Żeliwo ADI - żeliwo do zadań specjalnych

Żeliwo ADI (Austempered Ductile Iron) charakteryzuje się wyjątkowymi właściwościami wytrzymałościowymi (połączenie wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i odporności na ścieranie z bardzo dobrą plastycznością), co stawia go na czele materiałów odlewniczych przeznaczonych na elementy funkcjonalne pracujące w trudnych warunkach. Ten rodzaj żeliwa znajduje zastosowanie w wyrobach dla przemysłu motoryzacyjnego, kolejowego, lotniczego, zbrojeniowego, energetycznego, maszynowego oraz dla budownictwa i rolnictwa, pracujących w wysokich obciążeniach, często jako zamiennik dla staliwa stopowego i stali nawęglanej bądź ulepszanej cieplnie.

Co to jest żeliwo ADI?

Żeliwo ADI powstaje w wyniku hartowania izotermicznego żeliwa sferoidalnego. Ta specjalistyczna obróbka cieplna pozwala uzyskać żeliwo o strukturze ausferrytycznej, charakteryzujące się dużą wytrzymałością, przy zachowaniu wysokiej plastyczności materiału. Wyjątkowa kombinacja właściwości materiału pozwala na wytwarzanie elementów o znacznie wydłużonym czasie użytkowania, co w połączeniu z technologią wytwarzania tych elementów w procesie odlewania prowadzi do redukcji kosztów produkcji (dochodzących nawet do 50%).

Korzyści ze stosowania żeliwa ADI zamiast stali:

• wyższa wytrzymałość zmęczeniowa
• wyższa odporność na ścieranie
• większa trwałość eksploatacyjna
• lepsza obrabialność
• zmniejszenie hałasu części współpracujących
• zdolność tłumienia drgań
• mniejsza masa odlewów
• niższe koszty wytwarzania.

Dla kogo przeznaczone jest żeliwo ADI?

Z uwagi na unikalne właściwości żeliwa ADI zwłaszcza w zakresie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na ścieranie i zdolności tłumienia drgań wyroby wytwarzane z tego typu żeliwa znajdują swoje zastosowanie w:

• przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym - drążki sterownicze, wałki rozrządu, wały korbowe, korbowody, koła zębate rozrządu, zwrotnice, złącza CV, łoża silnika, wirniki silników, wsporniki dodatkowe, wieszaki resoru, płytki oporowe w kształcie U, czopy hakowe, pierścienie do pompy, wahacze, piasty kół, elementy konstrukcyjne osi, koła zębate pierścieniowe i trzpieniowe, obudowy mechanizmów różnicowych, elementy konstrukcyjne
• przemyśle kolejowym - kołpaki, klocki hamulcowe, koła do wózków konserwacyjnych, haki urządzeń sprzęgających, amortyzatory, elementy silnika, elementy torów (rozjazdów)
• przemyśle zbrojeniowym - pociski, opancerzenia, korpusy rakiet, stopy ogniw gąsienicy, prowadnice ogniw gąsienicy, elementów silników, elementy rozporowe
• przemyśle maszynowym - koła zębate tarczowe, wałki, prowadnice, elementy przenośników, obudowy, elementy pomp, wały korbowe, korbowody, kraty, wykładziny odporne na zużycie, wsporniki, koła zębate walcowe, koła zębate stożkowe, kubły podnośników, koła zębate w przekładniach, zęby kół łańcuchowych, matryce
• budownictwie - zęby koparek, łopatki sortowników, kruszarki do nawierzchni drogowej, pierścienie nośne, wsporniki, prowadnice i wałki, koła zębate, obudowy, elementy konstrukcyjne, zęby kół łańcuchowych, elementy odporne na zużycie dla górnictwa, akcesoria do linii napowietrznych
• rolnictwie - ostrza pługów, elementy sprzęgła przesuwnego, elementy urządzeń do wysiewania nawozów sztucznych, lemiesze pługów, haki do holowania, śruby oczkowe, piasty kół, wykładziny wideł maźnicy, wały kierownicy, drążki sterownicze.

Fot.: Przykładowe odlewy obrabiane cieplnie w Łukasiewicz - KIT.

Gdzie można otrzymać żeliwo ADI?

Jednym z wytwórców żeliwa ADI w Polsce jest Łukasiewicz - Krakowski Instytut Technologiczny, który dysponuje dwoma liniami technologicznymi do obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego.

Możliwości wykonawcze linii Łukasiewicz - KIT:

• 10 ton miesięcznie (większe ilości do uzgodnienia)
• maksymalne wymiary detalu (dł. x szer. x wys.): 900 x 600 x 460 mm lub 150 x 250 x 400 mm
• maksymalna masa detalu: ok. 250 kg lub 7,5 kg
• gatunki żeliwa ADI (wg PN-EN 1654:2012): EN-GJS-800-10, EN-GJS-900-8, EN-GJS-1050-6, EN-GJS-1200-3, EN-GJS-1400-1
• żeliwo wyjściowe: żeliwo sferoidalne o składzie chemicznym zbliżonym do żeliwa z gatunku GJS-500-7 z ewentualnymi dodatkami Ni (do 2%), Cu (do 0,9%), Mo (do 0,3%)
• możliwość zastosowania przepływowej atmosfery ochronnej w trakcie wyżarzania (azot, argon).

Fot.: Linia technologiczna do obróbki cieplnej żeliwa sferoidalnego do wytwarzania żeliwa ADI.

Doświadczony zespół Centrum Technologii Odlewania Łukasiewicz - KIT oprócz samej usługi obróbki termicznej żeliwa sferoidalnego opracowuje kompleksowe rozwiązania dla przemysłu odlewniczego zarówno w zakresie projektowania odlewów jak i doboru oraz opracowywania technologii odlewniczych dla konkretnych potrzeb Klienta.

Łukasiewicz - Krakowski Instytut Technologiczny dysponuje również bogatym zapleczem badawczym. Świadczy usługi badawcze w zakresie mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego, właściwości mechanicznych (w tym badania wytrzymałości zmęczeniowej), termofizycznych, termodynamicznych, mechanizmów korozji wysokotemperaturowej oraz wysokotemperaturowego oddziaływania ciecz/materiał stały. Prowadzi także badania nieniszczące gotowych elementów funkcjonalnych pod kątem wewnętrznych wad produktów (TK) oraz pomiary metrologiczne (dokładność wymiarowo-kształtowa, topografia powierzchni).

Masz pytania? Skontaktuj się z Instytutem: e-mail: sprzedaz@kit.lukasiewicz.gov.pl, tel.12 26 18 202, 12 26 18 255.

Źródła:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Krakowski Instytut Technologiczny
Rozwój technologii ADI w Polsce. Oprac. Konieczna M., Kowalski A., Turzyński J. Kraków, Instytut Odlewnictwa, 2009
Tybulczuk J., Kowalski A., Żeliwo ADI : właściwości i zastosowanie w przemyśle. Kraków, Instytut Odlewnictwa, 2003.