YU ISSN 0372-8633 ŽELEZARSKI ZBORNIK VSEBINA Kos Ivan — Železarna Ravne VPLIV IZHODNEGA STRUKTURNEGA IN TRDNOSTNEGA STANJA VENTILSKIH JEKEL NA MEHANSKE LASTNOSTI PRI POVIŠANIH TEMPERATURAH 1 K a k e r Henrik — Železarna Ravne ANALIZA NAPAK, KI VPLIVAJO NA TOČNOST NESTANDARDNE METODE ENERGIJSKO DISPERZIJ-SKE MIKROANALIZE VZORCEV V REM 7 Bratina Janez — Železarna Ravne INDUKCIJSKO SEGREVANJE CILINDRIČNIH TELES 13 Tehnične novice S m a j i č Nijaz — Metalurški inštitut Ljubljana SUPERFERITNA NERJAVNA JEKLA 19 Diplomska dela 23 Osebne vesti 25 LETO 22 ST. 1 - 1988 ŽEZB BQ 22 (1) 1-28 (1988) IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT ŽELEZARSKI ZBORNIK Izdajajo skupno Železarne Jesenice, Ravne, Štore in Metalurški inštitut Ljubljana UREDNIŠTVO Glavni in odgovorni urednik: J. Arh Uredniški odbor: A. Kveder, J. Rodič, A. Paulin, F. Grešovnik, F. Mlakar, K. Kuzman, J. Jamar Tehnični urednik: J. Jamar Lektor: R. Razinger Prevodi: A. Paulin, N. Smajič (angleški jezik), J. Arh (nemški jezik), P. Berger (ruski jezik) NASLOV UREDNIŠTVA: Železarski zbornik, SŽ-Železarna Jesenice, 64270 Jesenice, Yugoslavia TISK: TK Gorenjski tisk, Kranj IZDAJATELJSKI SVET: prof. dr. M. Gabrovšek (predsednik), Železarna Jesenice dr. B. Brudar, Iskra, Kranj prof. dr. V. Čižman, Univerza v Ljubljani prof. dr. D. Drobnjak, Univerza v Beogradu prof. dr. B. Koroušič, Metalurški inštitut Ljubljana prof. dr. L. Kosec, Univerza v Ljubljani prof. dr. J. Krajcar, Metalurški inštitut Sisak prof. dr. A. Križman, Univerza v Mariboru dr. K. Kuzman, Univerza v Ljubljani dr. A. Kveder, Metalurški inštitut v Ljubljani prof. dr. A. Paulin, Univerza v Ljubljani prof. dr. Z. Pašalič, Železarna Zenica prof. dr. C. Pelhan, Univerza v Ljubljani prof. dr. V. Prosenc, Univerza v Ljubljani prof. dr. B. Sicherl, Univerza v Ljubljani dr. N. Smajič, Metalurški inštitut v Ljubljani prof. dr. J. Sušnik, Zdravstveni dom Ravne dr. L. Vehovar, Metalurški inštitut Ljubljana prof. dr. F. Vodopivec, Metalurški inštitut Ljubljana Published jointly by the Jesenice, Ravne and Štore Steelvvorks, and The Institute of Metallurgy Ljubljana EDITORIAL STAFF Editor: J. Arh Associate Editors: A. Kveder, J. Rodič, A. Paulin, F. Grešovnik, F. Mlakar, K. Kuzman, J. Jamar Production editor: J. Jamar Lector: R. Razinger Translations: A. Paulin, N. Smajič (English), J. Arh (German), P. Berger (Russian) EDITORIAL ADDRESS: Železarski zbornik, SŽ-Železarna Jesenice, 64270 Jesenice, Yugoslavia PRINT: TK Gorenjski tisk, Kranj EDITORIAL ADVISORY BOARD: prof. dr. M. Gabrovšek (Chairman), Iron and Steel Works, Jesenice Dr. B. Brudar, Iskra, Kranj Prof. Dr. V. Čižman, University of Ljubljana Prof. Dr. D. Drobnjak, University of Belgrade Prof. Dr. B. Koroušič, Institute of Metallurgy, Ljubljana Prof. Dr. L. Kosec, University of Ljubljana Prof. Dr. J. Krajcar, Institute of Metallurgy, Sisak Prof. Dr. A. Križman, University of Maribor Dr. K. Kuzman, University of Ljubljana Dr. A. Kveder, Institute of Metallurgy, Ljubljana Prof. Dr. A. Paulin, University of Ljubljana Prof. Dr. Z. Pašalič, Iron and Steel VVorks, Zenica Prof. Dr. C. Pelhan, University of Ljubljana Prof. Dr. V. Prosenc, University of Ljubljana Prof. Dr. B. Sicherl, University of Ljubljana Dr. N. Smajič, Institute of Metallurgy, Ljubljana Prof. Dr. J. Sušnik, Health Centre, Ravne Dr. L. Vehovar, Institute of Metallurgy, Ljubljana Prof. Dr. F. Vodopivec, Institute of Metallurgy, Ljubljana Oproščeno plačila prometnega davka na podlagi mnenja Izvršnega sveta SRS — sekretariat za informacije št. 421-1/172 do 23. 1. 1974 11229280 ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 22 LJUBLJANA MAREC 1988 Vsebina Kos Stran Vpliv izhodnega strukturnega in trdnostnega stanja ventilskih jekel na mehanske lastnosti pri povišanih temperaturah UDK: 669.14.018.853.4:620. 