék“€Ø×Ü៓ԓçâ“ÝÔޓé“Þâéè“ã€Øן“çÔޓ
ÚåÔãÛÜçؓÕØÙâåؓçÛؓÿßçØå
ÿßçØå
ܓíԓÿßçåØࡓ½ØÝÜÖۓàáâ‘æçék“Õìßâ“áԓâÕâè“
æçåÔáWÖۓ ÿßçåè“ ã€ÜÕßܑác“ æÛâ×áb¡“ ÀØ× æçÔéè“â“éíÛßØ×è“çcÖÛçⓀØ×Üá“æܓßíؓè×c ßÔç“í“æÙ饗«¡“ÉØßÜÞâæç“ÞèßÜ`ØޓÚåÔÿçè“ÕìßԓæÛâ×áW“ã€Øדܓíԓÿß Ëgêåg—ç„ÜۗăãëéÜ䗟¬ą§—ää —æؓåâéác‘“áÔÖÛWíØßì“æØÚåØÚÔ çåØà“Ô“`ÜáÜßԓã€ÜÕßܑác“¤££“ħࡓÈéáÜ瀓ÿßçåè“æؓéƒÔޓáÔÖÛWíØߓ ÖؓÕâÛÔçb“áԓÁܟ“ÀړԓÀᡓɓácÞçØåŽÖۓí“çcÖÛçâ“æØÚåØÚÔÖk“Õìߓ
ÚåÔÿç“éؓÙâåàc“ßèãkáލ“›æÙ饗¬œ¡
áÔék֓ÔáÔßìíâéWá“Ü“éìæâގ“âÕæÔۓÙâæÙâå蓛§Ÿ¥¥“Ô‘“©Ÿ©¨“Ô硓˜“
ߓçÝ¡“¦Ÿ¦¨“Ô‘“§Ÿª«“Ûࡓ˜“Ãœ¡“É“àkæçØÖۓ鎃ؓèéØ×ØáŽÖۓæØ Çæñæéæí[åo—çæäæÚo—ÜãÜâëéæåæífßæ—äàâéæêâæçì
ÚåØÚÔÖk“ Õìߓ çÔÞb“ é“ àÔçåÜÖܓ íÝ܃çcᓠé샃k“ âÕæÔۓ Àᓠԓ æák‘Ø᎓“
DŽÜۗăãëéÜ䗟ª§ą¬—ää —ÕìߗãâíâåâéWá“åØßÔçÜéác“àÔߎ“âÕæÔۓ âÕæÔۓÁÜ¡“ÀÔçåÜÖؓéìÞÔíâéÔßԓã€Ü“écçƒkà“íécçƒØák“›áÔד¨££ķœ“
éàcæçލ“æ“éØßÜÞâæçk“€W×âéc“×ⓤ£“ħࡓÃâ×ßؓÖÛØàÜÖÞbÛâ“æßâ ĈßÔàØßWåák“æçåèÞçèåèû¡“ÇÔçâ“ßÔàØßWåák“æçåèÞçèåԓÝؓ×âՀؓãÔ ÅÂ"Á . “ ÃD¸» ¿ ¸·Ì
¿ ¼ Ç ¼ Á ´ “ Æ “ ¾È ¿ ¼ "¾ÂÉ R À “ ´ “ É ¸Å À ¼ ¾È ¿ Å Á . À “ ºÅ ´ ¹ ¼ Ç ¸À
“É¡“¾ Ô u ԓā“½ ¡“G Ø á Õ Ø å Ú Ø å“ā“´ ¡“Í W × c å ԓā“½ ¡“"Ø Ö Û“““à â è ‘ Ü ç k“Ù Ü ß ç å Ô Ö Ø“ã € ܓâ × ß b é W á k“â × ß Ü ç Þ “í“Ô è æ ç Ø á Ü ç Ü Ö Þ Ž Ö Û“á Ü Þ ß â é Ž Ö Û“ß Ü ç Ü á
OBÁLKA
DISA Industries s. r. o., Příbram
RGU CZ s. r. o., Brno
HWS Maschinenfabrik GmbH,
Německo
FOSECO, Ostrava
inzerce
129
RUBRIKY
130
Roční přehledy
81
135
Zprávy Svazu sléváren České republiky
138
Zprávy České slévárenské společnosti
141
Ze zahraničních časopisů
142
Slévárenská výroba v zahraničí
145
Vysoké školy informují
146
Zahraniční slévárenské časopisy
148
Vzdělávání
149
Umělecká litina
149
Blahopřejeme
149
Nekrolog
150
Z historie
Bühler Druckguss AG,
Švýcarsko
107
Calcom ESI SA, Švýcarsko
119
Eurometal servis s. r. o.,
Havlíčkův Brod
84
137
Mezinárodní veletrh a kongres korozivzdorných ocelí
International Stainless Steel Fair and Congress
14.–15. 5. 2013
Brno – Výstavištáe
Czech Republic
www.bvv.cz/stainless
14.–15. 5. 2013
Brno – Výstavištáe
Veletrhy Brno, a.s.
BVV Trade Fairs Brno
Výstaviště 1
CZ-647 00 Brno
Phone: +420 541 152 720
Fax: +420 541 153 044
E-mail: [email protected]
Hüttenes-Albertus CZ,
s. r. o., Děčín
Svaz sléváren ČR
Vzdělávejte se!
156
Targi Kielce SA, Polsko
127
Veletrhy Brno a. s., Brno
156
Vítkovické slévárny
140
50. slévárenské dny ® 2013
Mezinárodní veletrh a kongres korozivzdorných ocelí
International Stainless Steel Fair and Congress
ACESO Praha s. r. o.,
Praha
J. Šenberger
doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc.
číslo Slévárenství, které máte před sebou, je věnováno výrobě
odlitků z litiny s kuličkovým (LKG) a vermikulárním grafitem
(LVG, LČG – pro vermikulární grafit se používá i výraz červíkovitý grafit, který je v tomto čísle Slévárenství rovněž běžně
užíván). LKG již déle než 50 let patří k materiálům, jejichž
procentuální výroba v segmentu slitin železa neustále roste.
Tomuto materiálu byla na stránkách našeho časopisu v minulosti věnována velká pozornost. Dlouhou dobu je známo, že
se jedná o materiál, jehož potřeba na trhu neklesá. LKG v 60.
letech minulého století nahradila v mnoha aplikacích ocelové
odlitky a odlitky z temperované litiny; v současné době nahrazuje i výrobu odlitků z litiny s lupínkovým grafitem (LLG).
V úvodním referátu A. Morese na následujících stránkách je
zaznamenán nárůst výroby LKG v EU a v ČR v posledních letech
a vývoj výroby tohoto materiálu je porovnán s vývojem výroby
oceli na odlitky a LLG. Graficky je porovnání poměru výroby
odlitků z LKG k výrobě ocelových odlitků a k výrobě odlitků
z LLG vyjádřeno v procentech v ČR za použití dat z článku
A. Morese na obr. 1.
Možnosti rozšíření výroby LKG v českých slévárnách nejsou
zcela využity. Na stránkách časopisu Slévárenství převládá doporučení řady autorů na orientaci našeho slévárenství směrem
k malosériové a kusové výrobě, tedy k výrobě, která vyžaduje
kvalifikované zaměstnance v dělnických i technických profesích. V této souvislosti nelze zapomenout ani na kvalifikaci
obchodníků, kteří musí mít přehled o možnostech výroby odlitků a o materiálech a měli by zaměřovat technologický vývoj
směrem, který je pro budoucnost perspektivní. Nastává však
čím dále tím větší problém s nedostatkem kvalifikovaných pracovníků. Pamatujeme si ještě vyjádření našich předních politiků z poloviny 90. let o nutnosti zvýšit počet vysokoškoláků a o oněch „nechutných montovnách“, které na našem území nechceme. Důsledkem této politiky bylo hromadné rušení učňovských oborů. Následovalo rušení středních
odborných škol slévárenské specializace, a to bez ohledu na
to, že měly vysokou odbornou úroveň. Bakalářské studium,
které mělo střední odborné školy nahradit, je nenahradilo.
Studijní program v prvních ročnících technických vysokých škol
je nastaven jinak, než byly nastaveny studijní programy na
středních odborných školách. Bakalářům na technických vysokých školách chybí odbornost, která byla typická pro bývalé středoškoláky.
Po dokonání likvidace středních škol se zaměřením na
slévárenství pokračuje likvidace kateder (oborů) slévárenství na vysokých školách. Poslední samostatná katedra
(obor) slévárenství v ČR je na VUT v Brně. V současné době je
odbor slévárenství udržován při životě mimořádným úsilím
některých jeho zaměstnanců, kteří jsou ochotni působit jako
pedagogové i za špatných platových podmínek. Existence
katedry je velmi nejistá. K čemu jsou tyto informace dobré,
proč je zde uvádím? Bez kvalifikovaných pracovníků v oboru
slévárenství se stane z českého slévárenství, které má dlouhou
a slavnou minulost, pouhá „montovna“. Zahraniční firmy dodají technologii a zařízení a Češi dodají do zcela zautomatizovaných provozů nekvalifikované nádeníky ze zahraničí. Přidaná hodnota bude realizována v zahraničí až při prodeji hotových strojů nebo strojních zařízení. Přidaná hodnota výrobku závisí totiž přímo úměrně na kvalifikaci odvedené práce.
V ČR se objevují slévárny, které mají vynikající výsledky ve vývoji nových technologií a jejich zahraniční partneři se na ně
obracejí se zakázkami, se kterými na západ od Šumavy neuspěli. To je správná cesta pro naše slévárenství a bylo by škoda,
kdyby tato cesta byla opuštěna, protože zaniknou poslední
pracoviště schopná se zabývat „slévárenskou vědou“. Tento
stav je za dveřmi. Tím nemyslím 10 ani 5 let, ale rok až dva!
Řešení nevidím jinde než ve slévárenské komunitě. Tímto se
obracím zejména na kolegy, kteří rozumí přínosu vědy
a jejímu významu. Kolegové a kolegyně, nepochybuji o vašich schopnostech, ale bez vysokoškolských pracovišť budou
vaše výsledky horší, i když se to projeví až po delší době. Výzkum je nutné podporovat finančně. V tomto směru se nedá
spoléhat na stát. V současné době můžeme pozorovat na „nejvyšší úrovni“ tendence prosazující finanční podporu státu jen
základnímu výzkumu a aplikovaný výzkum si má platit průmysl sám. Záchranu lze hledat v koordinaci potřeb českého
slévárenství a stávajících výzkumných kapacit. Svoji roli v koordinaci určitě může sehrát i Svaz sléváren České republiky.
Obr. 1. Poměr výroby odlitků z LKG k oceli a k LLG v ČR [%]
Potěšující je, že referáty uvedené v tomto čísle Slévárenství mají
dobrou úroveň. Některé příspěvky vznikly ve spolupráci vysoké školy a slévárny a řeší aktuální vývoj technologie zadaný
slévárnou. Jedná se např. o článek V. Kani a kolektivu, který
navrhl dílčí část technologie výroby těžkých odlitků z austenitických niklových slitin. Podobně lze charakterizovat referát
O. Boušky a kolektivu publikující rovněž výsledky, které umožnily zavedení výroby LČG. Příspěvek J. Odehnala a J. Jakuba
spadá rovněž do oblasti malosériové a kusové výroby těžkých
(unikátních) odlitků z LKG. Uvedení autoři představují novou
mladou generaci výzkumníků a lze jim popřát hodně úspěchů.
Článek T. Elbela a J. Hampla má standardně vysokou úroveň
v oblasti bádání na hranici základního výzkumu o vlastnostech
tavenin litin. Není asi překvapením, že autoři nebo spoluautoři většiny uvedených referátů jsou akademičtí pracovníci.
Úvodní slovo garanta předloženého čísla končí přáním, aby
publikované poznatky přispěly slévárenské veřejnosti k prohloubení jejich vědomostí a pomohly slévárenské praxi.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 85
úvodn Í slovo
Vážený čtenáři,
D. B . Wo l t e r s
roční přehledy
Litina s kuličkovým
grafitem
Diether B. Wolters
Ú vo d
Výroba odlitků z litiny, oceli a temperované litiny se v Německu v roce 2011 zvýšila znovu o 16,3 % na 4,5 mil. t. Objem
odlitků z GJS se přitom zvýšil o cca
16,6 % na 1,7 mil. t [1]. Zvýšení výroby
odlitků z GJS pro strojírenství činilo
32,8 %, u výroby vozidel to bylo 20,6 %
na 544 000 t, zatímco výroba ostatních
odlitků klesla ve srovnání s předchozím
rokem o 3,5 %. Pro první měsíce roku
2012 se ukazuje pokles objednávek odlitků z GJS o 8,5 % na 1 mil. t, a to pro
výrobu vozidel o 16,4 % na 421 000 t a
pro strojírenství o 11,7 % na 280 000 t.
roční přehledy
Po s t u py t a ve n í
a z p ra c ová n í t a ve n i ny
S. K. Paknikar [2] referoval o vývoji hořčíkové předslitiny s mědí, která byla celosvětově přihlášena k patentování. Tato
předslitina má sloužit jako hospodárná
alternativa dobře známé předslitiny
NiMg. Její složení není v článku uvedeno.
Z vlastní rešerše patentových přihlášek
vyplývá následující složení (všechny údaje jsou v hm. %): měď: 70 až 95; hořčík:
5 až 30; křemík: 5 až 10 a také v malých
množstvích prvky vápník, lithium a yttrium. Uvádí se, že je nezbytné pro konečný obsah hořčíku mezi 0,03 až 0,06 %
přidávat 0,25 až 0,50 % předslitiny.
Va d y o d l i t k ů
H. Nakae aj. [3] přednesli svůj příspěvek
o vlivu křemíku, ceru, antimonu a zinku
na mechanizmus vzniku „chunky“ grafitu v litině s kuličkovým grafitem na
69. světovém slévárenském kongresu
2010 v Číně. Taveniny obsahovaly 0 až
4 % Si při požadovaném obsahu Ce
4,45 %. Zajímavé výsledky průběhů
tuhnutí získané na základě křivek chladnutí ukazují, že rychlost tuhnutí kuličkového grafitu je menší než u „chunky“
a u lupínkového grafitu.
L. Zhe, C. Weiping a D. Yu [4] zjišťovali
vliv rychlosti chladnutí a přísady antimonu
na tvar grafitu a mechanické vlastnosti
litiny s kuličkovým grafitem. Zvýšení
rychlosti chladnutí o 0,21 až 0,37 K/min.
vedly ke zvýšení podílu kuličkového gra-
130 fitu ze 30 na 85 %, zatímco nejvyšší počet kuliček grafitu vykazovala rychlost
chladnutí 0,32 K/min. Při zvyšování přidaného množství antimonu od 0,01 až
do 0,03 % se ve zkušebních odlitcích
o průměru 100 mm a délce 120 mm zlepšila tvorba kuličkového grafitu, zatímco
při množství 0,4 % Sb měly kuličky hrotité špičky. Doporučený poměr PVZ/Sb
cca 2 pro pevnost a tvar grafitu je nepochopitelný, protože vlastní výpočet podle citovaných hodnot dochází k poměru přibližně 0,026 % PVZ ku 0,03 % Sb.
V tlustostěnných odlitcích z litiny s kuličkovým grafitem se tvorbě „chunky“
grafitu v tepelném uzlu téměř nedá zabránit. Podle rešerší J. Lacaze aj. [5] nejsou v literatuře žádné odkazy na makroodmíšeniny jako příčinu pro možný
vznik „chunky“ grafitu. Přisuzují to nepřesným metodám zkoušení. Vyrobili
kostku o délce hrany 300 mm, v jejímž
tepelném uzlu se vyskytoval „chunky“
grafit, jehož podíl činil 18 % z celkového
objemu kostky. Z částí s kuličkovým
a s „chunky“ grafitem byly odebrány
malé vzorky o průměru cca 4 mm a délce 4 až 6 mm. Tyto vzorky se různě dlouho udržovaly na teplotě 1 200 a 1 225 °C,
ochladily a podrobily diferenční tepelné
analýze. Křivky DTA se po delším udržování nad teplotou tavení pro odstranění hořčíku nelišily. Při malém podchlazení se vytvořil lupínkový, resp. podchlazený grafit. Po kratší době udržování vykazovaly křivky DTA různých
vzorků výrazné rozdíly, které se projevily ve struktuře. Vzniká rovněž lupínkový grafit, po větším podchlazení se však
vytvoří kuličkový a červíkovitý grafit.
Vzorky, které předtím obsahovaly „chunky“ grafit, mají po krátkém tavení
a chladnutí větší podíl kuličkového grafitu než ty, které před tavením obsahovaly pouze kuličkový grafit. Tyto vzorky
ztrácejí roztavením další hořčík a podíl
kuličkového grafitu se snižuje, zatímco
ve vzorcích s „chunky“ grafitem se sloučeniny hořčíku nejprve rozpustí, hořčík
se neodpaří, a tím je ho více k dispozici
pro tvorbu kuliček grafitu.
Jak je známo, obsah křemíku podporuje
tvoření „chunky“ grafitu. Protože to platí především u SiMo litiny s kuličkovým
grafitem, která se používá pro vyšší teploty hlavně na výrobu sběrače výfukového potrubí a turbodmychadla odpadních plynů, chtěli R. Logan, C. Hartung a A. Plowman [6] z firmy Elkem
GmbH, Düsseldorf, ve své pozoruhodné
práci zjistit příčiny degenerace grafitu.
Na čtyřech odlitcích z různých sléváren,
ve kterých se v tloušťkách stěny mezi
15 a 30 mm vyskytl „chunky“ grafit, zjišťovali podmínky výroby, jako je vsázkový
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
materiál, zpracování hořčíkem, očkování,
příp. dodatečné očkování. Ve všech případech byly použity předslitiny FeSiMg
s 5,5 až 7,5 % Mg, asi 45 % Si a 1 až
1,5 % vzácných zemin. Pro očkování se
použilo 0,08 až 0,5 % různých slitin, částečně ve 2 až 3 fázích. Ve všech případech byl obsah stopových prvků vyšší
než 0,01 %, dílem dokonce až 0,03 %.
Za příčinu výskytu „chunky“ grafitu se
považovala kombinace příliš vysokého
obsahu Si a stopových prvků spolu
s nedostatečným dodatečným očkováním. Při slabém očkování došlo k odmíšení prvků vzácných zemin a křemíku
a k vytvoření „chunky“ grafitu v menších tloušťkách stěny s nižším obsahem
vzácných zemin, než se očekávalo.
Zkoušky ve slévárně vedly k následujícím
doporučením pro dosažení SiMo litiny
bez „chunky“ grafitu: obsah PVZ nižší
než 0,010 %, zvláště u odlitků s tloušťkou stěny do 15 mm, účinné očkování,
případně s předběžným zpracováním
taveniny, obsah Si a Mo udržovat tak
nízký, jak je nutné.
Reoxidační produkty v litině s kuličkovým grafitem snižují pevnostní vlastnosti a zde především únavovou pevnost.
M. Gagné, M.-P. Paquin a P. M. Cabanne
[7] se zabývali příčinami vzniku reoxidačních produktů v litině s kuličkovým grafitem při různých teplotách a různém
chemickém složení. U všech odlitků byl
obsah síry nízký a rentgenová spektrální
analýza neukázala žádné výkyvy síry.
Reoxidační produkty byly diagnostikovány jako ploché hořčíkovo-křemíkové
vměstky; jejich hlavní složky tvořily sloučeniny MgSiO3 a Mg2SiO 4, které se střídaly v závislosti na působení kyslíku. Příležitostně byly pozorovány sloučeniny
síry, které však neměly na vznik reoxidačních produktů téměř žádný vliv.
Simulační výpočty ukazují silný vliv kyslíku: při 100 ppm kyslíku vznikají ojedinělé malé nebo kombinované vměstky
SiO2 a MgO, od 300 ppm kyslíku vzniká
plochý vměstek a nad 500 ppm mizí
sloučenina MgO a lze pozorovat jen křemičitany hořčíku. Při vysokém obsahu
kyslíku se za teploty nad 1 400 °C tvoří reoxidačních produktů méně. Další
zajímavé podrobnosti mohou slevačům
pomoci ve výrobě odlitků bez vměstků.
Také L. Alva [8] uvádí některá pozoruhodná doporučení, jak se vyhnout reoxidačním produktům, hlavně v odlitcích pro větrnou energetiku. Zabývá se podmínkami
výroby, které lze doporučit, zahrnující
složení, tavení, zpracování hořčíkem,
očkování a licí teplotu, aby se netvořila
reoxidační struska. Ukazuje, jak lze poznat stupeň oxidace taveniny posouzením
strusky a jak se proti tomu dá postupovat.
D. B . Wo l t e r s
V dílčí zprávě výzkumného projektu zabývajícího se základním výzkumem materiálu, výroby a použití litiny s kuličkovým grafitem, na kterém spolupracují
Institut pro slévárenství, Düsseldorf,
a Rakouský slévárenský institut, referují
G. Gassner aj. [9] o vlivu rostoucího obsahu křemíku na vznik reoxidačních
produktů u litiny s kuličkovým grafitem.
Tvoření reoxidačních produktů bylo
stanoveno zkušebním postupem vypracovaným Rakouským slévárenským
institutem, který spočívá v přidání filtru
a odpovídajícím zvýšení hmotnosti během odlévání. V rozporu s obavami, že
zvýšení obsahu křemíku z 2,5 na 4,1 %
podpoří tvorbu okují, nebylo možné tento předpoklad potvrdit.
