Öntöttvas vezérműtengelyek részleges edzésének anyagvizsgálati vonzatai

1. Öntöttvas vezérműtengelyek részleges edzésének anyagvizsgálati vonzatai Csizmazia Ferencné dr. Széchenyi István Egyetem, Győr 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

2. Az előadás az AUDI Hungária Motor Kft. és a Széchenyi István Egyetem, Műszaki Tudományi Kar Anyagismereti és Járműgyártási Tanszéke közötti együttműködés alapján készült. A megvalósíthatósági tanulmány elkészítésében közreműködtek: Dr. Réti Tamás SZE Tarcsay Iván SZE Oláh István AUDI Horváth Miklós AUDI 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

3. Célkitűzés • Egy rendelkezésre álló elektronsugaras berendezéssel olyan felületedzési technológiát kidolgozni, amely a hőtechnikai szempontból kedvezőtlen alakú, lemezgrafitos öntöttvas vezérműtengelyek esetében biztosítja a megfelelő: • Felületi keménységet • Kéregvastagságot • Keménységi profilt • Koptató igénybevétellel szembeni ellenállást • A feladat megoldásánál az elméleti megfontolások alapján végzett kísérletek eredményét anyagvizsgálati módszerekkel ellenőriztük, és az eredmények alapján változtattuk a technológiát. 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

4. Az R4/V6 vezérműtengely 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

5. A nyers darabra vonatkozó előírások Anyagminőség :DIN EN 1561 szerint EN – GJL 250 (GG 25 ) Vegyi összetétel: • Szövetszerkezet: • Grafit: VDG Merkblatt P 441 szerint • Alak: 1 • Eloszlás:egyenletes • Nagyság A 5-8 (4) • D 6-8(5) • E nyomokban megengedett

6. A nyers darabra vonatkozó előírások • Mátrix: megengedett ferrit tartalom 20 % Keménység: 230  30 HB5/750

7. A hőkezelt darabra vonatkozó előírások • Elektronsugaras kéregedzés • Kéregvastagság: 0,4 + 0,5 mm • Felületi keménység: 600 -700 HV (55-60 HRC) 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

8. A kéreg tulajdonságait befolyásoló tényezők • Vegyi összetétel • Grafit • Mátrix 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

9. A kéreg tulajdonságait befolyásoló tényezőkVegyi összetétel • Különböző adagokból vettünk ki 10 mintát • Átolvasztott mintákat ARL spektrométeren elemeztük • A C tartalmat elégetéssel határoztuk meg 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

10. A kéreg tulajdonságait befolyásoló tényezőkVegyi összetétel Az elemzések alapján megállapítható, hogy a minták homogénnek tekinthetők

11. Az alapanyag hatása a kezelés eredményére • Grafit • a durva grafit a felületből kiválva kopást eredményez • a grafitlemezek vége repedések kiinduló pontja lehet • mátrix ferrittartalma • befolyásolja a martenzit keménységét! 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

12. Az elektronsugaras edzési eljárás bemutatása • Az elektronsugárzás pásztázó mozgással tapogatja le a felületet • az energia mező „háztető” alakú

13. Az elektronsugaras edzési eljárás bemutatása Az elektronsugaras edzés megvalósítása sík felület esetén egyszerű A vezérműtengely esetében nehézségek: • a profil nem hengeres • hőtorlódásra hajlamos helyeket tartalmaz • a darabot forgatni kell 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

14. A kísérletek és azok ellenőrzése • Első lépésben meghatároztuk a bütyökprofil paramétereit • Adott szöghöz tartozó sugár • Adott ívhosszhoz tartozó szög • Elméleti megfontolások és előzetes kísérletek alapján megtervezett programmal hőkezeléseket végeztünk. Változott a • Sugáráram • Energiamező alakja, mérete • A besugárzás szöge • A darab forgatásának sebessége (szögsebesség) 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

15. A hőkezelési folyamat jellemzői • A bevitt fajlagos energia • az Is sugáráram szabályozza • korlátozás a munkadarab alakjának megfelelően • A besugárzott terület alakja • axb téglalap • üzemmód • a területen belül pásztázó mozgatás, • az energia lokális eloszlásának változtatásával (előmelegítés, hevítés, megeresztés) • szögsebesség •  [fok/min]

16. A folyamat jellemzői • A paraméterek szinkronizálása folyamat szabályozási feladat, biztosítja az előírt: • kéregvastagságot 0,5 mm • felületi keménységet 600-700 HV 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

17. A folyamat jellemzői • A felület lokális károsodásának elkerülése érdekében • megolvadás • lágyfoltosság 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

18. A kísérletek és azok ellenőrzése • A hőkezelt darabok vizsgálata során ellenőriztük: • A grafiteloszlást • A mátrix szövetszerkezetét • A kéregvastagságot • A keménységlefutást a kéregben. • A kéreg szövetszerkezetét 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

19. A kísérletek és azok ellenőrzése kéreghiány 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

20. A kísérletek és azok ellenőrzése 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

21. A kísérletek és azok ellenőrzése Grafit kéregszövet

22. A hőkezelt darabok ellenőrzése • felületi keménység mérése • A kéreg ellenőrzése • szimulátorban felületi fárasztás illetve kopásvizsgálat

23. A szimuláció kiértékelése 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

24. A kísérletek alapján megfelelőnek bizonyult technológia ellenőrzése • Azonos technológiai paraméterekkel végeztünk kísérleteket, és a hőkezelt darabokat ellenőriztük • Az ellenőrzések alapján javasoltuk a technológia bevezetését 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

25. Összefoglalás • Az AUDI Hungária Motor Kft. És a Széchenyi István Egyetem Anyagismereti és Járműgyártási Tanszéke együttműködésben kidolgozta a GG 25 anyagminőségű R4/V6 vezérműtengelyek elektronsugaras edzésének technológiáját. • A kísérletek során különböző technológiai paraméterekkel hőkezelt darabokat vizsgáltunk és az eredmények alapján változtattunk a technológiai paramétereken. • Az alapanyag és az edzett kéreg metallográfiai vizsgálatát kiegészítettük az üzemi terhelést szimuláló kísérlettel is. 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.

26. Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 2. AGY Dobogókő 2004. június 10-11.