17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 A. Kaker Analiza napak, ki vplivajo na točnost nestandardne metode energijsko disper-zijske mikroanalize vzorcev v REM 7 UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e J. Bratina Indukcijsko segrevanje cilindričnih teles 13 UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 Tehnične novice 19 Diplomska dela 23 Osebne vesti 25 Inhalt Seite I. Kos Einfluss von Gefiige und Festigkeitsausgangszu-standes der Ventilstahle auf die mechanischen Ei-genschaften bei hoheren Temperaturen UDK: 669.14.018.853.4: 620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 A. Kaker Analyse der Fehler, vvelche die Genauigkeit der nicht-standardisierten Methode der Energiedispersieven Mikroanalyse der Proben im REM beeinflussen. UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21 e, S11e J. Bratina Induktive Ervvarmung zylin-drischer Korper 13 UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 Technische Nachrichten 19 Diplomarbeiten 23 Personliche Nachrichten 25 Contents Page I. Kos Influence of Initial Structu-ral and Strength State of Valve Steel on the Mechan-ical Properties at Elevated Temperatures UDK: 669.14.018.853.4: 620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 A. Kaker Analysis of Errors Influen-cing the Accuracy of Non-Standard Method of the Energy Dispersion Mlcro-analysis of Samples in SEM UDK: 620.187:543.063 NSM/SLA: M21e, S11e J. Bratina Induction Heating of Cylin-drical Bodies 13 UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11, Technical News 19 Diploma Thesis 23 Personal News 25 CoAepmaHMe CTpaHMua I. Kos BflHflHHe HCXOAHOrO CTpyHTypHoro h npoiHOCT-Horo coctohhmh cianen fl/ia KnanaHOB Ha MexaHH-MecKMe eBOMeTBa npH no-BbiujeHHbix TeMnepaTypax. 1 UDK: 669.14.018.853.4: 620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 A. Kaker AHanH3 norpeujHocTeH, ko-TOpbie BnMHKJT Ha TOM-HOCTb HeCTaHflapflM30BaH-Horo MeToda flHcnepcMOH-Horo MHKpoaHaiiH3a 3Hep-THH 06pa3L|0b b paCTpOBOH SJieKTpOHHOM MHKpOCKO- nMH. 7 UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e J. Bratina klHAyKUHOHHbiM HarpeB UMJ1HHApMMeCKMX Ten. 13 UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11, texhmmeckne hobocth 19 AHnnoMHafl pa6oTa 23 /iHMHbie CBefleHMH 25 - ŽELEZARSKI ZBORNIK IZDAJAJO ŽELEZARNE JESENICE, RAVNE, ŠTORE IN METALURŠKI INŠTITUT LETO 22 LJUBLJANA APRIL 1988 Vpliv izhodnega strukturnega in trdnostnega stanja ventilskih jekel na mehanske lastnosti pri povišanih temperaturah Ivan Kos* UDK: 669.14.018.853.4:620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27,1—66, 3—70 VentUska jekla uporabljamo za izdelavo ventilov motorjev z notranjim izgorevanjem. Ločimo sesalne in izpušne, ki se razlikujejo po svoji kemični sestavi, strukturi in lastnostih. V članku obravnavamo primerjavo mehanskih lastnosti dveh različnih tipov ventilskih jekel, ki smo ju preizkušali pri povišanih temperaturah v različnih izhodnih stanjih. 1. UVOD Ventilska jekla smo na splošno že predstavili v Železarskem zborniku 19, 1985,4. S tem člankom pa bomo podrobneje obdelali področje »mehanske lastnosti pri povišanih temperaturah«. Zanima nas vpliv izhodnega strukturnega stanja na potek plastomehanskih lastnosti v temperaturnem območju, kjer ventili za motorje z notranjim izgorevanjem delujejo. Predstavljamo dva tipa ventilskih jekel: a) martenzitni tip Č4581, b) avstenitni tip s karbonitridi Č4870. Martenzitni tipi ventilskih jekel se utrjujejo s pobolj- šanjem. Zaradi tega pomenijo delovne temperature preko 500° C območje popustnih efektov. Jeklom se drastično spremenijo trdnostne lastnosti. Jeklu Č4581 pade natezna trdnost pod 100 N/mm2 v temperaturnem območju med 700 in 800° C. V nasprotju s to vrsto ventilskih jekel so avstenitna. Ta jekla se izločevalno utrjujejo. Izločeni karbonitridi blokirajo ravnine drsenja, kar pomeni višjo natezno trdnost. Zaradi tega pojava je ta vrsta ventilskih jekel uporabna za izpušne ventile, ki obratujejo v temperaturnem območju okrog 800° C. Pri izbiri materiala ventilov za motorje z notranjim izgorevanjem moramo biti pozorni. Vedeti moramo, kako so dani ventili v motorju toplotno obremenjeni, kajti na tej osnovi izbiramo jeklo za posamezno vrsto ventilov. 