Vlastnosti materiálu
Mez únavy při kmitavém napětí
Podle výsledků zkoušek realizovaných
P. Kainzingerem, M. Wohlfahrtem a
W. Eichlsederem [14] na Y blocích z perlitické litiny s kuličkovým grafitem nebylo možné pouze na základě parametrů, které použili, dostatečně popsat kritérium pórovitosti pro makrostaženiny.
Jejich vliv na mez únavy při kmitavém
napětí se dal kvantitativně potvrdit teprve dalšími zkouškami na deskách s makrostaženinami. Zkoušky meze únavy při
kmitavém napětí vykazovaly dobrou korelaci mezi mezí únavy při kmitavém napětí a makrostaženinami, jejichž poloviční protažení jako délka v Kitagawaově
diagramu ovlivňuje únosnou amplitudu
napětí. Touto metodou může konstruk-
tér zavčas v odlitku identifikovat oblasti,
ve kterých se předpokládá výskyt makrostaženin, a odhadnout jejich pevnost.
J. Tartaglia [15] rozebírá ve své obsáhlé
a zdařilé práci statistické a dynamické
vlastnosti různých litin a využívá k tomu
údaje z databáze Americké slévárenské
společnosti (AFS), které byly zjištěny
u čtyř jakostí litiny s kuličkovým grafitem,
pěti jakostí litiny ADI, tří jakostí litiny
s lupínkovým grafitem, u jedné austenitické LLG a také jedné otěruvzdorné litiny. Z množství dat vyvozuje mj. tyto závěry: jakosti litiny s vyšší pevností mají
ve srovnání s méně pevnými druhy vyšší hodnoty meze únavy při kmitavém napětí při střídavém vysokém zatěžování
a nižší při menším střídavém zatěžování.
Tepelné zpracování vede k vyšší mezi
únavy při kmitavém napětí při menším
střídavém zatěžování, zatímco mez únavy při kmitavém napětí není při střídavém vysokém zatěžování ovlivněna téměř vůbec. Četné diagramy a tabulky
uvádějí chemické složení, stavbu struktury, tepelné zpracování a hodnoty mechanických vlastností.
O závislosti na tloušťce stěny u litiny
s kuličkovým grafitem s vysokým obsahem křemíku referuje A. Sobota [16].
Ukázalo se, že u vzorků s tloušťkou stěny od 4 do 25 mm je u statické pevnosti optimální obsah Si 4,25 %. Doba
tuhnutí, která se s rostoucí tloušťkou
stěny prodlužovala, vedla ke zhoršení
tvaru kuliček. Zhoršení se většinou dalo
zabránit použitím očkovacího prostředku obsahujícího bizmut. Ke zkouškám
meze únavy při kmitavém napětí se použily desky o tloušťce 4 a 10 mm, a také
zkušební odlitky Y s tloušťkou 50 mm.
Výsledné hodnoty těchto litin legovaných křemíkem leží mezi hodnotami jakostí EN-GJS-600-3 a EN-GJS-700-2.
Zpevnění povrchu zkušebních odlitků
brokováním přineslo u desky s tloušťkou
10 mm zvýšení meze únavy při míjivém
napětí v tahu na 185 MPa.
M. Wohlfahrt aj. [17] diskutují o vlivu
struktury litiny s kuličkovým grafitem
Obr. 1. Statistické charakteristické hodnoty meze průtažnosti 0,2 (Rp0,2), pevnosti v tahu (Rm) a prodloužení (A) v závislosti na obsahu Si v tavenině [10]
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 131
roční přehledy
Statické mechanické vlastnosti
Ve stejné práci zjišťují G. Gassner aj. [9]
vliv obsahů křemíku zvyšujících se od 2,5
do 5 % na pevnost v tahu a meze kluzu
(obr. 1).
O základech výroby a použití litiny s kuličkovým grafitem s vysokým obsahem
křemíku referují v rámci společné práce,
u příležitosti Velké slévárenské konference 2012 v Salzburgu, H. Löblich a
W. Stets [10] a také G. Gassner, W. Bauer
a P. Schuhmacher [11] o technologických
a cyklických vlastnostech této litiny.
Odlitky z GJS určené pro větrnou energetiku v podmínkách nízkých teplot musí
navíc k běžným požadavkům na pevnost v tahu, mez kluzu a tažnost splňovat minimální hodnoty vrubové práce. V přetisku z Transactions AFS referují C. Labrecque, P.-M. Cabanne a E. C.
Muratore [12] o nezbytných opatřeních
pro dosažení stavby struktury a mechanických vlastností požadovaných
v normách DIN 1563 nebo ISO 1083.
C. Labrecque, P.-M. Cabane [13] podávají poněkud obšírnější zprávu o stejných
zkouškách na Slévárenském světovém
kongresu 2010 v Číně. Zvláště důležitý
je poukaz na to, že vrubová práce sice
představuje významný ukazatel pro tep-
lotní vlastnosti materiálu, nedá se však
použít ke srovnání různých materiálů,
jako je ocel a litina. Pro tento účel se
musí použít charakteristické hodnoty
lomové mechaniky. Ke svým zkouškám
použili 67 % surového železa vysoké
čistoty (Sorel) a také ocelový vratný materiál (taveniny HS13 a HS14) nebo elektrolytové železo (HS10). Výsledky Charpyho zkoušek na zkušebních vzorcích V
ze středu bloků o rozměrech 180 ×
× 180 × 190 mm jsou na obr. 2. Ocelovým šrotem se sice do taveniny dostalo jen malé množství perlitizujících
prvků, přesto trochu snižují vrubovou
práci (HS13 a HS 14). U všech vzorků bylo
dosaženo minimálních hodnot normy
bez tepelného zpracování. Zkoumání
struktury ukázalo, že teprve tehdy, když
počet kuliček grafitu překročí nejméně
60 kuliček/mm2, bylo možné zamezit
vzniku mikrostaženin a mikrokarbidů.
Je k tomu nezbytné účinné vedení tavby a očkování. Lze se však domnívat, že
existuje maximální počet kuliček grafitu,
při jehož překročení se vrubová práce
znovu zhoršuje. Závisí to pravděpodobně na chemickém složení taveniny. Tvar
kuliček grafitu hraje výrazně menší roli
než jejich počet. Zajímavé zkoumání doplňují srovnání ze dvou sléváren.
roční přehledy
D. B . Wo l t e r s
Obr. 2. Závislost vrubové práce na teplotě [14]
Obr. 5. Vliv obsahu hořčíku na rekalescenci litiny [26]
Obr. 3. Rozsah složení pro dosažení optimální pevnosti a předcházení flotaci grafitu a vzniku staženin litiny ADI [22]
Obr. 6. Dosažitelné hodnoty pevnosti ADI jsou mnohem vyšší
než minimální hodnoty dané normou [29]
Obr. 4. Tepelná únava při změnách teploty při tepelném namáhání legované litiny s kuličkovým grafitem s perlitickou a ausferitickou strukturou [25]
a hliníkových odlitků na lokální mez únavy při kmitavém napětí a na daných výsledcích zkoušek vysvětlují možnost
předpovědi simulací průběhu tuhnutí.
Četná vyobrazení objasňují zajímavé závěry a nabízejí pomůcku pro dokonalé
využití potenciálu materiálu pro realizaci u lehkých konstrukcí a pro odhad životnosti konstrukční součásti založený
na lokálních ovlivňujících veličinách.
Vnitřní pnutí
L. Dunming aj. [18] vyvinuli metodu ke
stanovení tepelných pnutí v odlitcích.
Použili metodu konečných rozdílů založenou na známých rovnicích elasticko-
132 -plastických vlastností materiálů a analyzovali teplotní pole a pole napětí během tuhnutí odlitků. Vznikl model, který zahrnuje tepelný tok, přestup tepla
a analýzu pnutí, a zjednodušuje tak stanovení výskytu tepelných pnutí a umožňuje, např. příslušným opatřením, předcházet vzniku trhlin. Správnost postupu
potvrzují dva příklady.
Tepelná odolnost
Pro výrobu konstrukčních součástí určených pro použití při vyšších teplotách,
např. turbíny a kompresorové skříně
pro plynové a uhelné elektrárny, se dává přednost litinám zn. EN-GJS-400,
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
Obr. 7. Ztráta materiálu opotřebením
kluzných součástí tažných sítí z tvrdé manganové oceli, litiny
s kuličkovým grafitem a litiny
ADI s vložkami Optica [30]
EN-GJS-400Mo a EN-GJS-400SiMo.
V obsáhlé a zajímavé práci zkoumali
W. Stets a H. Löblich [19] vliv cíleně tvořených produktů reoxidace a objemových vad na mechanické vlastnosti
a vlastnosti lomové mechaniky těchto
materiálů. Produkty reoxidace ovlivňují
nepříznivě téměř všechny vlastnosti; sníží se jak mez pevnosti při tečení, tak poměrné prodloužení při přetržení a křivka trhliny je u tyčí obsahujících okuje
D. B . Wo l t e r s
A u s t e n i t i c ko - f e r i t i c ká
l i t i n a s k u l i č kov ý m
g ra f i t e m – A D I
V rozsáhlé práci se S. Kumar aj. [21] zabývali možností vyrobit odlitek tenkostěnné desky a stupňovitý odlitek z austeniticko-feritické ADI litiny (tloušťka
stěny 2–14 mm) bez vad. Zjišťoval se vliv
jak vtokového systému, očkování, licí
teploty od 1 355 do 1 440 °C, tak tepelné zpracování s austenitizací při 880
a 900 °C, udržování na teplotě od 350
do 450 °C a následného kalení v oleji,
na vzduchu a solné lázni. Je uveden příklad vlivu tloušťky stěny na tvrdost stupňovitého odlitku. Jak délka mezistupňového zpracování (5 až 60 min.), tak
teplota (od 350 do 450 °C) ovlivnily tvrdost tenké desky jen velmi málo. Za povšimnutí stojí to, že u desek s tloušťkou
5 mm stačí k docílení ausferitické struktury už 5 min. udržování.
G. Webang aj. [22] zjišťovali vliv chemického složení a tepelného zpracování
na mechanické vlastnosti ADI. Zjiště-
ný rozsah optimálních mechanických
vlastností v závislosti na obsahu uhlíku
a křemíku je relativně malý, jak je vidět
z obr. 3. Jsou zde také zakresleny meze
výskytu flotace grafitu a staženin.
Podle výsledků zkoušek M. Wohlfahrta
aj. [23] týkajících se vlivu možných vnitřních vad a stavby struktury (zvláště počtu kuliček grafitu) na mez únavy austeniticko-feritické litiny ADI-1000 při
kmitavém napětí jsou příčinou lomu zkušebních tyčí téměř výhradně mikropóry.
Příčinou lomu byly kuličky grafitu jako
složka struktury jen v málo případech.
V práci, která stojí za přečtení, popisují
J. Zych a J. Wrobel [24] své zkoušky odolnosti litiny s kuličkovým grafitem legované Ni, Cu a Mo s hodnotami pevnosti
v tahu 800, resp. 1 200 MPa proti změnám teploty, a to jak v litém stavu, tak
po austeniticko-feritickém tepelném zpracování. Tepelná únava se zkoušela na
kruhových zkušebních tyčích v rozsahu
teplot 200 až 660 a až 790 °C. Obr. 4
neukazuje žádný podstatný rozdíl únosných tepelných cyklů mezi litinou s perlitickou a litinou s austeniticko-feritickou
základní kovovou hmotou. Při nízkých
teplotách se poněkud lépe chová ADI.
V rozsahu teplot 450–500 °C se tvrdost
EN-GJS-1200-4 změnila během tepelného cyklu jen nepatrně, při vyšších teplotách až 600, resp. 700 °C se tvrdost
změnou austeniticko-feritické struktury
na strukturu perlitickou a feritickou
snížila na 250, resp. 160 jednotek. Výsledky potvrzují, že austeniticko-feritická
struktura zůstává při namáhání změnami
teploty až do teploty cca 500 °C, a tím
lze materiál použít mimo jiné pro výrobu
forem na tlakové lití, jádra, šoupátka
a jiné tepelně namáhané součásti. Kvůli malé tepelné vodivosti struktury ADI
je nutné zajistit dobré chlazení.
L i t i n a s č e r v í kov i t ý m
g ra f i t e m
Tepelnou analýzou zjišťovali u litiny s červíkovitým grafitem L. Jinhai aj. [25] charakter odeznívání zpracování hořčíkem.
Křivky chladnutí GJV se zásadně liší od
křivek GJL a GJS. Eutektické podchlazení bylo sice menší než u GJL, podobalo
se ale křivkám GJS, zatímco rekalescence byla menší než u litiny s lupínkovým
a u litiny s kuličkovým grafitem. S klesajícím obsahem hořčíku se zvyšovaly
podíly červíkovitého grafitu současně
s teplotou likvidu austenitu. Teplota
eutektického podchlazení klesala, dokud
se nevyloučil lupínkový grafit, potom se
zvýšila asi o 20 °C, aby se pak pomalu
snižovala. Jako příklad četných zajímavých diagramů ukazuje obr. 5 vliv hořčíku na průběh rekalescence.
A. Egner-Walther, N. Zenker a E. Fritsche
[26] referují o výzkumném projektu podporovaném BMBF (Spolkové ministerstvo pro vzdělávání a výzkum), který má
zaplnit mezery dosavadních znalostí
získaných simulací procesu odlévání výsledky (zkoušek) lokálních pevností materiálu, zvláště meze únavy při kmitavém
napětí (zde pro klikovou skříň z litiny
s červíkovitým grafitem). Protože lokální
meze pevnosti při kmitavém napětí závisí velmi výrazně na formě grafitu a poměru ferit–perlit v odlitku, byly rozšířeny stávající simulační modely průběhu
tuhnutí a vypracován nový model pro
předpověď rozdělení (distribuce) perlitu
a feritu. Se zřetelem na lokální formu
grafitu bylo možné dosáhnout dobré
shody mezi naměřenými a vypočítanými,
příp. předpověděnými mezemi pevnosti
při kmitavém napětí.
Z ko u š e n í t ave n i ny
a materiálu
Ve Fraunhoferově institutu IZFP Saarbrücken vyvinuli nový postup zkoušení
ultrazvukem, o kterém informují A. Bulavinov, R. Pinchuk a J. Schenkel [27]. Používá se taktovaný vícekanálový skupinový zářič, aby se umožnilo tomografické dvoj a trojrozměrné zobrazení při
vysoké rychlosti zkoušení. Protože se
dnes upřednostňuje anglické označení,
nazývá se postup „Sampling Phased
Array“ (postup vzorkování s fázovanou
soustavou). Nový postup je mj. vhodný
k ultrazvukovému zkoušení se zlepšenou
detekcí vad pro rychlé zkoušení i větších
litých konstrukčních dílů a tlustostěnných odlitků. Jsou uvedeny následující
hlavní vlastnosti: zachycení mnoha prostorových směrů z jedné zkušební polohy, 2rozměrné průřezové zobrazení objemu konstrukční součásti při manuálním
snímání zkoušených komponent, 3rozměrné zobrazení objemu konstrukční
součásti při mechanizovaném snímání
zkušebním manipulátorem, kvantitativní
3rozměrná vizualizace a vyhodnocení,
zlepšená detekce vad u hrubozrnných látek díky statistickému potlačení strukturálního šumu (postup eRDM). Postup
a používané zkušební přístroje – od ručního přístroje přes mobilní zkušební přístroj pro mechanizované zkoušení po
zkušební manipulátor pro větší odlitky
– jsou popsány na dvou příkladech.
V ý r o b n í t e c h n i ka
Vynikající požadované materiálové vlastnosti litiny ADI lze nastavit jen správným
tepelným zpracováním přizpůsobeným
tloušťce stěny odlitků. O. Köser, A. Jacot
a U. Getzlaff [28] použili pro stanovení
procesních parametrů tepelného zpra-
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 133
roční přehledy
pod křivkou nepoškozeného materiálu.
Zajímavý je vliv objemových vad: u EN-GJS-400 je jen malý, u EN-GJS-400Mo
a EN-GJS-400SMoSi je naproti tomu velmi zřetelný. U EN-GJS-400MoSi lze rozeznat pokles meze pevnosti při tečení
a hodnot deformace při teplotě 500 °C.
Charakteristika trhliny zkušebních tyčí
z GJS legovaných Mo se vlivem objemových vad nezhoršuje.
Cílem práce E. N. Pana, C. C. Fana a
H. Y. Chana [20] bylo zjistit optimální
podmínky odlévání a chemického složení odlitků ze slitiny EN-GJS-400MoSi
o tloušťce stěny od 2 do 3 mm pro použití za střídavé teploty do 800 °C. Při
neměnném obsahu uhlíku 3 % se počet
a tvorba kuliček grafitu zvyšovala s rostoucím obsahem Si až do maxima 3,8 až
3,9 %, aby po překročení této hodnoty
opět klesla. Obsah feritu se zvyšoval až
do 4,6 či 4,8 % Si (CE = 4,4 až 4,6 %).
Neobrobené a na povrchu lehce vroubkované zkušební tyče o tloušťce 2 až
3 mm a délce 60 mm se v upnutém stavu indukčně zahřály na 800 °C a okamžitě zakalily ve vodě. Nejlepší odolnost
proti změnám teploty měla lehce nadeutektická litina s hodnotou CE 4,5 až
4,6 se strukturou s vysokým podílem
feritu, středním počtem kuliček grafitu
a vysokým obsahem křemíku (jako např.
4,6 až 4,8 %). Přísada 0,5 % molybdenu výrazně zvýšila cykly až do zlomení,
a to především u struktury, která nebyla
optimální. Změny struktury během teplotních cyklů a ztluštění desek až do
lomu, ke kterým tím došlo, byly zjišťovány metalograficky.
D. B . Wo l t e r s
roční přehledy
cování a vyhodnocení vzniklé struktury
v závislosti na geometrii, složkách slitiny
a procesních parametrech při svých experimentálních zkouškách kinetiku přeměny dilatometrického měření. Výsledky
byly začleněny do simulačního programu
ProCast. Distribuce ausferitu a perlitu ve
struktuře ADI s různým obsahem Ni se
modeluje na příkladě klikových hřídelí
pro motory ve středním rozsahu výkonu.
Výsledky simulace se obměňovaly dalšími technologickými zkouškami a křivkami chladnutí. Dosažené hodnoty pevnosti vysoko překračují předepsané hodnoty amerických a evropských norem
(obr. 6). Výsledky nyní, podle názoru
autorů, poskytují nástroj pro předpověď
struktury po tepelném zpracování již
během vývoje konstrukčního dílu.
Otěruvzdornost
I. Thorbjönsson, B. Johannesson a J. T.
Thorgrimsson [29] referovali o metodě
přihlášené k patentování – postup Optica – zalévání lokálních otěruvzdorných
částí, aby se výrazně zvýšila otěruvzdornost odlitků z litiny s kuličkovým grafitem. Zalévané části byly z chromniklové
oceli (17 až 20 % Cr a 8 % Ni), základní
materiál byl zpravidla feriticko-perlitická
litina s kuličkovým grafitem. Pro stanovení materiálových vlastností se přilévaly válcovité (cylindrické) zkušební tyče
s vloženými otěruvzdornými částmi.
Hmotnost vložek byla nižší než 10 %
hmotnosti tyčí, aby se zajistilo snadné
natavení povrchů. Pro srovnání bylo několik tyčí podrobeno austeniticko-feritickému tepelnému zpracování. Tři bodové zkoušky pevnosti v ohybu ukázaly
ve srovnání s naměřenými hodnotami
pevnosti normální litiny s kuličkovým
grafitem pokles pevnosti o zhruba 31 %
způsobené vložkami Optica. Měření tvrdosti v průřezu tyčí ukázalo zvýšení tvrdosti HV20 o asi 200 až max. 450 jednotek v hloubce 7 až 8 mm. U tepelně
zpracovaných tyčí se tvrdost zvýšila
z 300 na 550 HV jednotek. Příčinou zvýšení tvrdosti byla difuze až 7 % chromu
do struktury základního materiálu.
Zkoušky opotřebení vodítek (hmotnost
64 kg) kruhů mořských tažných sítí
vedly k výsledkům, které ukazuje obr. 7.
Ve srovnání s běžnou manganovou ocelí se životnost odlitků z ADI při použití
postupu Optica prodloužila 2,7krát.
Oblasti použití
I. Riposan, M. Chisamera a St. Stan [30]
diskutují v článku, který stojí za přečtení,
o podmínkách výroby tlustostěnných
odlitků z litiny s kuličkovým grafitem,
používaných především jako konstrukční díly v průmyslu větrné energetiky. Pro
134 Tab. I. Doporučené chemické složení pro tlustostěnné odlitky z GJS jakosti EN-GJS400-18-LT [31]
C
Si
Mn
3,4–3,6
max. 2,2
max. 0,2
P
S*
Cr
Ti
Mg
max. 0,03 0,005–0,015 max. 0,05 max. 0,025 0,04–0,05
* před zpracováním
Tab. II. Specifické srovnání výrobních nákladů různých materiálů na MPa [32]
Materiál
výrobní náklady
litina s lupínkovým grafitem
1 500 $/t (200–250 MPa)
= 6,0–7,5 $/MPa
litina s kuličkovým grafitem
1 700 $/t (350–900 MPa)
= 1,8–4,8 $/MPa
ADI litina
2 500 $/t (900 – 1 400 MPa) = 1,7–3,1 $/MPa
ocel na odlitky
3 000 $/t (450–700 MPa)
= 4,3–6,6 $/MPa
slitiny hliníku
8 000 $/t (158–310 MPa)
= 25,8–50,6 $/MPa
docílení požadovaných mechanických
vlastností nejvíce používaného materiálu EN-GJS-400-18-LT se diskutuje o vsázkových materiálech, vlivech chemického
složení na obsah perlitu a degeneraci
grafitu, o zpracování hořčíkem a očkování a také o formovacích směsích a podmínkách odlévání. Jako příklad jsou
v tab. I uvedena doporučení autorů týkající se chemického složení takových
tlustostěnných odlitků. Pro výpočet přípustného obsahu perlitizačních prvků se
navíc uvádí užitečná rovnice; totéž platí
pro maximálně přípustný obsah prvků
škodlivých pro grafit.