2. NAMEN POSKUSOV Za raziskavo ventilskih jekel pri povišanih temperaturah smo uporabljali raztržni poskus. Osnovni namen poskusov je bil izmeriti mehanske lastnosti, ugotoviti razliko glede na vrsto izhodnega stanja ter izdelati diagram-ski prikaz odvisnosti plastomehanskih lastnosti od temperature. 2.1 Vrsta jekla ter izhodno stanje 2.1.1 V uvodu smo omenili, s katerima jekloma smo opravljali poskuse. V tabeli 1 navajamo njuni okvirni kemični sestavi. 2.1.2 Za poskuse smo dobili jeklo v vlečenem stanju. Naknadno smo ga toplotno obdelali, tako da smo imeli za obe vrsti jekla tri izhodna stanja. V tabeli 2 prikazujemo stanje jekla z mehanskimi lastnostmi, ki smo jih dosegli z ustrezno toplotno obdelavo. Vrsto oziroma postopek za toplotno obdelavo smo izbrali standardno. Le pri jeklu Č4581 smo za poboljša-nje s poskusi izbrali pravilno temperaturo kaljenja, za katero vemo, da je odvisna od konkretne kemične sestave. Zaradi boljše predstave o razliki mehanskih lastnosti glede na različna izhodna stanja smo naredili tudi dia-gramski prikaz. Na sliki 1 sta prikazani obe preiskovani jekli. Tabela 1: Kemična sestava jekel Oznaka JUS %C %S %Si % Cr % Ni % Mn %P %V % Mo % nb % n2 Č4581 0,75 max 1,75 19,0 1,20 max max 0,85 0,030 2,25 21,0 1,70 1,0 0,040 Č4870 0,48 max max 20,0 3,25 8,0 max 0,75 0,75 0,75 0,38 0,58 0,035 0,25 22,0 4,25 10,0 0,040 1,25 1,25 1,25 0,50 ' Ivan Kos, dipl. inž. met., Železarna Ravne Tabela 2: Izhodno stanje jekla ter pripadajoče mehanske lastnosti Jeklo JUS Izhodno stanje Mehanske lastnosti Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) Č4581 Č4581 Č4581 vlečeno * rekristalizacijsko žarjeno ** poboljšano 970 590 760 1030 830 910 3,5 13,0 9,5 15,0 27,0 19,0 Č4870 vlečeno 974 1130 14,0 26,0 Č4870 * * * rekristalizacijsko žarjeno 730 1050 32,0 39,0 Č4870 **** starano 730 1030 18,5 16,0 Opomba: * rekristalizacijsko žarjeno pri 750°C/zrak ** poboljšano — kaljeno pri 1050° C/olje ter popuščano pri 720°/zrak *** rekristalizacijsko žarjeno pri temperaturi 1100°C/voda **** starano — rekristalizacijsko žarjeno pri 1100°C/voda ter starano pri 760°C/8h/zrak. —.1200' £1100 « 1000 oc = 900. O ~ 800-in 700-1 600-500-400 1300 i „1200 11100 — z "1000 01 ct: - 900-1/1 O 800 "S- 600-a. 1 600 500 60 50 40: r 30 O -X. 20 S Legenda: a — meja plastičnosti b — natezna trdnost c — raztezek d — kontrakcija Slikal: Izhodno stanje ter pripadajoče mehanske lastnosti za jekli Č4581 (a) in Č4870 (b). Fig. 1: Initial state and corresponding mechanical properties for steel Č4581 (a), and Č4870 (b) 3. OPIS POSKUSOV 3.1 Trgalne poskuse pri povišanih temperaturah smo delali v mehanskem laboratoriju ŽR. Pri poskusu smo uporabljali naslednje naprave: (slika 2) Slika 2: AMSLER trgalni stroj 200 kN s pripadajočimi aparaturami za preizkušanje jekel pri povišanih temperaturah. Fig. 2: Amsler tensile machine of 200 kN with belonging set-ups for testing steel at elevated temperatures 1. Univerzalni trgalni stroj, tipa AMSLER 200 kN. 2. Električna peč za preizkušanje v vročem, moči 5 kW. 3. Amslerjev stikalni aparat. 4. Temperaturni regulator AMSLER. 5. Instrument za odčitavanje temperature. 3.2 Potek poskusa Za preizkušanje in merjenje mehanskih lastnosti ventilskih jekel pri povišanih temperaturah smo izdelali po- mer na dolžina 50zatočk< Slika 3: Skica trgalne probe z obojestranskim navojem za trganje pri povišanih temperaturah. Fig. 3: Scheme of tensile testing probe vvith both-sided thread for rupture tests at elevated temperatures sebne preizkušance z obojestranskim navojem. Skica preizkušanca je prikazana na sliki 3. Značilnost trgalnega preizkusa za trganje pri povišanih temperaturah je v izredno fini obdelavi oslabljenega dela preizkušanca. Preizkušamo namreč jekla z visokimi trdnostmi in pri nižjih temperaturah preizkušanja je lahko vsak najmanjši zarezni učinek tisti, ki povzroči predčasno prekinitev poskusa in s tem nepravilnost meritve. Časovno traja poskus trganja pri povišanih temperaturah okrog 20 minut. Delali smo z več paralelkami na isti temperaturi. Temperaturo smo merili s termoelementom, tipa Pt Rh Pt. Trdnostne lastnosti smo odbirali na merilni skali AM-SLER trgalnega stroja. Raztezek in kontrakcijo smo izmerili po ohladitvi preizkušanca. Temperature preizkušanja smo si izbrali v intervalih po 50° C, in sicer za jeklo Č4870 med 400 in 850° C, za jeklo Č4581 pa med 500 in 800° C. 4 REZULTATI POSKUSOV Rezultati poskusov trganja pri povišanih temperaturah za jekli Č 4581 in Č 4870 so prikazani v tabelah 3 in 4. Navedene so srednje vrednosti več meritev. 