E. Fras, M. Gorny a H. F. Lopez [31] pojednávají o moderním trendu ve výrobě
automobilů – nahrazovat kvůli snížení
hmotnosti konstrukční součásti z litiny
s kuličkovým grafitem a z ADI hliníkovými odlitky a výkovky. Srovnávají mj. pevnost při teplotě okolí a za vyšších teplot,
opotřebitelnost a užitné vlastnosti, tlumivost a tlumicí vlastnosti, spotřebu
energie a také výrobní náklady obou skupin materiálů (tab. II) a docházejí k velmi zajímavým závěrům. Řadu předností
litiny s kuličkovým grafitem, o kterých se
zde diskutuje, je však možné ve výrobě
automobilů využít jen tehdy, když se podaří dodržet kvůli snížení hmotnosti tloušťku stěny tak malou, jak je to jen možné.
L i t e ra t u ra
[1] Information des BDG von September
2012.
[2] Indian Foundry Journal, 2011, 57,
č. 8, s. 32–40.
[3] China Foundry, 2011, 8, č. 2,
s. 96–100.
[4] China Foundry, 2012, 9, č. 2,
s. 114–118.
[5] IJMC, Int. Journ. of Metalcasting,
2012, 6, č. 1, s. 35–42.
[6] Indian Foundry Journal, 2011, 57,
č. 5, s. 41–48.
[7] Indian Foundry Journal, 2011, 57,
č. 9, s. 39–44.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
[8] Foundry Tr. J., 2011, listopad,
s. 317–320.
[9] Giesserei, 2012, 99, č. 5, s. 18–20.
[10] Giesserei, 2012, 99, č. 6, s. 90.
[11] Giesserei, 2012, 99, č. 6, s. 90–91.
[12] Giesserei-Praxis, 2012, 63, č. 9,
s. 430–438.
[13] China Foundry, 2011, 8, č. 1,
s. 66–73.
[14] Giesserei-Rundschau, 2011, 58,
č. 5–6, s. 106–110.
[15] Int. Journ. of Metalcasting, 2012,
6, č. 2, s. 7–22.
[16] Große Giessereitechnische Tagung
2012, přednáška, v: Giesserei, 2012,
99, č. 6, s. 91.
[17] Giesserei-Rundschau, 2011, 58,
č. 9–10, s. 216–223.
[18] China Foundry, 2011, 8, č. 2,
s. 177–181.
[19] Giesserei, 2012, 99, č. 8, s. 30–43.
[20] Giesserei-Praxis, 2012, 63, č. 5,
s. 177–186.
[21] Indian Foundry Journal, 2011, 57,
č. 12, s. 29–42.
[22] China Foundry, 2012, 9, č. 2,
s. 143–147.
[23] Giesserei-Praxis, 2011, 62, č. 5,
s. 192–199.
[24] Giesserei-Praxis, 2012, 62, č. 10,
s. 476–481.
[25] China Foundry, 2011, 8, č. 3,
s. 295–299.
[26] Giesserei-Praxis, 2011, 62, č. 9,
s. 424–429.
[27] Giesserei-Erfahrungsaustausch,
2011, 55, č. 11–12, s. 24–27.
[28] Giesserei-Praxis, 2011, 62, č. 10,
s. 470–475.
[29] Int. Journ. of Cast Metals Research,
2011, 24, č. 6, s. 333–337.
[30] China Foundry, 2010, 7, č. 2,
s. 163–170.
[31] Foundry Tr. J., 2011, April, s. 85–90.
(Zkrácený překlad z časopisu Giesserei,
2012, roč. 99, č. 12, s. 60–75.)
Recenzent: Ing. Jaroslav Šenberger,
CSc.
Josef Hlavinka
zprávy
Svazu sléváren
České republiky
Te c hni c ká 28 9 6 / 2
616 0 0 B r n o
te l.: + 420 5 41 142 6 42
te l.: + 420 5 41 142 6 81
te l.+fa x : + 420 5 41 142 6 4 4
[email protected]
w w w.s va z s l e va re n.c z
Váš par tner pro čerpání z fondů EU
Svaz sléváren České republik y
je př idruženým členem CA EF
Commit tee of A ssociations
of European F oundries
( A sociace evropsk ých
slévárensk ých s vazů)
generální sekret ariát
Sohns trasse 70
D - 4 0237 Düsseldor f
P.O.Box 10 19 61
D - 4 0 010 Düsseldor f
N ěmecko
tel.: + 49 211 6 87 12 15
tel.: + 49 211 6 87 12 0 8
tel.: + 49 211 6 87 12 17
fa x: + 49 211 6 87 12 05
info @caef- eurofoundr y.org
w w w.caef- eurofoundr y.org
Ing. Josef Hlavinka
v ýkonný ředitel SSČR
Slévárenství je průmyslové odvětví velmi
náročné na energie. Elektřina a plyn, použitý ve slévárnách k tavení, tvoří přibližně 20 % výrobních nákladů a stává
se kritickým faktorem při snižování nákladů při výrobě taveniny. Firmy modernizují výrobní zařízení, zavádějí nové
technologie a optimalizují výrobní procesy, aby udržely náklady na uzdě, a tím
zv ýšily svoji konkurenceschopnost.
Liberalizace trhu s elektřinou a plynem
přinesla novou skutečnost, kdy se z původně „chráněného zákazníka“ stává
„oprávněný zákazník“ s právem volby
svého dodavatele silové elektřiny. Podnikoví energetici, kromě svých technických znalostí, musí prokázat i vyjednávací schopnosti při organizování výběrových řízení na dodavatele. Od tohoto
okamžiku může mít každý podnik různé
ceny ovlivňující hospodářské výsledky.
Ten, kdo v nevhodný okamžik fixoval na
dlouhou dobu cenu odebírané energie,
může mít vážné problémy, a naopak ten,
kdo měl informace nebo hráčské štěstí,
může těžit z nižších vstupních cen.
Dnes jsou výběrová řízení na dodavatele
elektřiny a plynu běžnou praxí a jednotlivé firmy již v tomto směru narazily
na své hranice. Dále již tímto způsobem
nelze snižovat cenu nakupované komodity. Není proto divu, že na půdě Svazu
sléváren České republiky vznikla iniciativa postupovat společně a využít koordinovaného postupu ke snížení ceny. Velký
podnik se nemůže dostat k lepším podmínkám bez dalšího velkého podniku či
mnoha středních podniků. Střední podnik se nemůže dostat na podmínky velkého. Malé podniky při sdružení vydělají vždy.
Problematika trhu s elektřinou a plynem
a organizace společného postupu sléváren, modeláren či dalších subjektů
v oblasti slévárenství při nákupu je značně komplikovaná a náročná záležitost,
která přesahuje možnosti svazu. Svaz
sléváren ČR se proto rozhodl spolupracovat na projektu s Energetickým klubem ČR, a. s., který byl založen právě za
účelem agregace poptávky a využití zvýhodněné pozice k dosažení úspor.
Agregací poptávky a aukcí je rychle
a transparentně dosaženo nejnižší možné ceny v daném okamžiku. To je hlavní
cíl projektu. Kromě této výhody je možné společným postupem dosáhnout lepších smluvních podmínek, např. splatnost faktur. Předběžné kalkulace a porovnání cen ukazují, že je možné ušetřit
desítky procent nákladů za energie a to
stojí, obzvláště v současné nelehké době,
za prověření.
Svaz sléváren ČR bude organizovat
schůzky a odborné semináře v regionech, na kterých bude celý projekt
vysvětlen a budou detailně objasněny benefity, které z něho plynou.
O termínech a místě konání budete včas
informováni.
Vybrané akce Technického muzea Brno
plánované v roce 2013
Šlakhamr, Hamry nad Sázavou
4. 5. 2013
Otevírání Šlakhamru
2. 6. 2013
Dětský den na Šlakhamru
3. 8. 2013
Dřevorubecké klání na Šlakhamru
26. 10. 2013 Kování na Šlakhamru
V rámci všech těchto akcí budou probíhat ukázky kování na bucharu s vodním pohonem
a ruční kování.
Kovárna v Těšanech
13. 7. 2013
Kovářská sobota v Těšanech, kování v prostorách původní staré kovárny
14. 9. 2013 Soutěž učňů v kovářských dovednostech „Mladý těšanský kovář“
Stará huť u Adamova
květen
Experimentální tavba v dřevouhelné peci slovanského typu včetně
zpracování železné houby
září
Experimentální tavba v dřevouhelné peci slovanského typu
Změny v yhrazeny!
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 135
zpr ávy svazu sl é vá ren česk é republiky
Evropská Unie
Energetický klub ČR
vám ušetří desítky
procent nákladů na
energie
Zaměstnavatelé, využijte jedné z posledních
možností získání finanční podpory
na vzdělávání svých pracovníků ve slévárenství!
Program
Vzdělávejte se pro růst
• je zaměřen na podporu zaměstnavatelů, kterým se podařilo překonat hospodářskou recesi a v současné době realizují svoji činnost v odvětvích s předpokladem růstu a s významným podílem na tvorbě HDP;
• je určen pro všechny typy podniků (malé, střední i velké) v následujících odvětvích – strojírenství (zahrnuje i slévárenství,
pozn. red.), stavebnictví, nezávislý maloobchod (zde jen malé a střední podniky), terénní sociální služby, odpadové hospodářství;
• o finanční podporu mohou zaměstnavatelé žádat, pokud realizují svoji činnost v uvedených odvětvích a buď nabírají nové pracovníky, které je třeba patřičně vyškolit či rekvalifikovat, nebo potřebují zvýšit odborné znalosti či dovednosti stávajících zaměstnanců;
• je realizován v období 31. 5. 2011 – 31. 7. 2013 a byla na něj z Operačního programu Lidské zdroje a zaměstnanost vyčleněna částka 850 000 000 Kč, přičemž vzdělávací aktivity musí být ukončeny k 31. 5. 2013.
Program
Vzdělávejte se pro stabilitu
• jeho cílem je podpořit udržení pracovních míst u těch zaměstnavatelů, kteří se v souvislosti s negativním vývojem
ekonomiky v ČR nacházejí v přechodně obtížné hospodářské situaci a dočasně nejsou schopni svým zaměstnancům přidělovat práci ve sjednaném rozsahu;
• zaměstnavatelům bude umožněno, aby pro své zaměstnance v době, kdy jim nejsou schopni přidělit práci, realizovali odborný rozvoj. Tím dojde kromě udržení pracovních míst k naplnění druhého, neméně podstatného cíle projektu – zvýšení
kvalifikace zapojených zaměstnanců a posílení jejich zaměstnatelnosti;
• je tedy určen zaměstnavatelům, kteří:
a) v důsledku negativního vývoje ekonomiky nejsou ve svých provozovnách schopni přechodně přidělovat svým zaměstnancům práci v rozsahu stanovené týdenní pracovní doby,
b) u těchto zaměstnanců z tohoto důvodu byli nuceni přistoupit k aplikaci § 209 ZP,
c) zároveň mají zájem využít dobu, po kterou nemohou svým zaměstnancům přidělovat práci, pro jejich vzdělávání a odborný rozvoj;
• umožní zaměstnavatelům získat finanční příspěvek na realizaci odborného rozvoje zaměstnanců včetně příspěvku na
mzdové náklady vzdělávaných zaměstnanců vzniklých za dobu jejich účasti na odborném rozvoji;
• je realizován v období 17. 9. 2012 – 31. 8. 2015, přičemž vzdělávací aktivity musí být ukončeny k 30. 6. 2015. Na
realizaci projektu byla z Operačního programu Lidské zdroje a zaměstnanost vyčleněna částka 400 000 000 Kč.
Svaz sléváren ČR je připraven poskytnout vám výukové materiály pro 7 profesí (viz. s. 137) a zajistit realizaci vzdělávacích aktivit v obou uvedených projektech.
Bližší informace:
I. Musilová, J. Hlavinka, tel.: +420 541 142 642, 681, [email protected]
http://portal.mpsv.cz/sz/politikazamest/esf/projekty/projekt_vzdelavejte_se_pro_stabilitu~;
http://portal.mpsv.cz/sz/politikazamest/esf/projekty/projekt_vzdelavejte_se_pro_rust~
136 S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
»Cgĩµ¦·¹³ª·ĩ»ªĩ»¿©R±C»C³W
»Cgĩµ¦·¹³ª·ĩ»ªĩ»¿©R±C»C³W
»Cgĩµ¦·¹³ª·ĩ»ªĩ»¿©R±C»C³W
šW²ªĩ´ĩ´§´·ºĩ¹O²R€ĩ»gªè
šW²ªĩ´ĩ´§´·ºĩ¹O²R€ĩ»gªè
šW²ªĩ´ĩ´§´·ºĩ¹O²R€ĩ»gªè
Vzdělávejte se!
’¦§W¿W²ªĩµ·´«ª¸³Wĩ»¿©R±C»C³Wĩµ·¦¨´»³W°nĩ»ĩ´§´·ºĩ¸±O»C·ª³¸¹»WÞ
Ýĩĩ˜…š
ĩ
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩ‘—˜–
’¦§W¿W²ªĩµ·´«ª¸³Wĩ»¿©R±C»C³Wĩµ·¦¨´»³W°nĩ»ĩ´§´·ºĩ¸±O»C·ª³¸¹»WÞ
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩĩ
Ýĩĩ˜…š
ĩ
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩ˜‰‡Œ’““‹
’¦§W¿W²ªĩµ·´«ª¸³Wĩ»¿©R±C»C³Wĩµ·¦¨´»³W°nĩ»ĩ´§´·ºĩ¸±O»C·ª³¸¹»WÞ
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩ‘—˜–
—”‰‡…—˜… ĩš‰ĩ—š–‰’—˜š
Ýĩĩ˜…š
ĩÝÝĩĩ“†‡Œ“ˆ’ĩ
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩĩ
ĩĩ
”–…‡“š’ĩ”—“šŒ“ĩŒ“—”“ˆ%—˜šĩñĩ”—…–
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩ‘—˜–
Ý ĩĩ‘“ˆ‰…–
Ýĩĩ—š–‰’—0ĩ˜‰‡Œ’““‹
»Cgĩµ¦·¹³ª·ĩ»ªĩ»¿©R±C»C³W
ÝÝÝĩĩ—š–‰’—0ĩĩ
Máme
pro
vás
připraveny
výukové
materiály.
ĩĩ—š–‰’—0ĩ˜‰‡Œ’““‹
’¦gªĩ»¿©R±C»C³W
ÝÝ
ĩ
ĩš‰ĩ—š–‰’—˜š
Ý ĩĩ“†‡Œ“ˆ’ĩ —”‰‡…—˜…
Obraťte
se na nás.
Ýĩĩ”–…‡“š’ĩ”—“šŒ“ĩŒ“—”“ˆ%—˜šĩñĩ”—…–
ĩĩ »ĩ°´³¹ª½¹ºĩ¸ĩµ´¹€ª§¦²® ¿ª²Wĩ‰™
Ý ‘“ˆ‰…–
’¦gªĩ»¿©R±C»C³Wĩ¯ªĩµ€®¿µn¸´§ª³´ĩµ´¹€ª§C²ĩ¸±O»C·ª³¸°O­´ĩ´§´·ºĩ
Jsme
tu proto,ĩ¿ª²Wĩ‰™
abychom vám pomohli.
»ĩ°´³¹ª½¹ºĩ¸ĩµ´¹€ª§¦²®
ĩĩ“†‡Œ“ˆ’ĩ—”‰‡…—˜…ĩš‰ĩ—š–‰’—˜š
ĩĩ”–…‡“š’ĩ”—“šŒ“ĩŒ“—”“ˆ%—˜šĩñĩ”—…–
ĩĩ
‘“ˆ‰…–
šW²ªĩ´ĩ´§´·ºĩ¹O²R€ĩ»gªè
ĩĩ
ĩ
’¦gªĩ»¿©R±C»C³W
ĩĩ
ĩ
ĩ
ĩĩ
ĩ
”·´«ª¸®´³C±³Wĩ¬¦·¦³¨ªĩ¯ªĩ¿¦§ª¿µªKª³¦ĩ¸¾³ª·¬®¨°p²ĩµ·´µ´¯ª³W²
’¦§W¿W²ªĩµ·´«ª¸³Wĩ»¿©R±C»C³Wĩµ·¦¨´»³W°nĩ»ĩ´§´·ºĩ¸±O»C·ª³¸¹»WÞ
ĩĩ
ĩ
´§´·´»p¨­ĩ¿³¦±´¸¹Wĩg°´±ĩ¦ĩµ·´«ª¸³W¨­ĩ´·¬¦³®¿¦¨WÞ
»ĩ°´³¹ª½¹ºĩ¸ĩµ´¹€ª§¦²®
¿ª²Wĩ‰™
ĩĩ
Ýĩĩĩĩ˜…š
ĩ ĩ
ĩĩ
ÝÝĩĩš™˜ĩ†–’“
ĩĩ—š–‰’—0ĩ‘—˜–
ĩĩ
ĩ
Ýݘ™ĩ†‰–‰‡
ĩĩ—š–‰’—0ĩĩ
ĩĩ
ĩ
ĩĩ
ĩ
ĩĩ
ĩ
ÝÝĩĩ
š™˜ĩ”–…Œ…
ĩĩ—š–‰’—0ĩ˜‰‡Œ’““‹
ĩ
ĩĩ
Ýݗ”'—ĩ““‘“™‡ĩ
ĩĩ
ĩĩ“†‡Œ“ˆ’ĩ —”‰‡…—˜… ĩš‰ĩ—š–‰’—˜š
ÝÝĩĩ—”'ĩ¦ĩš“'˜ĩ†–’“
ĩ
ĩĩĩĩ”–…‡“š’ĩ”—“šŒ“ĩŒ“—”“ˆ%—˜šĩñĩ”—…–
ÝÝĩĩš'†ñ˜™ĩ“—˜–…š…
ĩĩĩĩ
ĩ
‘“ˆ‰…–
ĩ
Ýĩĩ—“'ĩ˜%’‰‡0‡Œĩ2‰‰ž–‰’
†±®rgWĩ®³«´·²¦¨ªÞ
ĩĩ
Ýĩĩ—'˜ĩ2–ĩ’…ˆĩ—ž…š“™
ĩ
—»¦¿ĩ¸±O»C·ª³ĩ
ª¸°Oĩ·ªµº§±®°¾
ĩĩ
ݒ¦gªĩ»¿©R±C»C³W
ĩĩ
‰—ĩ—š–‰’—ĩ—”“‰
’“—˜
˜ª¨­³®¨°CĩÌâĩÐËÐĩÔÔĩ†·³´
ĩĩ
ĩ
ĩ
¹ª±ÝÞĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÒËâĩĩ«¦½Þĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÎÎ
ĩĩ
ĩ
ªñ²¦®±Þĩµ·@¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
»ĩ°´³¹ª½¹ºĩ¸ĩµ´¹€ª§¦²®
ĩĩ
¿ª²Wĩ‰™
¼¼¼Ý¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
†±®rgWĩ®³«´·²¦¨ªÞ
—»¦¿ĩ¸±O»C·ª³ĩ
ª¸°Oĩ·ªµº§±®°¾
ĩĩ
ĩ
˜ª¨­³®¨°CĩÌâĩÐËÐĩÔÔĩ†·³´
ĩĩ
†±®rgWĩ®³«´·²¦¨ªÞ
¹ª±ÝÞĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÒËâĩĩ«¦½Þĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÎÎ
ĩĩ
ĩ
ªñ²¦®±Þĩµ·@¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
—»¦¿ĩ¸±O»C·ª³ĩ
ª¸°Oĩ·ªµº§±®°¾
inzerat.indd 1
ĩĩ
ĩ
˜ª¨­³®¨°CĩÌâĩÐËÐĩÔÔĩ†·³´
ĩĩ
¹ª±ÝÞĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÒËâĩĩ«¦½Þĩ+ÎÌÔĩÏÎËĩËÎÌĩÐÎÎ
ĩĩ
ªñ²¦®±Þĩµ·@¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
ĩĩ
ĩ
ĩĩ
ĩ
ĩĩ
05.02.08 12:12:58
¼¼¼Ý¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
inzerat.indd 1
¼¼¼Ý¸»¦¿¸±ª»¦·ª³Ý¨¿
05.02.08 12:12:58
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 137
F r a nt i š e k U r b á n e k
zprávy
České slévárenské
společnosti
Česká slévárenská
společnost má
nového předsedu
Ing. Ludvík Martínek,
Ph.D., nový předseda
ČSS
M gr. Fra nt i š e k U r b á n e k
tajemník ČSS
zpr ávy česk é sl é vá rensk é společnosti
s e k re t a r iát
p.s . 13 4, D i va d e lní 6
657 3 4 B r n o
te l., z á z na mní k , fa x :
5 42 214 4 81
m o b il: 6 03 3 42 176
s l e va re ns ka @ vo lny.c z
w w w.s l e va re ns ka.c z
Dne 7. března 2013 se v Technickém muzeu Brno uskutečnila volební valná hromada České slévárenské společnosti. Její
členové tak znovu po dvou letech mohli volit své zástupce do nejvyšších orgánů – výkonného výboru a dozorčí rady.
Voleb se zúčastnilo celkem 60 členů
ČSS, z toho 37 osobně a 23 členů využilo možnost korespondenčního hlasování v zastoupení.
Předsedou volební komise byl zvolen
Ing. Zdeněk Ondráček, členy volební komise pak byli Ing. Josef Havrda, Hana
Jelínková, Ing. Petr Lichý, Ph.D., a Ing.
Zbyněk Petruška. Po sečtení všech hlasovacích lístků předseda volební komise
konstatoval, že volební řád byl naplněn,
volby proběhly řádně a všech 60 odevzdaných hlasovacích lístků bylo platných. Na všech hlasovacích lístcích bylo
celkem 639 hlasů pro kandidáty do výkonného výboru a 159 hlasů pro kandidáty do dozorčí rady. Vzhledem k tomu,
že nový výkonný výbor byl schválen jako
třináctičlenný, z 16 kandidátů 3 ve volbách neuspěli. Do dozorčí rady kandidovali 3 členové ČSS a všichni volbou
úspěšně prošli.
Protože o funkci předsedy ČSS se ucházel pouze jeden kandidát, bylo valné
hromadě navrženo upustit od tajných
voleb a volit aklamačně. Valná hromada
tento návrh schválila. Jednohlasně pak
byl předsedou ČSS na dvouleté funkční
období zvolen Ing. Ludvík Martínek,
Ph.D. Obdobně proběhla i volba předsedy dozorčí rady, kterým byl na dvouleté funkční období jednohlasně zvolen
Ing. Zdeněk Ondráček.
Po skončení volební valné hromady se
sešel nově zvolený výkonný výbor ČSS
na svém 1. zasedání. Hlavním bodem
programu byla volba předsednictva ČSS.
Stejně postupovala i nově zvolená dozorčí rada. Výsledkem voleb a těchto jednání je následující nové složení nejvyšších
orgánů ČSS:
Výkonný výbor ČSS zvolený valnou hromadou pro funkční období 2013–2015
Předseda
Ing. Ludvík Martínek, Ph.D.
ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou
Místopředsedové
Ing. Jan Tolar
Modelárna – Šmeral, spol. s r. o., Brno
Bc. Jarmila Malá
ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou
Hospodářka
Ing. Veronika Pazderková, Ph.D. DSB EURO, s. r. o., Blansko
Člen předsednictva Ing. Aleš Hanus, Ph.D.
Členové pléna
ŽĎAS, a. s., Žďár nad Sázavou
Miroslav Herzán
Královopolská slévárna, s. r. o., Brno
Ing. Ivo Lána, Ph.D.
Slévárna a modelárna, s. r. o., Nové Ransko
Ing. Petr Lichý, Ph.D.
VŠB – TU Ostrava
doc. Ing. Antonín Mores, CSc.
AGMA Praha, a. s. – sdružené pracoviště
při ČVUT
Ing. Jan Šlajs
METOS, v. o. s., Chrudim
Mgr. František Urbánek
sekretariát České slévárenské společnosti
Ing. Antonín Záděra, Ph.D.
VUT, FSI, odbor slévárenství, Brno
Dozorčí rada ČSS zvolená valnou hromadou pro funkční období 2013–2015
Předseda
Ing. Zdeněk Ondráček
FL Consult, s. r. o., Praha
Místopředseda
Ing. František Střítecký
důchodce
Člen
Ing. František Hirsch
MECAS ESI, s. r. o., Plzeň
ČSS je členskou organizací W F O
World Foundr ymen Organization
c /o T he National Met alforming Centre
47 Birmingham Road, Wes t Bromwich
B70 6PY, Anglie
tel.: 0 0 4 4 121 6 01 69 79
fa x: 0 0 4 4 121 6 01 69 81
secret ar y @ thew fo.com
138 Promet Czech, s. r. o., Ostrava
Ing. Pavel Fila, Ph.D.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
Podrobný zápis z celého jednání volební valné hromady ČSS je publikován
v INFORMÁTORu č. 70, který je dostupný i na www.slevarenska.cz.
Zdeňka Kaňová
28. zasedání
podskupiny
pro bentonitové
formovací směsi
Zdeňka Kaňová
Slévárna Kuřim
Obr. 1. Ing. Neudert, Ph.D., předal J. Petrákovi (vpravo) významné Čestné uznání 1. stupně
(foto: Z. Kaňová)
přednesl k diskuzi nová pravidla členství
v podskupině, která má aktuálně 55 členů. Vysoký počet účastníků zasedání
způsobuje problémy zejména pořádajícím slévárnám z hlediska zajištění dostatečné ubytovací kapacity. Problematická je i organizace exkurze do slévárenského provozu. Většinou přítomných
členů byla nová pravidla schválena. Klíčovou změnou pro organizaci příštího
zasedání je redukce počtu členů na jednoho z každé organizace, popř. slévárenského provozu.
Zasedání sponzorovaly firmy HA Minerals a trojice firem EIRICH, HWS a SIMPSON, která se podílela na dodávkách zařízení pro slévárnu KASI. Konkrétní realizace bylo možné detailně vidět následující den při exkurzi.
Firma HA Minerals přiblížila prostřednictvím pana Zingrebeho a Ing. Pacala
aditiva, bentonity a směsné bentonity.
Potenciálním českým odběratelům byly
představeny bentonity německého trhu.
Do výrobny v Duisburgu jsou bentonity
dováženy z Indie a Číny. Dle výsledků
z referenčních sléváren lze konstatovat,
že bentonity jsou srovnatelné s konkurenčními produkty na německých trzích.
Firmu SIMPSON prezentoval Ing. Sedlák,
CSc., který pojednal o postupném vývoji technologie chlazení Multicooler
Obr. 2. Prezentace Ing. Sedláka, CSc., v popředí sponzoři zasedání (foto: A. Neudert)
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 139
zpr ávy česk é sl é vá rensk é společnosti
Ve dnech 4.–5. 12. 2012 se uskutečnilo
zasedání podskupiny pro bentonitové
formovací směsi OK pro formovací materiály ČSS. V pořadí 28. zasedání se konalo pod záštitou slévárny KASI Nový Bydžov. Hojnou účast českých i slovenských
slevačů doplňovali již tradičně zástupci
vysokých škol a dodavatelských firem.
První den zasedání se konal ve zrekonstruovaných prostorách hotelu Nové
Adalbertinum v Hradci Králové. Úvodního slova se již tradičně ujal předseda
podskupiny Ing. Neudert, Ph.D. Po krátkém přivítání členů podskupiny předal
slovo zástupci pořádající slévárny Ing.
Hesounovi.
Ing. Hesoun představil v úvodu slévárnu
KASI a seznámil přítomné s technologií
výroby. Odlévanými materiály jsou litina
s lupínkovým a kuličkovým grafitem při
roční produkci 22 000 t odlitků.
Pro naprostou většinu členů podskupiny
je slévárna KASI raritou mezi českými
slévárnami. V čem spočívá zmiňovaná jedinečnost? Jde bezpochyby o nejmladší
slévárnu litiny vybudovanou v rekordním
čase na tzv. „zelené louce“, nejmodernější dostupné technologické a výrobní
zařízení v ČR a o největšího českého výrobce kanalizační litiny. Další zajímavostí slévárny je komplexní využívání technologického tepla. O účinnosti technického řešení se účastníci zasedání
přesvědčili osobně následující den při exkurzi. V době návštěvy slévárny dne
5. 12. 2012 klesla venkovní teplota na
+3 °C, zatímco v provozu slévárny bylo
„příjemných“ +21 °C.
Velká pozornost je věnována členům
podskupiny odcházejícím do důchodu.
Za dlouholetou aktivní spolupráci byli
oceněni Děkovným listem ČSS členové
J. Novotný a M. Sendler. Také J. Petrákovi předal předseda podskupiny Ing. Neudert, Ph.D., významné Čestné uznání
1. stupně (obr. 1). Odměnou i překvapením byla J. Petrákovi prezentace fotografií dokumentujících důležité momenty jeho působení ve firmě KERAMOST
a v podskupině odborné komise ČSS. Přítomní účastníci zasedání odměnili oceněné kolegy srdečným potleskem.
Předseda podskupiny Ing. Neudert, Ph.D.,
(obr. 2). Firma EIRICH oslaví v letošním
roce 150 let od svého založení. Prezentace jejích zástupců pánů Noeho a Kachlíka byla zaměřena na systém přípravy
formovací směsi za atmosférického tlaku
a ve vakuu EVACTHERM. Firma Heinrich
Wagner Sinto v loňském roce oslavila
75. výročí od svého založení. Pánové
Exner a Kachlík detailně přiblížili technologii vakuové výroby forem bez použití pojiva, kterou se firma od roku 1975
zabývá. V roce 1983 do firmy vstoupil
japonský koncern SINTOKOGIO. Přínosné pro členy podskupiny bylo detailní
vysvětlení principů progresivních technologií formování SEIATSU.
V tradičním „kolečku“ seznámil Ing.
Obrtlík z JMA Hodonín s výsledkem
zkoušky chlazení v mísiči SGM 63 a Ing.
Pajerski ze slévárny HEUNISCH Brno zaujal postupnými úpravami starého chladicího a homogenizačního zařízení +GF+.
J. Novotný z firmy SAND TEAM, s. r. o.,
upozornil na jubilejní slavnostní zasedání k 50. výročí Odborné komise pro formovací materiály (KOFOLA) v Kurdějově.
O významných investicích, zejména do
tavírny a pískového hospodářství, hovořil p. Novotný z firmy FERAMO M. I.
Prostor k neoficiální vzájemné diskuzi
a řešení konkrétních pracovních problémů byl dán účastníkům zasedání při
tradičním večerním posezení.
Program zasedání pokračoval druhý den
exkurzí do slévárny KASI Nový Bydžov.
Úvodního přivítání se ujal ředitel slévárny Ing. Dašek a vedoucí výroby a TÚ
Ing. Hesoun. Při prohlídce slévárny přivítali účastníci otevřenost a vstřícný přístup při sdělování informací týkajících
se celkového technického zázemí. Ing.
Dašek vysvětlil a v praxi předvedl kompletní dopravní cestu písku včetně polygonového síta a magnetických separátorů – podélného a příčného. Novinkou
pro většinu přítomných byly méně známé prvky firmy VHV Anlagenbau GmbH,
např. dvoupásový dopravník zajišťující
strmou dopravu materiálu bez přesypů
a osychání.
Uskutečněné 28. zasedání podskupiny
pro bentonitové formovací směsi lze
zhodnotit jako úspěšné. Zúčastnilo se
48 členů podskupiny a 10 hostů. Naše
poděkování patří všem přednášejícím,
sponzorům zasedání a zahraničním hostům. Dále patří dík za úspěšnou organizaci zasedání Ing. Hesounovi a Ing. Daškovi, za jejich ochotu, vstřícnost a vyčerpávající technický výklad při exkurzi.
V závěru mi dovolte vyjádřit poděkování
všech členů podskupiny také „našemu“
předsedovi Ing. Neudertovi, Ph.D., za
celkovou koordinaci zasedání.
A nt o n í n Z á d ě r a
Příprava
a organizace
50. slévárenských
dnů v roce 2013
Ing. Antonín Záděra, Ph.D.
zpr ávy česk é sl é vá rensk é společnosti
organizační garant 50. SD
V loňském roce se 6.–7. listopadu
uskutečnily 49. slévárenské dny ®
(SD). Hlavní důraz byl kladen na odbornou úroveň přednášek a jejich zaměření
do oblastí potřebných a přímo aplikovatelných ve slévárenské praxi. Program
přednášek byl rozdělen podle tematického zaměření do 8 odborných sekcí.
Po ukončení úvodního plenárního zasedání probíhaly přednášky po oba dny
paralelně ve třech sekcích. Nově byly do
programu zařazeny sekce přesného lití
a sekce tlakového lití.
49. SD se zúčastnilo přes 230 účastníků
z cca 85 firem, z nichž více než 30 bylo
z řad sléváren a modeláren. Přítomni byli
i zástupci 6 vysokých škol z České a Slovenské republiky. Celkově bylo na konferenci předneseno přes 60 příspěvků.
Díky vysokému počtu jak účastníků,
tak i vystavovatelů se podařilo při dob-
ré úrovni ostatních služeb zajistit i významný zisk, který je nezbytný pro udržení chodu ČSS. Také díky zisku ze
49. SD skončilo hospodaření ČSS v roce
2012 s kladným výsledkem.
Ve dnech 12.–13. listopadu 2013 se
uskuteční již 50. slévárenské dny ®
a současně Česká slévárenská společnost oslaví 90 let od svého vzniku.
Obě tyto skutečnosti potvrzují dlouhou
historii ČSS i velkou soudržnost slevačů.
Letošní, 50. SD se budou opět konat
v prostorách hotelu Avanti v Brně. Přípravy konference se ujme ČSS, která
zajišťuje jak vlastní organizaci, tak i odborný program Slévárenských dnů ®.
Součástí 50. SD bude již tradičně i doprovodná výstava dodavatelů a zástupců
sléváren. Organizačním garantem konference pro 50. SD byl výkonným výborem ČSS opět jmenován Ing. A. Záděra,
Ph.D., a odborným garantem doc. Ing.
J. Roučka, CSc.
V úvodní části prvního dne konání 50. SD
je, stejně jako v minulých ročnících, plánováno plenární zasedání, další program
bude rozdělen do jednotlivých odborných
sekcí. Program každé sekce vychází z odborného zaměření příslušné komise ČSS.
V letošním ročníku nebude součástí konference sekce tlakového lití. Přednášky
v odpoledním programu prvního dne
proto budou probíhat paralelně ve třech
sekcích a v průběhu druhého dne paralelně ve dvou sekcích. Zaměření jednotlivých sekcí a jejich odborní garanti
jsou uvedeni v následujícím seznamu:
1. Sekce formovacích směsí (Ing. A. Burian, CSc.)
2. Sekce ekonomická (doc. Ing. V. Kafka,
CSc.)
3. Sekce technologická (Ing. V. Krutiš,
Ph.D.)
4. Sekce neželezných kovů a slitin (Ing.
P. Lichý, Ph.D., Ing. I. Lána, Ph.D.)
5. Sekce výroby oceli na odlitky a ingoty
(Ing. L. Martínek, Ph.D.)
6. Sekce litin (doc. Ing. A. Mores, CSc.,
doc. Ing. J. Hampl, Ph.D.)
7. Sekce přesného lití (Ing. L. Tomek)
Zaměření odborných přednášek je jako
v předchozích dvou ročnících plně v režii garantů sekcí. Jména konkrétních
autorů a názvy přednášek budou uveřejněny v následujících číslech časopisu
Slévárenství v rubrice ČSS.
Cílem organizátorů posledních dvou
ročníků i nově připravovaných 50. slévárenských dnů® bylo a je vytvořit konferenci zaměřenou na klíčové oblasti slévárenství, která by byla zajímavá a přínosná pro všechny zúčastněné zástupce
sléváren a ostatních firem. Rostoucí zájem z řad sléváren i dodavatelských firem ukazuje, že nastavený směr i obsah
konference je správný. Organizátoři se
pokusí na 50. SD připravit odborný program, který bude pro účastníky dostatečně přitažlivý a zajistí podobný zájem
účastníků z řad sléváren minimálně ve
stejném rozsahu jako v minulém ročníku.
Důležitým aspektem konference je také
příležitost pro setkání odborníků ze
všech oblastí slévárenství a pro navázání
nových kontaktů.
Nabídka indukční tavicí pece ISTOL 40
O d b o r s l é v á r e n s t v í V U T v B r n ě, Fa ku l t a s t r o j n í,
na b í z í k o d p r o d e j i
i n d u kč n í s t ř e d o f r e k ve n č n í t av i c í ke l í m kovo u p e c
I S T O L 4 0 , o b s a h 4 0 kg , r o k v ý r o b y 19 6 0
s ko m p l e t n í m e l e k t r i c k ý m p ř í s l u š e n s t v í m .
P e c j e f u n kč n í, p r ů b ě ž n ě s e r v i s o v a ná ,
s n o v o u s a d o u ko n d e n z á to r ů.
Ko n t a k t n í o s o b a :
d o c . I n g . J a r o m í r R o u č k a , CS c .
r o u c k a @ f m e.v u t b r.c z
140 S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
P a n, E . N . a ko l . / C ze c h, A . – H o l t ze r, A .
ze zahraničních
časopisů
Podmínky odlévání
a tepelné stálosti
tenkostěnných
odlitků z litiny
s kuličkovým
grafitem typu
GJS-SiMo
(Giessbedingungen und Temperaturwechselbeständigkeit von Gussstücken
aus Gusseisen vom Typ GJS-SiMo)
Pan, E. N. a kol.
N a t i o n a l Ta i w a n U n i v e r s i t y
(Zkrácený překlad z časopisu Giesserei-Praxis, 2012, č. 5, s. 177–186.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
Získávání hliníku
ze zrnitých frakcí
strusky vzniklé
při tavení hliníku
(Odzysk aluminium z frakcji drobnych
powstalych z przerobu zgarów
aluminiowych)
C ze c h , A . – H o lt ze r, A .
AGH Kraków
S konstantně rostoucí výrobou hliníku
a jeho slitin rostou i odpadní produkty
z této výroby. Je to především tavicí pro
ces a při něm vznikající struska. Podle
způsobu tavení hliníkových slitin může
množství strusky dosáhnout až 12 %
hmotnosti kovové vsázky. Ze statistických údajů je každoročně celosvětově
vyprodukováno až 5 mil. tun strusky,
z nichž až 95 % je vyváženo na skládky.
Hliníková struska by měla být zpracovávána nejen jako ekologicky nebezpečný odpad, ale také jako surovina, která
obsahuje 30–70 % recyklovatelného
hliníku, oxidů a různých solí.
Podle metalurgického procesu tavení hliníku a jeho slitin vznikají dva základní
druhy strusky: bílá struska vznikající při
tavbě bez použití struskotvorných tavidel může obsahovat v různých poměrech
15–70 % kovový hliník, Al2O3, MgO,
SiO2, malá množství Al4C a nitridy hliníku AlN, z nichž po reakci s vodou vzniká acetylen nebo čpavek. Černá struska
vzniká při procesech, u nichž jsou použita struskotvorná tavidla; obsahuje
12–18 % Al (pro recyklaci), 30–50 %
Al2O3 a podstatné množství chloridů
a fluoridů.
Polská společnost Hermex zpracovává
metalurgické odpady z firem, které taví
a vyrábějí aluminium z odpadů a zmetků. Mechanické zpracování strusky vyvinuté u této společnosti je založeno
na rozrušení strusky v kulových mlýnech,
z nichž jemné zrnité frakce, které činí až
50 %, jsou transportovány do odprašovacího zařízení a dále zpracovány na
granulovanou syntetickou strusku. Ta je
používána jako tavicí a dezoxidační prostředek v metalurgických procesech.
Hrubé zrnité frakce jsou roztříděny a vyčištěny na magnetických separátorech.
Nemagnetický zrnitý hliník je využíván
k dalšímu sekundárnímu zpracování.
Magnetická frakce z ocelového odpadu
je dodávána jako surový materiál do oceláren.
Autoři článku hledali optimální možnosti využití jemných zrnitých frakcí
vzniklých při mechanickém zpracování
hliníkových strusek. Bylo stanoveno chemické, fázové a granulometrické složení odpadů, vznikajících při jejich mechanickém zpracování. Získané frakce
byly mikroskopicky vyhodnoceny a byly
testovány možnosti nového zařízení pro
čistění a separaci jemných zrnitých frakcí. Stanoveno bylo rovněž chemické
a granulometrické složení, včetně obsahu kovového hliníku ve frakcích před
a po tomto zpracování.
(Zkrácený překlad z časopisu Przegląd
Odlewnictwa, 2012, č. 5–6, s. 190–199.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 141
ze zahraničních časopis ů
Vývoj konstrukčních dílů s nízkou hmotností má v automobilovém průmyslu prioritní význam v tom, že snižují spotřebu
paliva a tím i množství spalin. Cíl snížit
hmotnost vozidel vedl k náhradě litiny
nebo lité oceli slitinami hliníku a hořčíku, které mají nižší hustotu než slitiny
železa. Tato náhrada se však projevuje
vyššími výrobními náklady a cenou automobilů. Litina s kuličkovým grafitem
je ve srovnání cenově příznivější a může
si uhájit místo v tvrdém konkurenčním
boji materiálů pro automobily.
Tenkostěnné odlitky z litiny s kuličkovým
grafitem splňují požadavky nejen na nižší hmotnost, ale nabízejí oproti mnohým
alternativním materiálům také vyšší poměr pevnosti ke hmotnosti a lepší vlastnosti pro použití při zvýšených provozních teplotách. Při výrobě relativně tenkostěnných odlitků z LKG vzniká z důvodu vysoké rychlosti ochlazování problém tvorby karbidů. Tyto těžkosti se
mohou snížit výběrem silně působících
očkovadel nebo použitím odpovídající
metody očkování (do proudu tekutého
kovu, inmold aj.).
Autoři článku našli vztah mezi složením
litiny, strukturou a teplotní únavou tenkostěnných odlitků tloušťky 2–3 mm.
K výzkumu změn struktury při tepelných
cyklech v rozmezí od pokojové teploty až
do 800 °C použili vzorek desky o tloušťce 2 mm, lité při teplotě 1 450 °C do bentonitové směsi. Složení litiny bylo měněno podle stupně eutektičnosti CE =
= 4,00–4,48 %; v hm. %: 2,76–3,82 C;
2,96–5,54 Si; 0,08–0,03 Mn; 0,02–0,03 P;
0,01 S; 0,013–0,064 Mg; 0,53 Mo; zbytek Fe. Patentované očkovadlo v hm. %:
2,25 Ca; 1,0 Al; 2,0 Ba a 94,75 Fe.