5. OCENA IN ANALIZA REZULTATOV 5.1 Primerjava mehanskih lastnosti jekla Č4581 za posamezna izhodna stanja je naslednja: — Jeklo Č4581 ima najslabše mehanske lastnosti v vlečenem stanju. Izrazito odstopa meja plastičnosti Re, ki se že močno približa natezni trdnosti Rm. V vlečenem stanju je zelo nizek tudi raztezek A, le za spoznanje boljša je kontrakcija. — Z rekristalizacijskim žarjenjem smo povrnili jeklu sorazmerno dobre plastomehanske lastnosti. Pozna se velik padec meje plastičnosti, vidno se zboljšata tudi raztezek in kontrakcija. — Za poboljšanje vemo, da je postopek, ki da jeklu pri povišani trdnosti večji raztezek in kontrakcijo. S po-boljšanjem preizkušanega jekla smo dosegli zanj predpisane lastnosti za to stanje. Tabela 3: Vrednosti mehanskih lastnosti jekla Č4581 pri povišanih temperaturah Mehanske Temperatura (°C) Izhodno stanje lastnosti 500 550 600 650 700 750 800 Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 520 540 13,5 34,5 350 365 17,0 37,5 195 275 30,0 48,5 162 180 39,0 56,0 95 120 70,0 71,0 70 90 55,0 70,5 50 60 87,0 75,0 vlečeno Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 332 450 22,5 41,0 235 310 41,0 48,0 163 195 36,0 56,0 152 175 45,0 63,0 100 120 52,5 67,0 70 90 74,0 74,0 55 70 73,0 75,0 rekristalizacijsko žarjeno Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 470 520 21,0 43,5 392 435 19,5 49,0 277 295 25,5 58,0 222 235 34,5 65,5 147 160 37,5 72,0 87 120 40,0 73,0 65 80 80,0 84,0 poboljšano Tabela 4: Vrednosti mehanskih lastnosti jekla Č4870 pri povišanih temperaturah Mehanske Temperatura (°C) Izhodno stanje lastnosti 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 665 625 814 774 16,0 15,1 26,0 34,0 594 760 15,5 35,0 582 735 15,5 32,5 555 669 13,0 22,0 552 605 11,5 22,0 489 546 11,1 21,0 431 459 11,1 23,5 331 363 11,5 27,0 257 278 16,0 41,0 vlečeno Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 440 780 30 0 03 0 - 367 670 29,0 41,5 380 720 28,5 44,0 345 655 24,0 31,5 315 595 20,5 23,5 300 520 18,5 22,0 267 450 20,5 26,5 252 365 24,5 38,5 227 320 25,0 47,5 rekristalizacijsko žarjeno Re (N/mm2) Rm (N/mm2) A (%) Z (%) 467 -765 -24,0 -28,0 - 447 690 20,0 30,0 377 670 20,5 34,5 332 605 22,0 36,0 310 560 24,0 33,5 297 485 23,0 36,0 265 410 26,5 38,5 230 360 25,5 46,0 190 310 30,5 46,0 starano 5.1.1 Primerjava mehanskih lastnosti pri povišanih temperaturah — Glede mehanskih lastnosti pri povišanih temperaturah lahko ugotovimo, da se jeklo Č4581 najboljše obnaša v poboljšanem stanju. Mejna temperaturna vrednost za uporabnost tega ogljik-krom-silicijevega jekla je pri okrog 500—600° C. V tem temperaturnem območju 500 550 600 650 700 750 800 Temperatura (°C) _ Slika 4: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4581 v vlečenem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 4: Mechanical properties of the Č4581 valne steel, as drawn, at elevated temperatures. 500 550 600 650 700 750 800 Temperatura (°C) Slika 5: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4581 v rekristalizacij-sko žarjenem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 5: Mechanical properties of the Č4581 valve steel, as recrystaliz-ed, at elevated temperatures mu trdnostne lastnosti močno padejo. Natezna trdnost Rm je le še okrog 300 N/mm2. — Razlika v mehanskih lastnostih med posameznimi izhodnimi stanji pri preizkušanju pri povišanih temperaturah je očitna v glavnem le v spodnjem temperaturnem območju preizkušanja. — Vseeno lahko ugotovimo, da ima jeklo Č4581 v poboljšanem stanju pri vseh temperaturah preizkušanja najvišje vrednosti trdnostnih parametrov. Zanimivo je, da je do temperature poprave kristalov tudi vlečeno stanje trdnostno ugodno. Plastomehanski parametri pa so sorazmerno nizki, predvsem ta trditev velja za raztezek. — Vrednosti mehanskih lastnosti pri povišanih temperaturah posameznih stanj jekla Č4581 smo prikazali tudi diagramsko, in sicer imamo te odnose prikazane na slikah 4, 5 in 6. 