Při konstantním obsahu cca 3 % uhlíku
zprvu vzrůstá nodularita a počet kuliček
grafitu se vzrůstajícím obsahem křemíku.
Maxima dosahuje při cca 3,8–3,6 % Si,
pak se zvyšujícím se obsahem Si počet
kuliček klesá. Naproti tomu se zvyšujícím
se obsahem Si postupně přibývá ve
struktuře podíl feritu s dosaženým maximem u 4,6 –5,8 % Si. Dodatečně
z toho plyne, že litiny s hodnotou CE =
= 4,45–4,55 % mají vyšší počet kuliček
a větší obsah feritu než litiny s hodnotou
CE = 4,75–4,85 %.
Výsledky vlivu licích podmínek na strukturu ukázaly, že je dosahováno vyššího
počtu kuliček v tenčích stěnách odlitku
nebo při nižších teplotách lití. Vliv bentonitové nebo chemicky tvrzené směsi
na počet kuliček grafitu ve struktuře není
významný.
Jako optimální složení litiny pro dosažení nejvyšší hodnoty tepelné únavy je navrhována lehce nadeutektická litina se
stupněm eutektičnosti CE = 4,5–4,6 %,
při relativně nízkém obsahu uhlíku, který je kombinován s vysokým obsahem
křemíku, např. 3,0 % C a 4,6–4,8 % Si.
Dále bylo dokázáno, že nejlepší tepelnou stálost má struktura s nejvyšším obsahem feritu a středním počtem kuliček
grafitu. Přísada 0,5 % Mo dále podstatně zvyšuje hodnoty tepelné únavy.
Článek je doplněn mnoha diagramy
a fotografiemi změn strukturních fází
z provedených zkoušek.
B o o n m e e, S . a ko l . / M e d v e d J . a ko l . / 4 6 . p ř e h l e d s v ě t o v é v ý r o b y o d l i t k ů z a r o k 2011...
ze zahraničních časopis ů / sl é v á rensk á v ý roba v zahraničí
O účinku licí kůry na Vysokoteplotní
únavové vlastnosti
oxidace materiálů
LKG a LČG
z titanu
(Measuring the Effect of Surface
Structure on Fatigue)
(Visokotemperaturna oksidacija
Ti-materialov)
Boonmee, S. a kol.
Medved J. a kol.
The Ohio State University
Univerza Ljubljana, University of
Modena
Licí kůře odlitků je přisuzováno několik
vlastností, které jsou někdy pozitivní, ale
v mnoha případech negativní. Je to drsnost povrchu, degradace grafitu, ochuzení grafitu, feritický a perlitický límec
aj. Licí kůra i po otryskání odlitků na nich
částečně zůstává. Výzkum ukázal, že zejména u litin s kuličkovým a červíkovitým
grafitem je licí kůra vysloveně škodlivá.
Byla stanovena hranice její velikosti jako
„únavový faktor licí kůry“, který je vyhodnocením mikrosegregací v povrchu
odlitku.
Přítomnost licí kůry snižuje pevnost
v tahu, její negativní účinek je mnohem
výraznější při únavovém namáhání. Během únavových zkoušek byly destičky
vzorků namáhány ohybem, který způsobuje tahové napětí na spodní ploše
a tlakové napětí v horní ploše vzorku.
Střídavé namáhání bylo měněno až po
dosažení meze únavy, střední napětí
bylo drženo konstantní. Zkoušky probíhaly až do rozlomení vzorku nebo po dosažení 5 × 10 6 cyklů. Průměrná tloušťka
kůry byla 0,084 mm, podpovrchová
perlitická vrstva 0,056 mm, odléváno
do směsi s vodním sklem. Opracované
vzorky dosahovaly podstatně vyšší hodnoty meze únavy než vzorky s licí kůrou.
Únavový faktor licí kůry (redukce hodnoty meze únavy u vzorků s licí kůrou ve
srovnání s hodnotou u opracovaných
vzorků) byl stanoven na 0,687 u středního napětí 250 MPa a 0,650 u středního napětí 300 MPa.
Výsledky ukázaly, že oblasti obohacené
hořčíkem se shodují s mezidendritickými
oblastmi a oblasti ochuzené hořčíkem
se shodují s oblastmi dendritů. Také licí
kůra obsahuje větší množství dendritů
než střed odlitků; je v ní zjištěno ochuzení hořčíku a je příčinou degradace
grafitu pod povrchem odlitku. Zkoušky
ukázaly, že licí kůra u LKG snižuje hodnotu meze únavy až o 19 %.
(Zkrácený překlad z časopisu Modern
Casting, 2012, č. 3, s. 46–48.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
142 V posledních pěti letech podstatně
vzrostlo využití titanových slitin u automobilů v konstrukci výfukových systémů
a jiných vysokoteplotně namáhaných
součástí. Z tohoto důvodu byly některé
materiály testovány na odolnost proti korozi při vysokých teplotách. Titan má výbornou odolnost vůči plynnému kyslíku
a vzduchu do teploty 371 °C, dalším
ohřevem nad 426 °C se zvyšuje difuze
kyslíku do mřížky titanu a na povrchu
vzniká vrstva oxidů. Nad 649 °C ztrácí
odolnost proti oxidaci a stává se křehkým, při 927 °C rychle vznikají okuje.
Rychlost oxidace závisí také na koncentraci a tlaku kyslíku v prostředí, je-li rychlost ohřevu vyšší, než je odvod tepla
vzorkem, jeho povrch se začíná tavit.
Autoři zvolili pro zkoušky 4 druhy Ti slitin, jejichž složení je uvedeno v článku.
Izotermická oxidace probíhala na vzorcích 2 × 2 mm, tloušťky 1 mm při teplotách 800 a 900 °C v zařízení Netzsch
STA 449c. Termogravimetrická měření
realizovaná v atmosféře dusíku a v atmosféře kyslíku při rychlosti ohřevu a chlazení 20 K/min. po dobu 24 hod. Nárůst
hmotnosti všech slitin po oxidaci činí
u 800 °C od 0,62 do 6,91 %, při teplotě oxidace 900 °C od 8,66 do 29,43 %.
Rozdílné tloušťky oxidovaných vrstev
jsou zdokumentovány množstvím mikrosnímků ze světelného mikroskopu
Olympus BX61. Nejlepší odolnost vůči
oxidaci vykázala obchodní slitina Ti-XT.
(Zkrácený překlad z časopisu Livarski
věstnik, 2012, č. 3, s. 130–136.)
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
Foundry Mexico Congress
Termín: 20. čer vna 2013
Místo konání: Santiago de Querétaro,
Mexiko
Bližší informace: http://metalspain.com/
FUNDICIONmexico -foundr y.htm
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
slévárenská
výroba
v zahraničí
46. přehled
světové výroby
odlitků za rok 2011
poukazuje na návrat
k hodnotám roční
produkce odlitků
před rokem 2008
V roce 2011 zaznamenala roční produkce odlitků návrat k hodnotám z roku 2008, přičemž výroba činila se 7,5%
nárůstem oproti roku 2010 celkem
98,6 mil. t. Tento údaj vlastně překročil
hodnotu 94,9 mil. t z roku 2007, což naznačuje, že se slévárenský průmysl na celém světě dostal z ekonomického útlumu.
Ze 37 zemí, které pro celosvětový přehled výroby odlitků poskytly údaje, jich
28 hlásilo růst, naopak 5 zemí snížení
v objemu výroby za rok 2011. Byly jimi
Belgie (o 53 %, tj. o 51 035 t vyrobených
odlitků méně oproti roku 2010), Dánsko,
Pákistán, Slovinsko a Jihoafrická republika.
Jde sice o vyšší počet zemí, které hlásily
snížení výroby v porovnání s rokem 2010,
nicméně tato skutečnost byla kompenzována opravdu vysokým nárůstem
produkce v zemích jako Bosna a Hercegovina (169 %, tj. o 31 770 t více), Česká republika (34 %, tj. o 115 568 t více)
a USA (21,5 %, tj. o 1 769 767 t více).
Růst v zemích, které vykazovaly největší nárůst v roce 2010, se sice zpomalil,
ale nezastavil. Např. Brazílie vykázala
3% nárůst (2010 ku 2011) výroby oproti 41 % z poměru roku 2009 ku 2010,
u Tchaj-wanu to bylo 11 % oproti 42 %
v porovnání roku 2009 a 2010.
Největší producenti
Na seznamu 10 největších výrobců odlitků předběhly USA Indii a znovu tak získaly 2. místo, zatímco ostatní země si
nadále udržují své pozice. Na první příčce je opět Čína se 41,3 mil. t za rok 2011.
USA vyrobily 10 mil. t odlitků, těsně za
nimi je Indie s 9,9 mil. t. Také Japonsko
s hodnotou 5,47 mil. t odlitků velice těs-
4 6. přehled s větové v ýroby odlitků za rok 2011 poukazuje na návrat k hodnot ám ro ční produkce odlitků před rokem 20 0 8
Přehled výroby odlitků v roce 2011 [t]
LLG
Svět
LKG
45 870 050 24 782 540
temperovaná litina
ocel
slitiny Cu
slitiny Al
slitiny Mg
slitiny Zn
1 381 461
10 342 738
1 799 294
13 197 181
181 931
505 614
temperovaná litina
ocel
slitiny Cu
slitiny Al
slitiny Mg
slitiny Zn
ostatní
neželezné
celkem
kovy
98 593 122
532 313
Amerika
Země
Brazílie
Kanada
Mexiko*
USA
LLG
LKG
1 963 556
378 394
771 700
2 962 000
812 467
–
58 947
3 841 000
23 177
–
–
102 000
270 302
92 131
78 746
977 000
14 245
14 560
140 701
263 000
251 640
221 083
600 469
1 523 000
4 617
–
109
99 000
ostatní
neželezné
celkem
kovy
3 343 685
3 681
–
706 168
–
–
1 651 679
1 007
–
181 000
60 000 10 008 000
* údaje z roku 2010
Evropa
ostatní
neželezné
kovy
341
–
ocel
slitiny Cu
6 800
–
–
–
823A
–
9 661
2 667
–
–
7 550
–
–
198 068
57 953
–
31 800
28 126
734 500
22 107
692 298
27 629
2 541 011
15 505
471 800
41 274
40 600
36 812
2 700
76 765
34 140
444 900
176 500
20 400
640 000
146 000
47 400
46 359
831 600
17 375
469 051
23 171
1 698 235
38 995
143 800
77 882
101 600
2 054
18 200
33 205
15 961
584 200
52 800
40 500
40 000
216 000
–
–
–
–
6 850
570
14 890
–
–
–
5 937
8 000
–
650
–
–
2 200
1 436
–
–
LLG
Belgie
Bosna a
Hercegovina
Česká
republika
Dánsko
Finsko
Francie
Chorvatsko*
Itálie
Maďarsko
Německo
Norsko
Polsko
Portugalsko
Rakousko
Rumunsko
Slovensko
Slovinsko
Srbsko
Španělsko
Švédsko
Švýcarsko
Ukrajina**
Velká Británie
38 000
LKG
15 621
–
–
–
–
–
12
35 139
–
17 600
–
–
927
–
2 556
11 856
5 100
–
–
–
3 800
5 316
slitiny Al
slitiny Mg
94 013
4 842
80 049A
–
17 008
108 900
1 313
73 658
6 027
217 548
3 661
71 400
8 475
18 600
23 091
4 100
37 723
10 260
77 200
22 800
1 900
275 000
76 000
1 273
3 575
19 964
459
73 830
1 303
78 109
1 274
8 411
8 470
–
6 168
–
1 582
2 607
9 664
10 600
2 127
–
11 000
3 172
4 032
326 777A
11 652
833 000
99 412
843 745
5 695
256 112A
15 490
129 438
43 499
46 000
30 377
4 129
112 989A
40 800
20 826 A
45 000 B
114 500
A
slitiny Zn
celkem
45 964
25 394
50 588
8 545
8 554
467 645
–
290
–
2 457
661
800
167
80
–
–
–
–
19
–
210
3 950
647
–
–
–
1 000
83 935
99 322
2 046 826
53 797
2 213 287
162 001
5 466 696
65 130
983 751
152 067
309 892
120 653
71 000
185 978
84 423
1 243 756
309 300
87 189
1 000 000
576 900
222
22 628
230
63 800
3 710
37 939
–
14 628
476
13 717
83
–
2 910
1 520
9 056
3 600
–
–
8 600
* údaje z roku 2010, ** údaje z roku 2009, A zahrnuje slitiny Mg, B všechny neželezné kovy
Asie
Země
Čína
Indie
Japonsko
Korea
Mongolsko*
Pákistán
Rusko*
Tchaj-wan
Turecko
LLG
LKG
19 680 000 10 375 000
6 798 000 1 090 000
2 190 245 1 635 500
1 054 500
652 000
2 000
220
224 000
24 000
1 857 600
897 840
744 459
232 258
625 000
480 000
temperovaná litina
415 000
66 000
39 513
22 100
–
–
340 560
–
5 500
ocel
5 395 000
1 140 000
218 181
160 600
12 000
50 000
731 000
71 085
152 700
slitiny Cu
830 000
83 140
25 500
60
16 000
56 760
35 070
13 000
slitiny Al
4 150 000
900 000 B
1 272 528
413 400
180
8 000
373 670
283 144
145 000
slitiny Mg
–
–
–
–
–
–
33 110
5 698
–
slitiny Zn
–
–
28 487
–
–
–
9 460
73 838
12 500
ostatní
neželezné
celkem
kovy
415 000 41 260 000
9 994 000
–
6 414 5 474 008
12 100 2 340 200
14 700
240
322 000
–
4 300 000
–
2 030 1 447 582
1 433 700
–
* údaje z roku 2010, B všechny neželezné kovy
Afrika
Země
LLG
LKG
Jihoafrická
republika
148 000
117 500
temperovaná litina
–
ocel
115 000
slitiny Cu
17 000
slitiny Al
25 000
slitiny Mg
300
slitiny Zn
2 200
ostatní
neželezné
kovy
–
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 celkem
425 000
143
sl é v á rensk á v ý roba v zahraničí
temperovaná litina
Země
4 6. přehled s větové v ýroby odlitků za rok 2011 poukazuje na návrat k hodnot ám ro ční produkce odlitků před rokem 20 0 8
Z celkově vyrobených litinových odlitků představuje 47 % LLG, kdežto odlitky z LKG jsou zastoupeny
24 %. Uvedené rozdělení však neplatí ve všech zemích. V Dánsku, Finsku, Francii, Norsku, Portugalsku, Slovensku, Velké Británii a USA bylo naopak
vyrobeno více odlitků z LKG než z LLG.
LLG vs LKG
sl é v á rensk á v ý roba v zahraničí
Výroba odlitků na slévárnu
Co se týče objemu výroby odlitků na
slévárnu, i zde vykázaly USA růst, a to
24,5 % oproti roku 2010, což znamenalo 4 979 t na slévárnu. Rovněž produktivita v Německu významně vzrostla,
o 14,4 %, a Německo tak s 8 933 t na
slévárnu zůstává nejproduktivnější zemí. Asie v tomto směru zaznamenala
pokles – Čína o 9,7 % a Japonsko o 12 %.
Produktivita je vypočtena jako celkový
objem výroby odlitků v zemi děleno počtem sléváren.
LLG (včetně temperované litiny) zaujímá ze světové
produkce i nadále největší podíl, přičemž z celkových
98,6 mil. t představuje 48 % podílem 47,3 mil. t. Hodnoty výroby z LKG zůstaly podobné jako v roce 2010
a ocel vykazuje v objemu mírný pokles, zatímco u slitin
neželezných kovů došlo k nárůstu o více než 1 mil. t.
144 Výroba odlitků ve světě podle
kovu
celkem
ně předčilo Německo. Rusko, Brazílie,
Korea, Itálie a Francie zaujímají 6. až 10.
místo. Těchto 10 největších výrobců odlitků vykázalo 88 % celosvětové produkce odlitků, tj. stejný procentuální podíl jako v letech 2009 a 2010.
Počet činných sléváren podle
zemí v roce 2011
Země
slitiny neželezných kovů
Produkce 10 největších výrobců odlitků na slévárnu
ocel
litiny
Osm z deseti největších výrobců odlitků oznámilo za rok 2011
zvýšení produkce na slévárnu (vypočítáno jako celkový objem výroby v t děleno počtem sléváren). Z této desítky zemí
vykázaly nejvyšší nárůst USA – o 24,5 %, následovány Německem, kde zvýšení představovalo nárůst o 14,4 %.
Belgie
19
7
7
33
Bosna a
4
6
3
13
Hercegovina
Brazílie
545
201
579 1 325
Česká
86
33
59
178
republika
Čína
–
–
–
30 000
Dánsko
9
–
11
20
Finsko
14
6
16
36
Francie
96
37
311
444
Chorvatsko*
15
3
24
42
Indie
–
–
–
4 500
Itálie
154
43
914 1 111
Japonsko
808
78 1 227 2 113
Jihoafrická
43
53
84
180
republika
Kanada
38
27
110
175
Korea
515
145
230
890
Maďarsko
24
7
36
67
Mexiko*
175
167
339
681
Mongolsko**
24
15
3
42
Německo
215
53
344
612
Norsko
7
3
8
18
Pákistán
1 700
50
150 1 900
Portugalsko
35
7
39
81
Rakousko
27
4
39
70
Rumunsko
51
43
55
149
Rusko*
–
–
–
1 240
Slovensko
12
7
32
51
Slovinsko
12
3
50
65
Srbsko
16
15
17
48
Švédsko
32
13
72
117
Švýcarsko
18
4
50
72
Turecko
597
68
395 1 060
USA
643
362 1 005 2 010
Velká Británie 226s
–
210
436
CELKEM
6 160 1 460 6 419 49 779
* údaje z roku 2010, ** údaje z roku 2009, s = zahrnuje ocel
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
10 největších výrobců odlitků
[mil. t]
LLG
20 009 500
LKG
10 375 000
ocel
5 395 000
1. Čína
slitiny neželezných
5 395 000
kovů
celkem
41 260 000
LLG
3 064 000
LKG
3 841 000
ocel
977 000
2. USA
slitiny neželezných
2 126 000
kovů
celkem
10 008 000
LLG
6 864 000
LKG
1 090 000
ocel
1 140 000
3. Indie
slitiny neželezných
90 000
kovů
celkem
9 994 000
LLG
2 229 758
LKG
1 635 500
ocel
218 181
4. Japonsko
slitiny neželezných
1 390 569
kovů
celkem
5 474 008
LLG
2 576 150
LKG
1 698 235
ocel
217 548
5. Německo
slitiny neželezných
974 763
kovů
celkem
5 466 696
LLG
2 198 160
LKG
897 840
ocel
731 000
6. Rusko
slitiny neželezných
473 000
kovů
celkem
4 300 000
LLG
1 986 733
LKG
812 467
ocel
270 302
7. Brazílie
slitiny neželezných
274 183
kovů
celkem
3 343 685
LLG
1 076 600
LKG
652 000
ocel
160 600
8. Korea
slitiny neželezných
451 000
kovů
celkem
2 340 200
LLG
692 298
LKG
469 051
ocel
73 658
9. Itálie
slitiny neželezných
978 280
kovů
celkem
2 213 287
LLG
734 500
LKG
831 600
ocel
108 900
10. Francie
slitiny neželezných
371 826
kovů
celkem
2 046 826
4 6. přehled s větové v ýroby odlitků za rok 2011... / To m á š El b e l
V porovnání s rokem 2008 je celková výroba v Evropě o 10 %, v USA pak o 7 % nižší. Výroba v Rusku klesla téměř
o 45 % pod úroveň z roku 2008, naproti tomu Čína vykazuje nárůst o 23 % a Indie dokonce o 47 %.
Výroba odlitků v jednotlivých oblastech
Vyráběné materiály
U slitin železných kovů je podíl litiny s lupínkovým grafitem (LLG) stále 48 %, zatímco litina s kuličkovým grafitem (LKG)
tvoří 25 % a ocel 10 %. U slitin neželezných kovů zaujímá největší podíl hliník
se 13 %. Hodnota výroby odlitků ze slitin neželezných kovů vzrostla o více než
1 mil. t.
Údaje pro 46. přehled světové výroby
odlitků dodaly slévárenské společnosti
jednotlivých zemí nebo podobné organizace. Země, které se v roce 2011 statistiky nezúčastnily, jsou Chorvatsko,
Mexiko, Mongolsko a Ukrajina. V přehledu jsou uvedeny údaje získané z posledního roku jejich účasti.
Na seznam se opět vrátilo Slovensko,
které uvedlo hodnotu roční produkce
71 000 t odlitků. Objem výroby tak vzrostl oproti roku 2008 o 56 %, přičemž
většina odlitků je vyrobena z hliníku
(46 000 t). Z LKG bylo na Slovensku vyrobeno 18 200 t a z LLG 2 700 t odlitků.
Hospodářský pokles
Jak již bylo uvedeno výše, hodnoty celosvětové výroby odlitků se vrátily na
úroveň před rokem 2008, některé země
však v tomto směru zůstávají přece jen
pozadu. I přes zničující tsunami a jadernou katastrofu sice Japonsko vykázalo v roce 2011 15% růst, ale hodnoty
jsou pod úrovní roku 2008. Další zemí
z 10 největších výrobců odlitků, která
nepřekonala objem výroby roku 2008,
jsou USA. Rusko je dokonce hluboko
pod hodnotami objemu výroby z roku
2008, zatímco Čína, Indie a Korea překonaly úroveň období před recesí. Ze-
měmi, které rovněž překročily údaje
z roku 2008, jsou Maďarsko, Polsko, Portugalsko, Slovensko, Jihoafrická republika a Turecko.