500 550 600 650 700 750 «00 Temperatura C C) Slika 6: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4581 v poboljšanem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 6: Mechanical properties of the Č 4581 valve steel, as quenched and tempered, at elevated temperatures. 5.2 Primerjava mehanskih lastnosti jekla Č 4870 za posamezna izhodna stanja je: — To jeklo ima najboljše plastomehanske lastnosti v rekristaliziranem stanju. Trdnostna parametra Re in Rm sta nizka, hkrati pa ima jeklo visok raztezek in kontrak-cijo. — Podatek, da so najslabše vrednosti, ki karakterizi-rajo plastičnost jekla, v vlečenem stanju, ne preseneča. Hladna deformacija jeklo utrdi, kar je pri avstenitnih strukturah še izrazitejše. Spet najbolj izstopa meja plastičnosti, ki je odraz hladne utrditve jekla. 5.2.1 Primerjava mehanskih lastnosti pri povišanih temperaturah: — Razlika med posameznimi preizkušanimi izhodnimi stanji pri jeklu Č4870 ni velika. — Enako kot pri jeklu Č4581 tudi pri tem avstenit-nem tipu vlečeno stanje vse do temperatur poprave kri- stalov (800° C) trdnostno odstopa. Odstopa pa tudi v raztezku, ki je pri vseh temperaturah najnižji. — Šele v temperaturnem območju 800—850° C pride do izraza starano in rekristalizacijsko žarjeno stanje jekla. — Vseeno lahko povzamemo, da ima jeklo Č4870 najprimernejše mehanske lastnosti v staranem stanju. Namreč gledano v celoti, sta raztezek in kontrakcija tudi pomembna parametra, ki pa sta v tem stanju vseskozi najvišja. — Zanimiva pa je ugotovitev, da med lastnostmi v rekristaliziranem stanju in staranemu stanju ni izrazito velikih razlik. Verjetno je potrebno razlago za to iskati v 400 450 500 550 600 650 700 750 800 8 50 Temperatura (*C) Slika 7: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4870 v vlečenem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 7: Mechanical properties of the Č4870 valve steel, as drawn, at elevated temperatures. 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 Temperatura (°CJ Slika 8: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4870 v rekristalizacijsko žarjenem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 8: Mechanical properties of the Č4870 valve steel, as recrystalli-zed, at elevated temperatures. osnovnem gašenju. Temperatura osnovnega gašenja 1050° C je za popoln raztop karbidov in karbonitridov prenizka. Ker pa pri osnovnem gašenju nismo raztopili vseh karbidnih faz, je razlika med stanjema »rekristalizi-rano« in »starano« minimalna. — Vrednosti preizkušanja pri povišanih temperaturah posameznih stanj jekla C4870 pa prikazujemo tudi v diagramih na slikah 7, 8 in 9. 400 450 500 550 600 650 7D0 750 800 850 Temperatura (°C) Slika 9: Mehanske lastnosti ventilskega jekla Č4870 v staranem stanju pri povišanih temperaturah. Fig. 9: Mechanical properties of the Č4870 valve steel, as aged, at elevated temperatures. 6. Primerjava med jekloma Č4581 in Č4870 Že v uvodu smo ugotovili, da je ogljik-krom-silicijevo jeklo Č4581 z 0,80 % C namenjeno za sesalne ventile. Ti poskusi so nam to potrdili. Jeklo ima vse do popuščnih temperatur zadovoljive lastnosti. Vemo pa tudi, da so delovne temperature za to vrsto ventilov sorazmerno nizke, okrog 500° C. Nasprotno pa za jeklo Č4870 velja, da se izločevalno utrjuje. Karbonitridni precipitati imajo temperature razto-pa višje, zato so mehanske lastnosti tega jekla tudi v območju do 850° C sorazmerno visoke. V primerjavi z jeklom Č4581 ima jeklo Č4870 pri temperaturi okrog 800° C za faktor 4 do 5-krat višjo natezno trdnost. Vpliv izločevalnih efektov pri jeklu Č4870 pa je viden tudi pri raztezku in kontrakciji. Od izhodnega stanja pa do 800° C ta dva parametra narasteta za okrog 50 %. Pri jeklu Č4581 pa je porast mnogo večji — za okrog 200 %. 