(Zkrácený překlad z časopisu Modern
Casting, 2012, č. 12, s. 25–29.)
vysoké školy
informují
Doktorská
dizertační práce
p r o f . I n g . To m á š E l b e l , C S c .
Název práce: Očkování nadeutektických slitin hliníku a křemíku předslitinou
AlCuP / Refinement of hypereutectic
aluminum silicon alloy by using AlCuP
master alloy
Autor: Ing. Nguyen Hong Hai, Hanoi
University of Science and Technology
(Vietnam)
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 145
sl é v á rensk á v ý roba v zahraničí / vysok é školy informují
Školitel: prof. Ing. Tomáš Elbel, CSc., VŠB
– Technická univerzita Ostrava, FMMI,
katedra metalurgie a slévárenství
Recenzenti: prof. RNDr. Jaroslav Fiala,
CSc., FEng., Fakulta strojní ZČU, Plzeň;
prof. Ing. Dana Bolibruchová, Ph.D., SF
KTI Žilinská univerzita v Žilině; prof. Ing.
Milan Horáček, CSc., FSI, VUT Brno, odbor slévárenství
Datum obhajoby: 31. 1. 2013
Doktorská práce byla zpracována a obhajována v anglickém jazyce.
Abstrakt
Nadeutektické slitiny hliníku s křemíkem
obsahují více než 12 hm. % křemíku.
Tyto slitiny mají výhodné vlastnosti, protože obsahují velký objem tvrdých a otěruvzdorných částic eutektika a primárního křemíku, a tím jsou technologicky
zajímavé. Avšak morfologie částic eutektického křemíku je převážně jehlicovitá nebo destičkovitá a částice primárního křemíku jsou široké a fasetovitě
uspořádané, což vytváří koncentraci napětí a snižuje mechanické vlastnosti materiálu. Proto je třeba zjemnit velikost
těchto částic a změnit jejich morfologii.
Ke zjemnění primárního křemíku se přidává fosfor, který využívá heterogenní
nukleaci ke zvýšení počtu částic primárního křemíku, a tak dochází ke snížení jeho střední velikosti. Fosfor je využíván ve formě předslitiny AlCuP nebo
CuP. Mechanizmus zjemňování (očkování) je dobře použitelný, protože rozpuštěný fosfor je v kombinaci s hliníkem
a vytváří krystaly fosfidu hliníku AlP.
Předložená práce se zabývá popisem
zjemňování zrna nadeutektických slitin
hliníku s křemíkem, což má umožnit lepší pochopení vztahu mezi rozpustností
fosforu a mechanizmem očkování. Experimentální práce se týkala slitin pro
odlitky s 18–20 hm. % Si s očkováním
předslitinou AlCuP. Tato předslitina byla
použita ke zkoumání účinku fosfidu hliníku AlP na částice primárního křemíku
a na mechanické vlastnosti odlitků (mez
pevnosti v tahu, tvrdost HB a otěruvzdornost). Práce byla cílena na využití
předslitiny AlCuP pro výrobu pístů nákladních automobilů v reálných podmínkách vietnamského průmyslu.
z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y
zahraniční sl é v á rensk é časopisy
zahraniční
slévárenské
časopisy
146 CHINA FOUNDRY
Foundry Journal Agency,
no 17 Yunfeng Street
South, Tiexi District, Shenyang 110022, P. R. China,
tel.: +86 24 258 478 30,
www.foundryworld.com
Prace Institutu Odlewnictwa
Transactions of Foundry
Research Institute, 73 Zakopiańska Street, 30-418
Kraków, tel.: +48 12 261
82 81, fax: +48 12 266 08
70, www.iod.krakow.pl,
[email protected]
FONDERIE
Revue mensuelle rédigée
avec le concours de
AAESFF, de ATF et de
CTIF. Rédaction: 44 avenue de la Division Leclerk,
F 92318 Sévres cedex,
tel.: +33 1 411 463 00,
www.etif.fr
INTERNATIONAL
FOUNRY RESEARCH
The scientific journal –
Giessereiforschung, Giesserei-Verlag-GmbH, P. O.
Box 102532, 40016 Düsseldorf, www.giessereiverlag.de, redaction@
bdguss.de
PRZEGLĄD
ODLEWNICTWA
Wydaca: Stowarzyszenie
Techniczne Odlewnikow
Polskich, ul. Zakopiańska
73, 30-418 Kraków, www.
przeglad-odlewnictwa.pl,
[email protected]
pl
GIESSEREI
Die Zeitschrift für Technik,
Innovation und Management. Redaktion: Sohnstr.
70, 40237 Düsseldorf,
tel.: +49 211 687 13 65,
www.vdg.de, redaktion@
vdg.de
LITěJNOJE
PROIZVODSTVO
Foundr y, Technology,
Equipment, 105120 Moskva, Grzelski Per., 13a, tel./
/fax: +007 783 26 28,
[email protected], www.foundrymag.ru
Fonderie
BENVENISTE, E. a kol.: Une approche innovante et prometteuse de production
de razons X pour le controle de piéces
métalliques: l´accélérateur laser plasma
(Laser-plazmový urychlovač ke kontrole kovových součástí – velkých
složitých odlitků), 2012, č. 3, s. 21–31.
GIESSEREIERFAHRUNGSAUSTAUSCH
Die Zeitschrift für das
operative Management.
Sohnstr. 70, 40237 Düsseldorf, tel.: +49 211 687
13 65, www.vdg.de
LITĚJŠČIK ROSSII
Oficialnyj žurnal Rossijskoj
associacii litějš čikov,
123557 Rossia, Moskva,
Presnenskij val, 14, www.
ruscastings.ru, foundryal
@mtu-net.ru
GIESSEREI-PRAXIS
Chefredakteur: Hartmut
Polzin, Veitsbergweg 29,
A- 8700 Leoben, tel.:
+43 3842 431 01 33,
www.giesserei-praxis.de
LIVARSKI VESTNIK
Društvo livarjev Slovenije, Lepi pot 6, P. P. 424,
SI-1001 Ljubljana, www.
drustvo-livarjev.si, [email protected]
GIESSEREI
RUNDSCHAU
H erausgeb er: Verein
Österreichischer Giessereifachleute und a. Verlag
Strohmayer KG, A-1100
Wien, Weitmosergasse 30,
tel.: +43 0 1 617 26 35,
[email protected]
MODERN CASTING
Publication of the American Foundrymen’s Society, N. Penny Ln Schaumburg, IL 60173, fax: 001
847 842 78 48, www.
m o d e r n c a s t i n g .c o m ,
[email protected]
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
Giesserei
BODENBURG, M. a kol.: Simulationunterstützte Auslegung von gegossenen
ADI-Bauteilen. Modellenentwicklung
zur Simulation der Wärmebehandlung
von ADI (Dimenzování litých částí z ADI
litiny za podpory simulačních programů tepelného zpracování), 2012,
č. 7, s. 23–33.
BÖHME, W. – REISSIG, L.: Neue, höchstfeste ADI-Werkstoffe für den Automobilbau (Nové vysoce pevné ADI materiály pro výrobu automobilů), 2012,
č. 7, s. 34–40.
SCHMOLZ + BICKENBACH: Neuer warmfester Werkstoff für den Turbinenbau
(Nový tepelně odolný materiál pro
tělesa turbín), 2012, č. 7, s. 10.
Giesserei-Erfahrungsaustausch
ADOLF, S. – WINKLER, D.: Optische
3-D-Koordinatenmesstechnik ATOS für
den Modellbau und Giessereiindustrie
(Optická 3D měřicí technika ATOS
pro výrobu modelů a slévárenský
průmysl), 2012, č. 5+6, s. 22–25.
MOSER J.: Wasserstrahlschneiden – ein
vielseitiges Bearbeitungsverfahren (Řezání vodním paprskem – mnohostranné postupy opracování materiálů),
2012, č. 5+6, s. 14–16.
G i e s s e r e i - Pra x i s
EINENKEL, E.: Feinguss von Titanlegierungen für Luftfahrtanwendungen
z a h r a n i č n í s l é v á r e n s ké č a s o p i s y
(Přesné lití pomocí vytavitelného
modelu z titanových slitin pro letecký průmysl), 2012, č. 4, s. 128–130.
RÖHRIG, K.: Legiertes Gusseisen – Teil
2 (Legovaná litina – 2. díl), 2012, č. 4,
s. 119–127.
VERSMOLD, R.: Imprägnieren von Gussteilen – Imprägnierprozesse (Impregnace odlitků – impregnační procesy),
2012, č. 4, s. 131–134.
Giesserei Rundschau
AMBOS, E. a kol.: Ein Innovationssprung
in der Werkstoffprüfung – Schnelle
Computertomographen (Inovační skok
při zkoušení materiálu – rychlé počítačové tomografy), 2012, č. 5–6,
s. 126–131.
STANGGL, S. a kol.: Untersuchungsmethoden zur Charakterisierung der
Heissrissempflindlichkeit von Aluminium-Gusslegierungen (Zkušební metody
pro zjišťování sklonu hliníkových slitin ke tvorbě trhlin za tepla), 2012,
č. 5–6, s. 138–143.
International Foundry
Research
CHIESA, F. a kol.: Measuring mould cavity filling time in low pressure permanent mould casting of aluminium A356
L i t ě j n o j e p r o i z vo d s t vo
KOLONAKOV, A. A. a kol.: Optimalization of the chemical compound of piston
alloy AK-12MMgH (Optimalizace
chemického složení pístové slitiny
AK-12MMgH), 2012, č. 2, s. 2–3.
KOSNIKOV, G. A. a kol.: Cast nanostructured composite alumomatrix alloys
(Lité nanostrukturní kompozity
s matricí hliníkových slitin), 2012,
č. 2, s. 4–9.
KOLTYGIN, A. V.: Enhancement of Mg
alloys oxidation resistance with small calcium additions (Zvětšení odolnosti Mg
slitin vůči oxidaci pomocí malých přídavků vápníku), 2012, č. 2, s. 10–13.
URIDIYA, Z. P. – MUKHINA, I. Y.: Sealing
of magnesium and aluminium alloys
(Utěsňování hořčíkových a hliníkových slitin), 2012, č. 2, s. 14–16.
ALYABYEV, I. P.: Optimizing design of
aluminium alloy part (Optimalizovaný
návrh části z hliníkové slitiny), 2012,
č. 2, s. 21–23.
GOLOVACHENKO, V. P. – DUKA, V. M.:
New technologies in aluminium alloy die
casting (Nové technologie lití hliníkových slitin do kovových forem),
2012, č. 2, s. 24–25.
From proceedings of the 10th Russian
Foundry Congress (Ze sborníku 10. ruského slévárenského kongresu), 2012,
č. 2, s. 34–40.
Litějščik Rossii
PAVLINICH, S. P. a kol.: Investigation of
structure and properties of rod charge
for intermetallic alloy melting (Sledování struktury a vlastností vsázky při
tavení intermetalické slitiny), 2012,
č. 2, s. 17–19.
KARIMOVA, S. A. a kol.: Conversion
coating fot heat-resistant cast magnesium alloy ML10 (Konverzní povrchová
ochrana pro tepelně odolnou hořčíkovou slitinu ML10), 2012, č. 2,
s. 27–29.
ZAMYATIN, V. M. a kol.: The temperatures of phase formation during nonequilibrium of aluminium alloys solidification AlMg2 a AlMg6 (Teploty tvorby fázové přeměny při nerovnováž-
ném tuhnutí slitin AlMg2 a AlMg6),
2012, č. 2, s. 37–40.
L i va r s k i vě s t n i k
UNKIČ, F. a kol.: The influence of silicon
and boron on tensile properties of
ductile iron (Vliv křemíku a boru na
tahové vlastnosti LKG litiny), 2012,
č. 2, s. 68–79.
RUDOLF, R. a kol.: Gold scrap processing
technology for nanoparticles (Technologie procesu zpracování odpadního
zlata pro nanočástice), 2012, č. 2,
s. 89–101.
Modern Casting
SCHORN, T. – AFS Committee 2E.: Perm
Mold Problems Solvers (Řešitelé problémů odlitků litých do trvalých forem), 2012, č. 2, s. 40–43.
STAFF REPORT: Examining Wrought
Alloys (Výsledky zkoušek odlévání
slitin 6061 a 6082, určených pro tváření), 2012, č. 2, s. 45–47.
Pr z e g l ą d O d l e w n i c t w a
HOLTZER, M. a kol.: Investigation of a
harmful components emission from
moulding sands in contact with liquid
metals (Výzkum škodlivých složek
emisí z formovacích směsí při styku
s tekutými kov y), 2012, č. 3 – 4,
s. 124–133.
SOBUL A , B. a kol.: Proper ties of
L20HGSNM cast steel modified by boron and titanium (Vlastnosti lité oceli
L20HGSNM (nízkolegovaná ocel)
modifikované borem a titanem),
2012, č. 3–4, s. 136–140.
Prace Instytutu Odlevnictwa
REGULA, T. a kol.: Effect of squeeze
pressure on microstructural characteristics of the AlSi7Mg alloy (Vliv tlaku lisování na mikrostrukturální charakteristiky slitiny AlSi7Mg), 2012,
č. 1, s. 5–14.
PIELICHOWSKI, J. a kol.: The thermal
analysis of polystyrene foundry pattern
(Termická analýza slévárenského
polystyrenového modelu), 2012, č. 1,
s. 15–21.
ŽMUDIAŇSKA, M. a kol.: Studyind the
emission of products formed during evaporation on polystyrene patterns in the
lost foam process in term of the work
environment (Výzkum emisí vznikajících při zplyňování polystyrenových
modelů u postupu lost foam z hlediska pracovního prostředí), 2012,
č. 1, s. 23–33.
WARMUZEK, M.: Microstructure evolution during peritectic process L +
+ Al6Mn(Fe) → α-Al + α-AlMnFeSi in
AlFeMnSi alloys (Přeměna mikrostruktury během peritektické přeměny
L + Al6Mn(Fe) → α-Al + α-AlMnFeSi
ve slitinách AlMnFeSi), 2012, č. 1,
s. 35–57.
V případě zájmu je možno si kopie
článků objednat v původním znění
v Informačním středisku SSČR, Edita
Bělehradová, tel.:+420 541 124 646,
[email protected]
prof. Ing. Karel Rusín, DrSc.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 147
zahraniční sl é v á rensk é časopisy
China Foundry
LIU ZHE a kol.: Influence of cooling rate
and antimony addition content on graphite morfology and mechanical properties of ductile iron (Vliv rychlosti
ochlazování a přídavků antimonu na
morfologii grafitu a mechanické
vlastnosti litiny s kuličkovým grafitem), 2012, č. 2, s. 114–118.
YOU ZHIYONG a kol: Effect of Ce-rich
rare earth on microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0,1Sb magnesium alloy (Vliv vysokého
obsahu Ce ve vzácné zemině na
strukturu a mechanické vlastnosti
hořčíkové slitiny Mg-10Zn-5Al-0,1Sb),
2012, č. 2, s. 131–135.
GONG WENGBANG a kol.: Design and
control of chemical compositions for
high performance austempered ductile
iron (Návrh a řízení chemického složení ADI litiny pro vysoká namáhání), 2012, č. 2. s. 143–148.
MA YOUPING a kol.: Effect of Ti-V-Nb-Mo addition on microstructure of high
chromium cast iron (Působení přísady
Ti-V-Nb-Mo na mikrostrukturu vysoce chromové litiny), 2012, č. 2,
s. 148–154.
YAO SHASH a kol.: Influence of stirring
speed on SiC particles distribution in
A356 liquid (Vliv rychlosti mísení na
distribuci SiC částic v tavenině A356),
2012, č. 2, s. 154–158.
parts (Měření doby plnění dutiny formy při nízkotlakém lití částí z hliníkové slitiny A356), 2012, č. 2, s. 2–10.
Ivan Hostaša
vzdělávání
Dlouhodobá
spolupráce školy
a města
M gr. I va n H o s t a š a
učitel odborných předmětů
S P Š a V O Š t e c h n i c k á , S o ko l s k á 1, B r n o
[email protected] z
SPŠ a VOŠ technická na Sokolské 1 v Brně
již několik let úspěšně spolupracuje
s městem Bystřice nad Pernštejnem.
V roce 2006 Městské muzeum v Bystřici
n. P. zorganizovalo první Slévárenské
sympozium, na které přizvalo studenty
oboru Výtvarné zpracování kovů a drahých kamenů se zaměřením na umělecké odlévání, umělecké kovářství
a plošné a plastické rytí. Sympozium se
dia zde pořádají přednášky, výstavy
apod. Na prvním sympoziu byla poprvé
slavnostně odlita cena starosty města,
jejíž autorkou je sochařka M. Špačková.
Škola tyto ceny odlévá pro město v průběhu let pravidelně.
Začátkem roku 2012 město Bystřice nad
Pernštejnem, Mikroregion Bystřicka,
připravili a vyhlásili první ročník nové
akce Nositel tradic Bystřicka, která si klade za cíl najít a ocenit osoby, spolky či
organizace, které jsou spojeny s uchováním, obnovou nebo rozvíjením tradic
regionu. Organizátoři akce se na naši
školu obrátili s výzvou navrhnout a zhotovit bronzovou pamětní plaketu, která
bude každoročně udělována vybranému nositeli. Pro studenty byla městem
vypsána soutěž o velmi hodnotnou cenu.
Ze třiceti odevzdaných návrhů vytvořených digitálně ve 3D modelovacím programu Rhinoceros, jehož výuka je součástí předmětu Počítačové navrhování
pro třetí ročník studia, byl odbornou porotou města Bystřice nad Pernštejnem
vybrán a oceněn návrh studenta oboru
Umělecké odlévání Lukáše Juračky. Ve
Předávání ceny za vítězný návrh plakety
Foto: J. Zemanová
Převzetí plakety SDH Vítochov
Foto: J. Zemanová
Odlitá plaketa
Nositel tradic Bystřicka v kazetě
Foto: J. Zemanová
vzd ě l á v á ní
Cena starosty města Bystřice nad Pernštejnem
Foto: I. Hostaša
Soutěžní návrh plakety, 3D
model, autor Veronika Bártová. Foto: I. Hostaša
Vítězný návrh plakety
Nositel tradic Bystřicka,
3D model, autor Lukáš
Juračka. Foto: I. Hostaša
Soutěžní návrh plakety, 3D
model, autor Veronika Filipová. Foto: I. Hostaša
koná každoročně v době svatovavřineckých svátků v prostorách muzea a v nejbližším okolí; na stránkách Slévárenství
jsme o této akci již informovali. Studenti realizují drobná dílka, předvádějí řemesla, účastníkům nabízejí možnost
vlastnoručního vyzkoušení si toho kterého výrobního postupu; absolventi stu-
148 Odlitá vítězná plaketa
Foto: I. Hostaša
Soutěžní návrh plakety, 3D
model, autor Veronika Filipová. Foto: I. Hostaša
školní rytecké dílně byl pomocí 3D gravírovací frézky vyroben model plakety,
která byla následně odlita a opatřena
rytým věnováním.
První titul Nositel tradic Bystřicka byl
udělen Sboru dobrovolných hasičů Vítochov, kteří se na Bystřicku zasloužili
o zachování tradiční Cyrilometodějské
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
poutě ve Vítochově. Slavnostní předání
titulu Nositel tradic Bystřicka proběhlo
u kostela sv. Michaela ve Vítochově
5. června 2012.
Spolupráce školy a města je samozřejmě
přínosná oboustranně. Naši studenti dostávají jedinečnou možnost získat povědomí a zkušenosti s fungováním soutěže, prací na konkrétních zakázkách
a při sympoziích získávají první profesionální kontakty. Minulý ročník sympozia
nebyl realizován díky náhlému a nečekanému onemocnění hlavního organizátora pana Leoše Bočka. Letošní rok se
slévárenské sympozium v Bystřici nad
Pernštejnem ve spolupráci s naší školou
bude opět konat. Termín a podrobnější
informace budou zveřejněny na webových stránkách studijního oboru www.
kovoveumeni.cz.
Všichni přátelé a příznivci uměleckého
odlévání kovů a řemesel s kovem souvisejících jsou na tuto akci srdečně zváni.
Josef Sedlák / Ludvík Mar tínek
umělecká litina
Bronzová lidská hlava
se zlatou maskou
Pozdní období
dynastie Shang
(16.–11. stol. př. n. l.)
Výška: 48,5 cm
Materiál: bronz
pokrytý zlatem
Uloženo v muzeu
Sanxingdui ve městě
Guanghan, provincie
Sichuan, Čína
(Zkrácený překlad z časopisu China
Foundry, 2012, roč. 9, č. 4, s. A3)
blahopřejeme
Ing. Vladimír
Stavěníček
Dne 14. dubna 2013
oslavil 75. narozeniny.
Gratulujeme!
Ing. Josef Dvořáček
Dne 30. března 2013
oslavil 80. narozeniny.
Gratulujeme!
Rozloučení s Ing.
Jiřím Dokoupilem
Ing. Ludvík Mar tínek, Ph.D.
předseda OK Výroba oceli na
odlitky při ČSS
Ing. Pavel Mařan,
CSc.
Dne 11. dubna 2013
oslavil 80. narozeniny.
Gratulujeme!