7 SKLEPI 7.1 Ventilsko jeklo Č4581 je martenzitnega tipa in se uporablja za sesalne ventile, kjer praviloma nastopajo nižje delovne temperature in s tem nižje toplotne obremenitve. Najprimernejše je v poboljšanem stanju tako glede na trdnostne kot plastomehanske lastnosti. 7.2 Jeklo Č4870, ki je legirano s karbidotvornimi elementi in dušikom, ima po ustrezni toplotni obdelavi v svoji strukturi izločene karbonitridne precipitate. Zaradi teh, ki jeklu tudi pri višjih temperaturah od 500° C dajejo povišano natezno trdnost, se to jeklo uporablja za bolj obremenjene izpušne ventile. Najprimernejša toplotna obdelava je staranje. Dileme o tem, ali starano ali vlečeno, seveda ni, ker vemo, da ventile izdelujemo iz paličastega jekla z vročim kovanjem. Torej je ventil po kovanju v surovem kovanem stanju in ga je potrebno v celoti in popolnoma toplotno obdelati. 7.3 Poskusi pa so vseeno pokazali, da določene razlike preizkušanja ventilskih jekel pri povišanih tempera- turah obstajajo. Za dober ventil in njegovo dolgo življenjsko dobo je tako za martenzitni tip kot avstenitni potrebna popolna toplotna obdelava. Literatura: 1. H. Brandis, B. Huchteman: Verbesserung Der Verarbeitbar-keit austenitische Ventilstahle. Thyssen Edelstahl Technisc-he Berichte, 10 Band, 1984. 2. Deutsche Norm-Ventilwerkstoffe DIN 17480. 3. Rodič A.: Sistematika in značilnosti mikrostruktur ventilskih jekel ŽR; R-8405. 4. Kos I.: Ventilska jekla; Železarski zbornik, 19, 1985, 4. ZUSAMMENFASSUNG Diese Untersuchung hatte das Ziel den Einfluss des Aus-gangs-zustandes von Stahl auf die mechanischen Eigenschaf-ten bei hoheren Temperaturen festzustellen. Zwei verschiedene Stahltypen von Ventilstahlen sind untersucht worden: — martensitischer Typ Č 4581 — austenitischer Typ mit Karbonitriden Č 4870 Die Untersuchungsergebnisse zeigten, dass der austenitische Stahl Č 4870 tatsachlich temperaturbestandiger ist als der martensitische Stahl Č4581. Ein Vergleich der mechanischen Eigenschaften zeigt, dass bei 800° C die Zugfestigkeit von Stahl Č 4870 viermahl grosser ist als beim Stahl C 4581. Der ausgangszustand hat beurteilt nach unseren Untersu-chungen einen grosseren Einfluss beim Stahl Č4581, da der vergutete Zustand ausgepragt abvveicht. Beim Stahl Č 4870 kann festgestellt vverden, dass der Ausgangszustand nicht einen so grossen Einfluss hat. In jedem Fall ist aber die Alterung das Verfahren, dass dem Stahl die besten temperaturbestandigen und stabilen Eigenschaften zusichert. SUMMARY The tests vvith valve steel vvere made to find the influence of the intial state of steel on the mechanical properties at elevat-ed temperatures. Tvvo various types of valve steel vvere tested: — martensitic Č 4581 steel, and — austenitic Č 4870 steel vvith carbonitrides. The results of investigations shovved that austenitic Č 4870 steel has actually better temperature stability than the martensitic Č4581 steel. Comparison of strengths show that tensile strength of Č 4870 steel at 800° C is four times greater than that of Č 4581 steel. The initial state according to our investigations has greater influence with the Č4581 steel since as quenched and tempered differs essentially. It vvas found that the original structure of the Č 4870 steel has not such a great influence. Anyhow, the ageing assures the optimal properties vvhich are temperature stable. 3AK/UOMEHME C MCC/ieaoBaHneM CTanefi fl/ia BemH/ien aBTop 3T0fi pačoTbi xoien onpeaenHTb Kaxoe B/innHne OKa3bieaeT BbixoflHoe cocto-fiHMe CTa/iM Ha MexaHMMecKMe eBOfteTBa npn noBbitueHHbix TeM-nepaTypax. Mcc/ieziOBaHHbi 6binn flBa pa3/iMHHbie copia cTa/teii fl/iR BeHTM/iePi: — Č 4581 MapTeHCMTHoro BMaa m — Č4870 aycTeHMTHoro BMfla c Kap6oHMTpMflaMM. Pe3y/ibTaTbi ncc/ieaoBaHMH noKa3ann, m to aycTeHMTHas CTa/ib Č 4870, 6o/iee TeivinepaTypHOCTOMKa MeM MapTeHcuTHan cia/ib Č4581. CpaBHeHMe cbo&ctb npo^HocTM noKa3biBaeT, mo npti TeMnepaiype 800° C HaTHMHan npo^HocTb cTanu Č 4870 neTbipe pa3a 6o/ibtue neM npw CTariM Č4581. Ha ocHOBaHMM MHeHUfl Haaiero MCc/ieflOBaHMR 6o/iee cy-tuecTBeHHoe anmme oxa3a.nocb npH CTa/in Č4581, rae acho Bbipa>neHO yny4UjeHHoe cocroHHkie. flns CTa/iM Č 4870 mo>kho ycTaHOBMTb, mto nepBOHata/ibHaH CTpyKTypa He oxa3biBaeT 6o/ibtuoe B/iMRHMe. Bce-TaKM cnoco6 CTapeHMH npeacTaBnfieT co6oPi cymecTBeHHoe 3Ha4eHMe, koto-poe o6ecneHHBaeT cia/in caMbie /iymune, TeMnepaTypH0CT0ii-Kvie CTaČMnbHbie CBOMCTB3. Analiza napak, ki vplivajo na točnost nestandardne metode energijsko disperzijske mikroanalize vzorcev v REM Henrik Kaker* UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA/ M21e, S11e Opisani so dejavniki, ki vplivajo na točnost energijsko disperzijske mikroanalize vzorcev v raster elektronskem mikroskopu z metodo brez uporabe standardov (nestandardna metoda). 