Ing. Jiří Dokoupil
nekrolog
Ing. Ladislav Schützner
* 3. června 1937
† 10. března 2013
Ing. Josef Sedlák, CSc.
foto: Ing. Jiří Biel
Ing. Ladislav
Schützner
Ladislav ukončil vysokoškolské studium
na Dělostřelecké fakultě VAAZ v Brně
v roce 1962. Nastoupil do vývoje slévárenských strojů tehdejšího podniku ŠKODA – ZVIL na ulici Veveří v Brně. Po roce
se jeho pracoviště sloučilo se Státním výzkumným ústavem materiálu (SVÚM),
Slévárenským výzkumem, Brno. Práci ve
SVÚMu zasvětil Ladislav většinu svého
odborného života. Věnoval se vývoji zařízení na přípravu, kontrolu a řízení jakosti formovacích směsí. Přitom úzce spolupracoval s Ing. Bodečkem. Výsledky
jeho tvůrčí činnosti jsou dodnes využívány v mnoha slévárnách. Po vykonané
práci nám vždy říkal: „A teď si dáme kafé
a potom spočnem.“ Že ten odpočinek
bude tak náhlý, s tím jsme nepočítali.
Láďo, nezapomeneme na Tebe!
Dne 18. prosince 2012 zemřel ve věku
66 let významný odborník, výborný kamarád a především dobrý člověk, jehož
odborné znalosti, moudrost a ochota
vždy pomáhat druhým budou celé řadě
z nás chybět. Rozloučení, které proběhlo 21. prosince 2012, bylo velice těžké pro celou řadu z nás, kteří jsme Jiřího
znali a měli tu čest s ním spolupracovat
anebo se s ním „jenom“ potkávat.
Ing. Jiří Dokoupil se narodil v Ostravě-Vítkovicích dne 23. září 1946. Profesně
se zařadil do velmi úzké skupiny těch,
kteří svoje řemeslo poznali od těch „nejspodnějších pater“. Po absolvování gymnázia se vyučil v oboru hutník-ocelář
a následně absolvoval střední průmyslovou školu hutnickou. V roce 1983 úspěšně absolvoval (při zaměstnání) Hutnickou fakultu VŠB – TU Ostrava. Po vyučení
nastoupil do Třineckých železáren, a. s.,
kterým zůstal věrný po celý svůj život.
Dlouhá léta působil také v ČSS, především pak v OK Výroba oceli na odlitky.
Byl jejím předsedou od roku 1999 do
roku 2005. Také tuto funkci zvládal s přehledem a jemu zcela vlastním lidským
přístupem. Určitě není třeba zdůrazňovat jeho velmi bohatou publikační činnost, celou řadu chráněných průmyslových vzorů a patentů. Jako jeden z prvních
odborníků v ČR prosazoval zavádění
prvků sekundární metalurgie do procesu
výroby elektrooceli na odlitky a ingoty.
Velmi úzce spolupracoval s profesorem
Zdeňkem Bůžkem a děkanem FMMI na
VŠB – TU Ostrava prof. Ing. Ľudovítem
Dobrovským, CSc., dr. h. c.
Dne 18. prosince 2012 odešel přítel, kolega i kamarád, který ve vší skromnosti
udělal velmi mnoho pro rozvoj našeho
oboru a se kterým byla čest i radost spolupracovat.
Jiří, velice, velice děkujeme!
Gratulujeme!
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 149
um ě leck á litina / blahopřejeme / nekrolog
Tradiční postup zlacení spočíval v tom, že
na povrch výrobku byl nejprve nane-sen
speciální neředěný lak. Těsně předtím,
než byl tento nátěr vysušen, na něj byla
přiložena zlatá fólie s papírovou zadní
vrstvou a upevněna bambusovou svorkou. Poté byla tato papírová zadní strana
zlehka hlazena jemným štěteč-kem a stlačována hedvábným hadříkem tak dlouho, než byla vrstva zlata z fólie pevně přilepena k povrchu. Po odstranění zadní,
papírové strany fólie byla na výrobek nanesena ještě vrstva ochranného laku.
Zlatá fólie o tloušťce 0,01 mm byla vykopána v Anyangu, hlavním městě pozdního období dynastie Shang.
Tato bronzová lidská hlava se zlatou maskou je jedním z raných pozlacených výrobků v Číně.
doc. Ing. Vlastimil
Otáhal, CSc.
Dne 10. dubna 2013
oslavil 85. narozeniny.
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
z historie
K těžbě a zpracování
polymetalických rud v okolí
Stříbrných Hor; Růženina
a Pekelná štola
prof. I ng. Karel Stránsk ý, Dr Sc .
Ing. Drahomíra Janová
Jaroslav Brhel
Jiří Holešák
I ng. Lubomír Stránsk ý, C Sc .
doc. Ing. Vít Jan, Ph.D.
prof. Ing. František Kavička, CSc.
Ing. Bohumil Sekanina, CSc.
Ú vo d
z historie
Bývalý rudní revír, jmenovaný v minulosti jako stříbrnohorský,
jemuž na kopci vévodí hornický kostel sv. Kateřiny, patří s velkou pravděpodobností k velmi starému hornickému sídlišti,
které se zde v minulosti nacházelo. Plán bývalého rudního revíru (obr. 1), který zveřejnil F. Půža [1] v roce 1914, zahrnuje
s velkou přesností téměř všechna důlní díla, která zde byla
v minulosti otevřena a doposud zanechala v současném terénu výrazné stopy. Kromě kostela sv. Kateřiny (obr. 2), který
stojí na poddolovaném terénu kopce, je to dnes již chráněná
a uzavřená Růženina štola (obr. 3) a štola jmenovaná Pekelná
nebo také jako Pekelská (obr. 4), která je rovněž chráněná
a uzavřená. Vstup do Pekelné štoly je v současnosti umožněn
přes obytnou chatu, která sloužila v minulosti národnímu
podniku Pribina v Přibyslavi ke zpracování sýrů, a dnes po rekonstrukci je v soukromých rukou. Vstup do Růženiny štoly
se dnes nachází přímo pod náspem bývalé železniční tratě
zrušené v druhé polovině dvacátého století (obr. 5).
Z plánu na obr. 1 je zřetelně patrno, že téměř celý bývalý rudní revír je poddolován až k sousední západní vesnici Simtany
(Siebentany, původně sedm jedlí), která je dnes částí vsi Pohled u Havlíčkova Brodu. Mnohé z šachet a štol zaznamenaných na plánu dnes v terénu nenajdeme pro jejich zavalená
ústí a z dalších se zachovaly pouze stopy, které se stále postupně mění. Například ústí Červené štoly nad levým břehem
řeky Sázavy, jižně od Štukhejlského mlýna, bylo před několika
lety zavaleno sesuvem půdy, bývalou Žebráckou štolu připomínal ještě před tuctem let vodní pramen, který z ní vytékal,
a na polohu Hlavní štoly doposud upozorňuje jímaný vodní
pramen pitné vody vpravo od silnice z Keřkova do Stříbrných
Hor (obr. 6). Na jaře roku 2000 se na severozápad od kostela
sv. Kateřiny propadla zemina do poddolované štoly v plošném
rozsahu cca 4 × 5 m do hloubky asi čtyř metrů. Propadlé místo bylo zpočátku chráněno, později zasypáno a doposud je
pro výstrahu označeno (obr. 7). V porovnání s polohou tehdejší propadliny a směrem žil pod zrušenou železniční tratí zde
mohlo jít o propadlinu ve směru Bezejmenné štoly.
Obr. 1. Plán bývalého hornického a hutního revíru ve Stříbrných Horách (autor F. Půža [1])
150 S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 151
z historie
Západně od Růženiny štoly ještě podcházela starou železniční
a sloužila k finálnímu zpracování (dozrávání) sýrů. Vzorky rudtrať štola Boží pomoci, jejíž poloha je na plánu zakreslena
niny včetně vzorku 1 k analýze odebral ze štoly Jaroslav Brhel.
v místě mezi Růženinou a Bezejmennou štolou. Někde v této
Tato práce přináší výsledky původních chemických analýz vzorpoloze nacházíme na dodnes stojící stěně bývalého kamennéků hutnických strusek vyzvednutých z menší haldy nalezené
ho náspu zrušené železniční tratě štolu chráněnou mřížemi
poblíž Růženiny štoly v roce 2000, včetně vzorku rudniny ode(obr. 8).
braného v Pekelné štole přímo z místa čelby. Vzorky strusek od
Růženina štola má svou dávnou historii, vztahující se k zaRůženiny štoly vyzvedli K. Stránský a J. Brhel, vzorek rudniny
čátku šestnáctého století (1503), jejíž stručný přehled napsal
z místa čelby označeného na obr. 9 číslem 1 odebral přímo
F. Půža [1]. Do úspěšnosti těžby v této štole byly zpočátku klaJ. Brhel.
deny velké naděje. Poněvadž výtěžek z Růženiny štoly nesplnil
M e t o d i ka a p o d m í n k y a n a l ý z
původní očekávání, obrátilo se podnikatelské doporučení koncem 17. století (1692) ke štole Královské [1] podzemím spojené
patrně se štolou Hlavní. Podle místních obyvatel [2] bylo ústí
K analýze chemického složení hutnických strusek od Růženiny
této Hlavní štoly v místech, odkud po pravé straně cesty z Keřštoly bylo vybráno devět vzorků v pořadí čísel 1 až 9. Vzorky
kova do Stříbrných Hor vytéká doposud do příkopu udržovabyly k analýze připraveny v práškové formě. Nejdříve byly rozný pramen pitné vody (obr. 6). Avšak ještě téhož roku zastavil
drceny na velikost hrachu až čočky a poté rozemlety ve vibtěžbu v revíru Stříbrných Hor tehdejší majitel kníže Ferdinand
račním achátovém mlýnku na prášek o zrnitosti do cca 50 μm.
z Dietrichstejna [3]. Podle uvedeného zdroje [3] otevřel RůžeStejný způsob přípravy vzorku byl použit také pro celistvý vzoninu štolu až 85 let nato (1877) inženýr J. Höniger na své vlastrek rudniny o velikosti dětské pěsti, odebrané z místa čelby 1
ní náklady a zároveň nechal uskutečnit rozbory zdejší rudy.
v Pekelné štole. K analýze průměrného chemického složení
Upozornil přitom na vyskytující se velké krystaly minerálu gapráškových vzorků byl využit energiově disperzní mikroanalylenitu (PbS) a také na tvořící se krápníky vápence, již charakzátor EDAX v kombinaci s elektronovým rastrovacím mikroterizující průběh krasových jevů. Koncem roku 1883 proběhla
skopem PHILIPS XL 30. Kromě toho byly tři práškové vzorky
prohlídka okolí štoly hornickým úřadem, při které byl terén
hutnických strusek čísel 4p, 8p a 9p od Růženiny štoly a jeden
shledán schopným provozu, byly odebrány vzorky rudy k rozpráškový vzorek rudniny ze štoly Pekelné podrobeny semikvanborům, avšak původně plánované zahájení těžebních prací netitativní poměrné analýze mikročástic (SPA).
proběhlo.
Další, nově obnovená těžba byla zahájena až během druhé
S é r i e d e v í t i v z o r k ů h u t n i c k ýc h s t r u s e k
světové války v době protektorátu Čechy a Morava. Obyvatelé
o d R ů ž e n i ny š t o l y
tehdejšího Německého Brodu, který měl statut říšského města, tvořili spolu s Jihlavou dva německé i občanské jazykové
Výsledné průměrné složení vzorků hutnické strusky od Růžeostrovy. V jejich tehdejším celku existovalo silné povědomí cininy štoly je uspořádáno v tab. I, z níž plyne, že k hlavním prvtelného nedostatku neželezných a vzácných kovů olova, stříbra, zlata, ale také
mědi, zinku aj. pro zbrojní a válečný průmysl. Obnovená těžba a zpracování rud
Tab. I. Chemické složení souboru vzorků hutnických strusek od Růženiny štoly (ananedostatkových kovů v okrsku Stříbrných
lyzováno průměrné chemické složení)
Hor byla v téže době chápána jako jedStruska
na z možností řešení tehdejší limitní
1
2
3
4p
5
6
7
8p
9p
x
sx
číslo
situace a pro mnohé občany německé
prvek
i české národnosti jako způsob, jak se
O
44,17 28,55 30,01 45,18 31,55 25,13 26,94 32,64 35,32 33,28 6,73
uchránit od nutnosti nastoupit do práce
Na
0,39
0,49
0,13
1,88
1,67
0,63
2,36
1,82
0,37
1,08 0,79
přímo ve zbrojních podnicích tehdejší
Mg
1,44
0,84
0,80
1,24
1,67
0,96
2,14
1,28
1,45
1,31 0,40
německé říše.
Al
4,74
2,39
3,46
3,67
5,18
4,06
5,07
4,11
4,29
4,11 0,82
Pekelná (Pekelská) štola byla otevřena čaSi
22,07 10,21 21,21 21,67 26,59 21,29 26,99 19,94 19,87 21,09 4,57
sově později než štola Růženina a scheP
0,44
0,26
0,32
0,14
0,33
0,93
0,58
0,38
0,44
0,42 0,21
matický plán jejího půdorysu v podzemí
S
1,21
0,20
1,46
0,71
1,11
1,45
0,92
1,12
1,14
1,04 0,37
je na obr. 9. Místa odběru vzorků rudnin
Pb
0,36
0,93
1,92
0,26
0,14
7,24
1,08
0,51
0,44
1,43 2,12
byla označena číslicemi 1 (vzorek z čelBi
0
0
0
0
0
0,33
0
0
0
0,04 0,10
by), 2 a 3 (vzorky ze stěn štoly), přičemž
Ag
0,28
0,34
0,33
0,04
0,24
0,27
0,14
0,2
0,09
0,21 0,10
následující uvedené analýzy proběhly
K
1,64
1,78
2,04
1,23
2,12
2,24
1,85
1,91
1,67
1,83 0,28
pouze u vzorku 1 z čelby, vzorky 2 a 3
Ca
1,89
0,7
2,11
1,99
3,09
2,61
3,65
2,48
2,25
2,31 0,78
byly archivovány. Cestu Pekelnou štolou
Ti
0,22
0,36
0,4
0,18
0,25
0,35
0,32
0,32
0,32
0,30 0,07
přibližuje obr. 10. Pekelná štola je spoCr
0,10
0,20
0,20
0,07
0,11
0,15
0,19
0,19
0,15
0,15 0,05
jena větracími komíny s povrchem a je
Mn
2,37
1,16
0,97
3,07
3,47
0,90
4,69
3,08
3,95
2,63 1,29
rovněž přístupná ze strany povrchu uzaFe
15,65 47,68 31,37 16,3 20,48 30,14 19,93 26,64 24,41 25,84 9,35
vřeným vchodem. Štola je v současnosti
Cu
0,31
0,94
0,58
0,69
0,24
0,44
0,58
0,83
0,97
0,62 0,25
předmětem návštěv speleologů, neboť
Zn
2,72
2,95
2,71
1,67
1,78
0,90
2,56
2,53
2,89
2,30 0,66
díky určitému podílu vápence v podloží
suma
99,99 100,0 100,01 100,01 100,02 100,01 100,0 100,0 100,02 100,01 0,01
i nadloží jejich hornin je v ní možno poZstr
14,469 19,625 18,262 14,246 15,657 21,932 16,784 16,716 16,387 17,12 2,33
zorovat a studovat pochody, které jsou
Pozn.: Z str – průměrné atomové číslo strusek; 4p, 8p, 9p – kromě stanovení průměrného chemického slotypické pro vápencový kras. Vstup do štožení strusek číslo 1 až 9 proběhla ještě semikvantitativní poměrná mikroanalýza tří strusek 4p, 8p a 9p
ly je přes chatu, která patřila původně
o řádově větší detekovatelnosti; strusky vybrané k rozdrcení a rozemletí na prášek k vlastní analýze měly
národnímu podniku Pribina v Přibyslavi
velikost vlašských ořechů; x – aritmetický průměr, sx – výběrová směrodatná odchylka.
a
Obr. 2. Kostel ve Stříbrných Horách zasvěcený sv. Kateřině (foto K. Stránský)
Obr. 4. Vstup do Pekelné (Pekelské) štoly je dnes přes chatu, kterou
vlastní pan J. Holešák (staženo z internetu)
z historie
Obr. 7. Chráněné místo severozápadně od kostela sv. Kateřiny nad
štolou propadlé v dubnu roku 2000 (foto L. Stránský r. 2012)
Obr. 10. Cestou podzemím Pekelné štoly (foto archiv:
J. Holešák r. 2012)
152 Obr. 12. Krápník vyrostlý v podzemí Pekelné štoly
(foto archiv: J. Holešák
r. 2012)
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
b
Obr. 3a Uzavřený vchod do Růženiny štoly pod náspem zrušené železniční tratě (foto K. Stránský r. 2000)
Obr. 3b Tentýž vchod do Růženiny štoly po dvanácti letech (foto J. Holešák 8. 11. 2012)
Obr. 6. Jímaný pramen údajně pitné vody vpravo
od cesty z Keřkova do
Stříbrných Hor (foto
L. Stránský 20. 10. 2012)
Obr. 8. Mříží uzavřený vstup
do štoly v kamenné
stěně zrušeného železničního náspu (foto
L. Stránský r. 2012)
Obr. 11. Přehledový graf znázorňující vztah mezi obsahem železa a
olova v hutnické strusce z Havlíčkobrodska a při redukčním
tavení olova v šachtové peci
Obr. 13. Krápníková brčka rostoucí dnes v podzemí
Pekelné štoly (foto archiv: J. Holešák r. 2012)
Obr. 14. Krápník zvaný magické oko rostoucí v Pekelné štole (foto archiv:
J. Holešák r. 2012)
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
Obr. 5. Směr k Růženině štole (obr. 3) pod
náspem dnes zrušené železniční
tratě volně nazývané jako stará
žďárka (foto r. 1940, archiv J. Holešák)
Obr. 9. Schematická mapa podzemí Pekelné štoly (sestaveno podle mapy
MA B 405 Geofond Kutná Hora a
rukopisné dokumentace J. Koutka)
doplněno autory článku
R u d n i n a z Pe ke l n é š t o l y
Průměrné chemické složení rudniny odebrané z místa čelby,
vzorek označený 1 na obr. 9, je uvedeno v levé části tab. III.
Vzorek rudniny o velikosti dětské pěsti má v hm. % průměrné
chemické složení: 44,90 O, 24,35 Si, 11,34 Al, 7,86 Fe, 4,30 K,
Tab. II. Semikvantitativní poměrná mikroanalýza hutnické strusky od Růženiny štoly (práškové vzorky 4p, 8p a 9p podle tab. I)
Struska 4p
prvek
struska 8p
struska 9p
[mg/kg]
prvek
[mg/kg]
prvek
[mg/kg]
pořadí
K
0,207
Ti
0,0721
Th
0,00373
1
P
0,218
Cr
0,0883
Pr
0,00423
2
Mg
0,281
K
0,103
Cr
0,00428
3
Ca
0,282
Ca
0,106
Ti
0,00821
4
Ag
0,320
P
0,195
Na
0,0111
5
Sr
0,374
Mn
0,199
Mg
0,0149
6
Al
0,595
Na
0,307
Nd
0,0152
7
Na
0,668
Al
0,341
K
0,0157
8
Mn
0,746
Zn
0,511
Ca
0,0189
9
Ti
0,978
Mg
0,520
La
0,0230
10
Cu
1,00
Si
0,866
P
0,0320
11
Cr
1,90
Ni
1,44
Mn
0,0409
12
Si
2,04
Ag
1,83
Ce
0,0433
13
Fe
4,13
O
3,35
Al
0,0445
14
Zn
4,81
Cu
3,75
Zn
0,0715
15
S
8,95
S
6,09
Ag
0,129
16
Pb
12,3
Pb
8,31
Si
0,192
17
Ba
17,9
Fe
8,98
Ba
0,193
18
O
18,5
Cu
0,367
19
Σ [mg/kg] 37,0584
76,199
mikročástic
21
S
0,404
20
mikročástic
21
plocha
77,5 µm2
Fe
0,508
21
plocha
72,4 µm
O
0,823
22
Pb
1,16
23
Σ [mg/kg]
2
Σ [mg/kg] 4,12745
mikročástic
22
plocha
8,22 µm
24
25
2
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 26
153
z historie
kům tvořícím tuto oxidickou strusku náleží v hm. % kyslík O
33,28, železo Fe 25,84, křemík Si 21,09, hliník Al 4,11, mangan Mn 2,63, vápník Ca 2,31, zinek Zn 2,30, draslík K 1,83,
olovo Pb 1,43, hořčík Mg 1,31, sodík Na 1,08 a síra S 1,04 (celkem 98,25 hm. %) a k prvkům o průměrném obsahu menším
než jedno hmotnostní procento náleží měď Cu 0,62, fosfor P
0,42, titan Ti 0,30, chrom Cr 0,15 a bizmut Bi 0,04. Průměrné
složení strusek ukazuje, že byly hutnicky zpracovány olovnato-sulfidické rudy s nevelkým podílem vápence.
Výsledky semikvantitativní poměrné mikroanalýzy (SPA) vybraných mikroskopických částic práškového vzorku hutnických
strusek od Růženiny štoly jsou uspořádány v tab. II. Tato mikroanalýza umožňuje vybrat v zorném poli elektronového rastrovacího mikroskopu v módu zpětně odražených elektronů
(back scattered electrons BSE) částice obsahující prvky o vyšších atomových číslech než má analyzovaný vzorek, tj. buď
struska, nebo rudnina. Prvky obsažené v těchto částicích
charakterizují zpravidla menšinové (minoritní, akcesorické)
minerály, které přinášejí informaci o mineralogickém původu
analyzovaného vzorku, tj. strusky či rudniny. Akcesorické minerály (a. m.) jsou zpravidla uváděny jako nerostné složky horniny vyskytující se v tak malých množstvích, že k nim není přihlédnuto ani v definici, ani v chemickém vzorci (viz např. [4]).
Původní metoda vypracovaná k semikvantitativnímu určení
prvků vázaných apriorně na tyto minerály [5], [6] umožňuje
takové prvky analyzovat s vysokou mezní detekovatelností.