1 UVOD Metoda energijsko disperzijske analize (EDS) vzorcev brez uporabe standardov (nestandardna metoda) je danes že dobro uveljavljena mikroanalizna metoda. Pogosto pa se vprašamo, kakšna je praktična točnost nestandardne metode mikroanalize in kako posamezne napake vplivajo na točnost dobljenih kvantitativnih rezultatov. V članku so obravnavani vplivi posameznih napak na točnost kvantitativne nestandardne metode mikroanalize v raster elektronskem mikroskopu (REM). 2. PRIPRAVA VZORCEV V preiskavi smo uporabili vzorce zlitine Nimonic 80 A. Kemična sestava vzorcev je bila določena z rentgensko fluorescenčno analizo in je 0,03% C, 1,26% Al, 0,19% Si, 0,002% S. 2,28% Ti, 19,40 % Cr, 0,07 % Mn. 1,21 %Fe, <0,01 %Cu, 0,003 % Zr in <0,002 % Pb. Vzorce smo pripravili na klasičen način, to je z brušenjem in poliranjem. 3. EKSPERIMENTI Vse preiskave so bile opravljene z rastrskim elektronskim mikroskopom JEOL 35-CF in energijsko di-sperzivnim spektrometrom EDAX PV 9100/40 z računalnikom DIGITAL LSI-11/02 in operacijskim sistemom RT-11. Analitični pogoji so bili naslednji: Pospeševalna napetost: 25 kV Nagibni kot vzorca: 27,8° Odvzemni kot: 45,1° Ločljivost detektorja: 150 eV na Mnka Vhodna pogostost sunkov: 2000—3000 s~1 Čas zbiranja spektra: 160 sekund Debelina Be okna: 10,89 |im (izmerjena po metodi A. O. Sandborga11 Debelina mrtvega Si: 0,15 (im ' Henrik Kaker, mag. dipl. inž. met., Železarna Ravne Debelina Au kontaktne plasti: 0,01 ^m Uporabljeni standardi: Al, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Si02, FeS2 V analizi smo uporabili programsko opremo firme EDAX. Od vsakega zbranega spektra smo odšteli »esca-pe« vrhove, ozadje in prekrivajoče se vrhove ter izračunali k-razmerja po nestandardni metodi analize. Izračunana k-razmerja smo nato uporabili kot vhod v ZAF izračun (korektura zaradi razlik v atomskem številu, absorb-ciji in fluorescenci med vzorcem in standardom) (računalniški program FRAME2). 4 REZULTATI Za oceno rezultatov kvantitativne EDS mikroanalize brez uporabe standardov smo opravili 50 površinskih analiz na naključno izbranih mestih vzorca zlitine Nimonic 80 A. Tako dobljene rezultate smo primerjali s 50 dobljenimi rezultati po metodi z direktno uporabo standardov. Vse te rezultate smo nato primerjali z določeno kemično sestavo zlitine Nimonic 80 A, izračunali povprečne vrednosti, standardne odklone in relativne napake meritve. Tabela 1 prikazuje rezultate mikroanalize zlitine Nimonic 80 A. Celotna napaka kvantitativne EDS mikroanalize je vsota posameznih napak in jo prikazuje naslednja enačba: a,= (1) kjer je cts prispevek zaradi števne statistike, aw je prispevek zaradi nehomogenosti vzorca in Joj je vsota vseh drugih možnih napak v kvantitativni EDS mikroanalizi3-7, katere lahko razdelimo v: 1) Napake, ki izvirajo iz nestabilnosti REM in EDS: — nestabilnost sistema, — točnost nastavitve pospeševale napetosti, — napaka zaradi kontaminacije, — napaka zaradi vzbujanja notranjih delov vzorčne komore REM. 2) Napake zaradi operaterja: — priprava vzorcev, — geometrijska napaka, — napaka zaradi netočne kalibracije EDS. 3) Napake zaradi obdelave spektra in ZAF modela: — napaka zaradi slabe statistike, — napaka v izračunu relativnih čistih elementnih intenzitet, — napaka v ZAF modelu. Tabela 1: Primerjava rezultatov kvantitativne EDS mikroanalize po metodi brez uporabe standardov in s standardi z rezultati kemijske analize. EDS Elem. Brez standardov S standardi C Č a AN RN Č CT AN RN Al 1,26 0,89 0,16 0,37 29,36 1,04 0,10 0,22 17,46 Si 0,19 0,21 0,19 0,02 10,52 