Výběr mikroskopických částic o lineárním rozměru 1 až 50 µm
k analýze v zobrazení BSE bývá pro pracnost měření časově limitován na 20 až 25 mikročástic a výsledkem analýz jsou změřené koncentrace prvků uváděné v limitním množství [mg/kg]
větším (≥), než jsou v příslušných tabulkách uváděné analyticky stanovené hodnoty jednotlivých prvků.
Z tab. II plyne, že v analyzovaných hutnických struskách 4p,
8p a 9p bylo nalezeno z původně těžených prvků nejméně
(minimálně), tj. ≥ než je spodní obsah: pro stříbro 0,320;
1,83; 0,129 mg Ag/kg, pro měď 1,00; 3,75; 0,367 mg Cu/kg,
pro zinek 4,81; 0,511; 0,0715 mg Zn/mg a pro olovo 12,3;
8,31; 1,16 mg Pb/kg. Tato měření potvrzují, že strusky odebrané od Růženiny štoly pocházely z hutnického zpracování
olovnatých rud. Způsob zpracování výsledků semikvantitativních analýz (SPA) [5], [6] formou matic umožňuje navíc po-
soudit statistickou významnost vzájemné
korelace prvků stanovených v souboru
mikroskopických částic. Například zinek
byl s velkou pravděpodobností vázán
v hutnicky zpracovávaných rudách na
sfalerit (ZnS), protože korelační koeficient rZn-S = 0,6022 a při 19 stupních volnosti je kritická hodnota rZn-S krit. α 0,01 =
= 0,5487 silně statisticky významná na
hladině α = 0,01 [7]. Měď mohla pocházet z chalkozínu (Cu2S), protože korelační koeficient rCu-S = 0,4000 je statisticky
významný na hladině významnosti 0,1
a stříbro bylo s velkou pravděpodobností vázáno v těchto rudách na minerály
argentit či akantit, kde korelační koeficient rAg-S = 0,6970 je významný na hladině 0,001. Příslušné statistické testy se
vztahují ke strusce 4p.
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
2,52 Mg a 1,10 Mg (celkem 96,37 hm. %), přičemž k prvkům
v množství menším než jedno hmotnostní procento náleží
titan 0,74, síra 0,73, měď 0,56, vápník 0,37, fosfor 0,35, mangan 0,28, zinek 0,27, stříbro 0,13 a olovo 0,07.
Výsledky semikvantitativní poměrné mikroanalýzy (SPA) vybraných mikroskopických částic práškového vzorku hutnických
strusek od Růženiny štoly jsou uspořádány v tab. III v její pravé části. Analyzované prvky jsou v tabulce uspořádány ve vzestupném pořadí, přičemž v úhrnu bylo v rudnině stanoveno
26 prvků. Ve vzorku z čelby převládaly lanthanidy, v klesajícím
pořadí v mg/kg to byly prvky: cer, neodym, lanthan a praseodym – 41,5 Ce, 28,4 Ne, 21,8 La a 8,72 Pr, přičemž soubor
průkazně detekovaných prvků v rámci klesajících hodnot uzavíraly v mg/kg prvky: nikl, baryum, antimon a yttrium – 0,292
Ni, 0,252 Ba, 0,0714 Sb a 0,0464 Y. Z hutnicky zajímavých
prvků rudnina obsahovala v sestupném množství v mg/kg prvky železo, olovo, měď, zinek a stříbro – 9,89 Fe, 7,43 Pb, 2,64
Cu, 1,55 Zn a 1,04 Ag.
V rudnině z čelby je pozoruhodný výskyt prvků radioaktivního
thoria a yttria v mm/kg – Th 2,54 a 0,0464 Y, které spolu
s fosforem (11,2 mg P/kg) a lanthanidy mohou tvořit některé
vzácnější minerály [8]. Jsou to například thorit, xenotim, monazit, origanit a thorianit. Podle práce E. Votočka a J. Heyrovského [9] jsou thorit a origanit silikátem thoria, který váže vodu,
a vznikly nejspíše přeměnou původního křemičitanu ThSiO 4.
Minerál monazit je tvořen z fosforečnanů thoria a některých
vzácných zemin, lanthanidů a v publikaci [9] (s. 593) je přímo
uveden ve tvaru obecného vzorce x.Th3(PO 4) 4.y (Ce, La, Nd, Pr)
(PO 4), který zahrnuje také čtyři v rudnině stanovené lanthanidy (tab. III). Jestliže použijeme metodiku SPA k testování
korelačních vztahů mezi prvky thoriem, lanthanidy a fosforem
pro vzorek v rudnině z místa čelby, získáme parciální korelační vztahy v mg/kg: pro rTh-P = 0,9934, rTh-Ce = 0,4538, rTh-La =
= 0,4077, rLa-P = 0,4118, rCe-P = 0,4568 ([7] kritické hodnoty
hladin významnosti α jsou v pořadí korelací r − 0,001; 0,05;
0,1; 01; 0,05).
Těžené a hutnicky zpracovávané prvky polymetalických rud
olovo, měď, zinek, antimon a stříbro včetně síry parciálně korelují v rudnině z Pekelné štoly tak, že je možno s vysokou
pravděpodobností předpokládat jako těžbu kuprit (červenou
rudu měděnou) Cu2O rCu-O = 0,4731, argentit, popřípadě akantit AgS rAg-S = 0,8004, galenit PbS jako nositele olova a také
stříbra rPb-S = 0,9572, rPb-Ag = 0,7872, willemit Zn2SiO 4, popřípadě hemimorfit Zn2(OH)2SiO 4, jako nositele zinku [9]. Minerál xenotim je nejspíše tvořen fosforečnanem typu Y(PO 4) [8].
z historie
K h u t n i c ké m u z p ra c ová n í s t r u s e k
Soubor strusek od Růženiny štoly byl v této práci dodatečně
zahrnut do již rozsáhlého souboru podrobně analyzovaných
strusek ze čtyř lokalit: Simtany, Grodlův mlýn, Bartoušov
a Dolní Dvůr – Stříbrné Hory. Tento soubor zahrnoval celkem
32 taveb hutnických strusek z nejbližšího okolí Havlíčkova
Brodu, na obrázku je znázorněn světlemodrými kroužky a co
se týče průběhu hutního tavení, byl již dosti podrobně zhodnocen [11]. Na obr. 11 byly dodatečně zakresleny polohy souboru devíti strusek od Růženiny štoly, které jsou znázorněny
fialovými kroužky. Přímka rozděluje celý soubor čtyřiceti hutnických strusek přibližně na dvě části. Nad přímkou jsou převážně strusky pocházející z taveb v hutních lokalitách Grodlův
mlýn a Simtany, tj. z hutí, které na Havlíčkobrodsku pracovaly
jako nejstarší (od 13. století), zatímco pod přímkou jsou strusky z mladších hutních lokalit řazených do 15. století (Bartoušov
a Dolní Dvůr) a mladších.
154 S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
Tab. III. Chemické složení rudniny vorku z Pekelné štoly – vzorek 1. Průměrné složení vzorku rudniny – 2. Semikvantitativní poměrná mikroanalýza vorku 1 rudniny z čelby
1. průměrné složení rudniny
vzorku 1
2. semikvantitativní poměrná
mikroanalýza rudniny
x
sx
[hm. %]
[hm. %]
prvek
[mg/kg]
pořadí
O
44,90
0,16
Y
0,0464
1
Na
1,10
0,22
Sb
0,0714
2
Mg
2,52
0,28
Ba
0,252
3
Al
11,34
0,18
Ni
0,292
4
Si
24,35
0,35
Ti
0,746
5
P
0,35
0,13
Ca
0,920
6
S
0,73
0,04
Mn
0,950
7
Pb
0,07
0,12
Ag
1,04
8
Ag
0,13
0,12
Zn
1,55
9
K
4,30
0,12
Na
1,73
10
Ca
0,37
0,11
Mg
2,09
11
Ti
0,74
0,08
Cr
2,46
12
Cr
0,12
0,06
Th
2,54
13
Mn
0,28
0,11
Cu
2,64
14
Fe
7,86
0,30
K
3,44
15
Cu
0,56
0,33
Pb
7,43
16
0,27
0,24
Pr
8,72
17
100,00
2,93
Fe
9,89
18
prvek
Zn
suma
vzorku 1 z čelby
P
11,2
19
Al
11,6
20
S
14,4
21
Si
17,6
22
23
La
21,8
Nd
28,4
24
Ce
41,5
25
26
O
67,3
Σ [mg/kg]
260,6078
27
mikročástic
21
28
plocha
428 µm2
29
Strusky od Dolního Dvora se převážně vztahují k tavírně, která je již řazena do novověku, byla v činnosti do švédských válek a poté zanikla. Z obr. 11 je patrno, že sedm strusek od Růženiny štoly spadá do mladšího období činnosti zdejších hutí.
Přímka spojující soubor hutních taveb značených červenými
čtverečky se vztahuje k tavbám, které podle podrobných dat
v práci [10] proběhly technologií redukčního tavení v šachtové
peci v druhé polovině 20. století. Průsečík obou přímek a složení hutnických strusek v jeho blízkém okolí signalizují podobné podmínky hutnických pochodů, které převládaly v redukční šachtové peci v polovině 20. století a v tavicích pecích,
které pracovaly na přelomu 16. a 17. století v tehdejší tavírně
ve Stříbrných Horách.
Přirozeně nelze dost dobře přímo očekávat, že soubor devíti
strusek od Růženiny štoly pochází z tavírny, která tehdy pracovala u Dolního Dvora, ani očekávat, že hutnicky zpracovávaná rudnina, z níž analyzované strusky pocházejí, byla těžena
přímo v Pekelné štole. Avšak strusky od Růženiny štoly, které
mají průměrné obsahy v hm. % zinku 2,30 ± 0,66 a vápníku
2,31 ± 0,78 (tab. I), se velmi dobře shodují se struskami ze
Stříbrných Hor, od Dolního Dvora, u kterých byl již před časem
stanoven a zveřejněn [11] v hm. % obsah zinku 2,01 ± 0,65
a vápníku 2,74 ± 0,33 [11] (tab. I). Vidíme, že uvedená chemická složení zinku a vápníku v souborech devíti strusek od
Růženiny štoly a složení týchž prvků v souboru sedmi strusek
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
od Dolního Dvora, jsou velmi blízká. Rozdíly průměrných hodnot obou prvků Zn a Ca i jejich směrodatných odchylek jsou
minimální.
Aplikujeme-li nyní na uvedené rozdíly statistické testy významnosti, to znamená t – test pro testování průměrů chemického složení zinku a vápníku a F – test pro testování jejich
rozptylů [12], [13], výpočtem zjistíme, že rozdíly průměrů
chemického složení zinku a vápníku jsou statisticky nevýznamné. Pokud jde o rozdíly rozptylů zinku a vápníku, je hodnota
F testu pro zinek statisticky nevýznamná a pro vápník má hodnotu FCa = (0,78/0,33)2 = 5,59, která je podle matematicko-statistických tabulek [12] nižší než kritická hodnota 8,1 pro
hladinu významnosti α = 0,01, která odpovídá osmi stupňům
volnosti pro Růženinu štolu a šesti stupňům pro strusky od
Dolního Dvora. S pravděpodobností omylu menšího než jedno procento je možno podle analýzou stanovených dat předpokládat, že analyzovaná a hutnicky zpracovaná rudnina od
Růženiny štoly mohla být těžena přímo v Pekelné štole a strusky mohou pocházet z tavírny, která pracovala nedaleko Dolního Dvora a zanikla následkem švédských válek.
Vraťme se opět k Pekelné štole. Dnes je známo, že podloží
i nadloží Pekelné štoly je tvořeno také horninovým vápencem,
v němž se již dnes vyskytují, a podle speleologů stále rostou,
četné formy krápníků. Tři z těchto krápníkových forem rostoucích na stěnách a stropech v Pekelné štole jsou uvedeny
na sérii obrázků. Je to jednak běžná forma krápníku (obr. 12),
dále jsou to tenká krápníková brčka (obr. 13) a krápníková
forma nazývaná magické oko (obr. 14). K tvorbě krápníků ve
tvaru tenkých brček ještě poznamenáváme:
Krápníky ve tvaru tenkých brček se tvoří v trhlinách a puklinách
nadloží prosakující dešťovou vodou, která pohlcuje oxid uhličitý a poté reakcí 2[CO2] + [O] + [H2O] = 2[HCO3] nastává tvorba zředěné kyseliny uhličité. Tato slabá kyselina proudící
puklinami postupně rozpouští řadu prvků obsažených v nadloží horniny štoly, které po odpaření vody na povrchu stěny
vytvářejí základní krápníkovou hmotu, z níž v puklině stěny
vyrůstají tenká brčka (obr. 13). Jedno z takových brček bylo
i z hroznovitou základní krápníkovou hmotou z pukliny ve stěně Pekelné štoly odlomeno, rozetřeno na jemné částice, vysušeno a poté podrobeno semikvantitativní poměrné mikroanalýze SPA.
V základní krápníkové hmotě brčka bylo cestou SPA mikročástic nalezeno celkem 20 prvků o poměrné hmotnosti 172,913
mg/kg a průměrném atomovém čísle 32,18. Prvky nalezené
ve hmotě brčka jsou uspořádány vzestupně podle stanovené
koncentrace na obr. 15. Prvních čtrnáct prvků, od chromu po
baryum, tvoří 5,81hm. % hmoty brčka, zbývajících šest prvků,
tj. zinek, síra, olovo, kadmium, kyslík a železo, činí převládající 93,32 hm. % hmoty brčka. Neběží tedy o krápníky vápenco-
vé, které jsou typické např. pro Moravský kras, ale o krápníky,
v nichž kovy Zn, Pb, Cd a Fe spolu se sírou a kyslíkem tvoří dominantní část – přes 93 hm. % krápníkové hmoty brčka.
Vápenec, který je podstatnou částí krápníků v typických krasových oblastech, zde tvoří pouhých 0,34 hm. % vápníku
v krápníkové hmotě brčka. Z těžených prvků, které jsou součástí polymetalických rud, obsahuje krápníkové brčko z Pekelné štoly dále v malém množství v hm. % 0,43 arzenu, 0,57
stříbra, 0,59 mědi, avšak již téměř řádově větší obsah 4,76
hm. % zinku, 4,94 síry, 7,00 olova, 9,54 kadmia, 28,45 kyslíku
a dokonce 38,63 hm. % základní hmoty krápníku tvoří železo.
Arzen, stříbro, zinek, měď, síra a olovo ve hmotě krápníků pocházejí z rudniny, z níž jsou dešťovými srážkami vyluhovány
a transportovány puklinami do rostoucí krápníkové hmoty.
Pekelná štola je spojena s povrchem průduchy, které jsou
z bezpečnostních důvodů chráněny kovovými železnými mřížemi. Atmosférickou korozí železných bezpečnostních mříží,
snad původně chráněných kadmiem, lze také vysvětlit původ
kadmia v krápníkové hmotě brček.
Vápenec hornin Moravského krasu, např. z krápníkového brčka o průměru 9 mm z rudického propadání z roku 1952 obsahuje v CaCO3 v hm. % 56,77 O a 43,23 Ca, bez zahrnutí uhlíku
C a rovněž bez uvažování dalších možných příměsí. Dá se tedy
soudit, že podmínky tvorby krápníků v Pekelné štole a v jeskyních Moravského krasu jsou naprosto rozdílné. Návštěva Pekelné štoly je tak pro hutníky zároveň upozorněním na rozdílný
průběh krasových jevů ve štolách po těžbě zdejších polymetalických rud a ve vápencových horninách krasových jeskyní.
3
Poděkování: Tato práce byla realizována v rámci projektu
NETME Centre financovaného z Operačního programu
výzkum a vývoj pro inovace, který je spolufinancovaný
ERDF (European Regional Development Fund) reg. č. projektu CZ.1.05/2.1.00/01.0002. Část prací proběhla také
v rámci projektu GAP107/11/1566, jemuž je autorský
Bývalý rudní revír, v minulosti jmenovaný jako stříbrnohorský,
jemuž na kopci vévodí hornický kostel sv. Kateřiny, náleží s velkou pravděpodobností k velmi starému hornickému sídlišti,
které se zde v minulosti nacházelo. Těžba a hutnické zpracování vytěžených polymetalických Pb-Cu-Zn-Ag rud v něm probíhaly od 13. století, kdy tento revír náležel šlechtickému rodu
pánů z Lichtenburka. V tomto revíru pracovala až do novověku tavírna, která zanikla následkem švédských válek.
Práce přináší stručný pohled na historii těžby v Růženině štole, opřený o analýzu souboru hutnických strusek od této štoly a souboru hutnických strusek ze čtyř hornických a hutních
lokalit z nejbližšího okolí Havlíčkova Brodu. Režim tavení hutnických strusek z lokalit, v nichž se zde pracovalo od 13. až
do 17. století, zahrnující na 41 hutnických strusek, byl porovnán se způsobem redukčního tavení olovářských strusek
v šachtové peci z druhé poloviny 20. století.
Výsledky se opírají o původní na pracovišti vypracovanou semikvantitativní poměrnou analýzu strusek a rudnin a jejich
matematicko-statistickou analýzu, při níž byly aplikovány testy pro testování průměrů a rozptylů chemického složení hutnických strusek od Růženiny štoly a dále testy umožnily posoudit statistickou významnost parciálních korelačních vztahů
mezi prvky stanovenými chemickou analýzou rudniny z Pekelné štoly. Článek zároveň upozorňuje na rozdílný mechanizmus tvorby krasových jevů v Pekelné štole a v krasových jeskyních Moravského krasu.
S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4 155
z historie
Obr. 15. Vzestupně seřazené prvky stanovené semikvantitativní poměrnou mikroanalýzou částic v základní hmotě krápníku ve
tvaru brčka v Pekelné štole
Z ávě r
K. Stránský / D. Janová / J. Brhel / J. Holešák / L. Stránský / V. Jan / F. Kavička / B. Sekanina
kolektiv také zavázán svou vděčností. Autoři děkují také
speleologu panu Jiřímu Prokopovi a jeho kolegům za odběr krápníku ve tvaru brčka z Pekelné štoly k analýzám.
L i t e ra t u ra a p o z n á m k y
[1] PŮŽA, F.: Kronika Přibyslavská. Nákladem Společenstva
různých živností v Přibyslavi. Přibyslav, 1914, 309 s.
[2] HAVLÍČEK, J.: Ústní sdělení ve Stříbrných Horách v dubnu r. 2000.
[3] HAVLÍČEK, J.: Historie dolu Rosa. Historie dolu Höllen. In
Horáček. Čtvrtletník OÚ Stříbrné Hory 2009.
[4] PELLANT, Ch. – PELLANTOVÁ, H.: Horniny a minerály.
Martin: Osveta, spol. s r. o., 2000, 256 s. ISBN 80-8063-031-3.
[5] STRÁNSKÝ, K. – JANOVÁ, D. – POSPÍŠILOVÁ, S. – DOBROVSKÁ, J.: Poměrná semikvantitativní mikroanalýza těžkých kovů v horninách, struskách a rudách. Hutnické listy, 2009, LXII, č. 3, s. 84–89. ISSN 0018-8069.
[6] STRÁNSKÝ, K. – JANOVÁ, D. – POSPÍŠILOVÁ, S. – DOBROVSKÁ, J.: Možnost poměrné semikantitativní mikroanalýzy v horninách, rudninách a struskách. Slévárenství,
2009, LVII, č. 7–8, s. 268–270.
[7] MURDOCH, J. – BARNES, J.: Statistical Tables for Science,
Engineering, Management and Business Studies. Cranfield: The Macmillan Press LTD., 1970, 40 s.
[8] MEDENBACH, O. – SUSSIECKOVÁ-FORNEFELDOVÁ, C.:
Minerály. Praha: Knižní klub, k. s. & Ikar, 1995, 287 s.
ISBN 80-7176-207-5 Knižní klub. ISBN 80-85830-97-3 Ikar.
[9] VOTOČEK, E. – HEYROVSKÝ. J.: Chemie anorganická. Nákladem České chemické společnosti pro vědu a průmysl.
Tiskem Politiky. I. a II. díl. Praha 1944, 1 000 s.
[10] SEVRJUKOV, N. N. – KUZMIN, R. A. – ČELIŠČEV, J. V.:
Obecné hutnictví. Praha: SNTL, 1958, s. 563.
[11] STRÁNSKÝ, K. – JANOVÁ, D. – KAVIČKA, F. – STRÁNSKÝ, L. – SEKANINA, B.: Metalurgie tavení polymetalických Pb-Ag-Cu-Zn rud v okolí Havlíčkova Brodu od
13. do poloviny 17. století. Hutnické listy, 2012, LXV, č. 1,
s. 63–74.
[12] ŽALUDOVÁ, A. – SEDLÁČEK, J.: Statistická kontrola jakosti ve slévárnách. Praha: Práce, 1958, 146 s.
[13] REISENAUER, R.: Metody matematické statistiky a jejich
aplikace. Praha: Polytechnická knižnice, 1965, 208 s.
13. mezinárodní chorvatská
slévárenská konference
z historie
Termín: 16.–17. května 2013
Místo konání: Opatia, Chor vatsko
Bližší informace: w w w.simet.hr/ foundr y
Mezinárodní konference
– zinkové tlakové odlitky
Termín: 13.–14. čer vna 2013
Místo konání: Praha, Česká republika
Bližší informace: w w w.zinc.org
156 S l é vá re ns t v í . L X I . b ř eze n – d u b e n 2013 . 3 – 4
Download

stáhnout [pdf] - Časopis SLÉVÁRENSTVÍ