0,23 0,39 0,04 21,05 S 0,002 0,07 0,009 0,068 3400 0,06 0,009 0,06 2900 Ti 2,28 2,15 0,009 0,13 5,70 2,19 0,009 0,09 3,94 Cr 19,40 19,27 0,16 0,13 0,67 19,31 0,14 0,09 0,46 Mn 0,07 0,63 0,08 0,56 800 8,55 0,09 0,48 686 Fe 1,21 1,06 0,06 0,15 12,39 1,13 0,07 0,08 6,61 Ni 75,53 75,83 0,35 0,30 0,40 75,69 0,34 0,16 0,22 C — sestava vzorca, določena s kemijsko analizo (ut. %) Č — sestava vzorca, določena z EDS analizo (ut. %) o — standardna deviacija meritve AN — absolutna napaka meritve (%) RN — relativna napaka meritve (%) NAPAKA ZARADI NESTABILNOSTI SISTEMA Te napake so posledica nestabilnosti elektronske opreme (prispevek zaradi elektronskega šuma v ozadje spektra), drift in dolgi mrtvi čas sistema. Za ugotovitev vpliva nestabilnosti REM elektronike smo opravili 10 površinskih analiz na vzorcu, tako da smo vsakokrat izklopili in vklopili pospeševalno napetost pri meritvi in £RN (Al+Ti + Cr+Fe + Ni) primerjali z rezultati analize brez uporabe standardov v tabeli 1. Dobljena £RN je 10,77 ali 11,04% več kot pri analizi brez izklopa/vklopa pospeševalne napetosti. Za ugotovitev vpliva mrtvega časa sistema smo opravili 10 analiz pri različni pogostosti vhodnih sunkov. Ta vpliv je prikazan na sliki 1. Z nje vidimo, da S RN naraste, ko preidemo optimalno območje v diagramu vhodni sunki — shranjeni sunki (to območje leži med 3000-6000 pulzov/s). V napake zaradi nestabilnosti štejemo tudi napake, ki izvirajo iz fluktuacije toka elektronskega curka. Te fluk-tuacije v toku se pri analizi s standardi kompenzirajo z meritvijo tokovnega faktorja8. NAPAKA ZARADI NASTAVITVE POSPEŠEVALNE NAPETOSTI Napaka v predpostavljeni energiji elektronov v elektronskem curku nekaj sto eV je posledica razlike med označenim in dejanskim katodnim potencialom. Za ugotovitev tega vpliva smo najprej vzorce analizirali pri 25 kV, nato pa z 1 kV napako, to je pri 26 kV. Rezultati 10 analiz so prikazani v tabeli 2. Relativne napake za posamezne elemente so izračunane glede na kemično sestavo vzorcev v tabeli 1; iz rezultatov vidimo, da se je relativna napaka povečala za vse analizirane elemente. N 80A, 25 kV Nagibni kot -27,80 Odvzem m hot=/,S10 tr 15-- + d o 10" o; W 3000 6000 9000 12000 Vhodni sunki/s Slika 1: Vpliv pogostnosti vhodnih pulzov na S RN (Al + Ti + Cr + Fe + Ni). Fig. 1 Influence of the frequency of input pulses on Z RN (Al + Ti + Cr+Fe + Ni) Tabela 2: Vpliv spremembe pospeševalne napetosti na točnost EDS mikroanalize. 25 kV 26 kV Elem. Č (ut. %) RN (%) Č (ut. %) RN (%) Al 0,85 32,54 0,69 45,24 Ti 2,13 6,58 2,07 9,21 Cr 19,16 1,23 18,96 2,27 Fe 1,07 11,57 1,05 13,22 Ni 76,18 0,86 76,57 1,38 NAPAKA ZARADI KONTAMINACIJE Prisotnost rezidualnih plinov in par v REM elektron-sko-optičnem stebru povzroča značilno depozicijo ogljikovodikov na vzorčni površini. Slika 2 prikazuje kontami-nacijsko sled na vzorčni površini zlitine Nimonic 80 A. Ogljikova plast na površini vzorca absorbira vstopajoče primarne elektrone in tako zmanjšuje efektivno E0, absorbira emitirano rentgensko sevanje in poveča intenziteto sevanja CK0. Ta pojav je seveda časovno odvisen. Slika 3 prikazuje vpliv časa kontaminacije na relativno napako določitve vsebnosti posameznih elementov v zlitini Nimonic 80 A, iz česar vidimo, da se s časom kontaminacije relativna napaka v splošnem povečuje. Relati- Slika 2: Kontaminacijska sled na površini vzorca. Pov. 360 x , posneta s sekundarnimi elektroni. Fig. 2 Contamination trace on the surface of the sample. Magn. 360 x , recorded vvith secondary electrons 11 9- 8" 7- o o 2 6 o C > v OC 5- 4' • 3-- Nimonic 0OA 25 kV Odvzemni kot = 45,1° / \T AKx 10) j Ni - -1- ■^^Fe (x 10) —f-1 i A 8 18 Čas kontaminacije (min) 28 Slika 3: Vpliv časa kontaminacije na relativno napako posameznih elementov v zlitini Nimonic 80 A. Fig. 3 Influence of the tirne of contamination on the relative error of single elements in the Nimonic 80 A alloy vne napake so izračunane glede na kemično sestavo vzorca. Vpliv kontaminacije na rezultate meritev je zelo težko prikazati in najboljši ukrepi za zmanjševanje kontaminacije so delo s čistimi vzorci, vzorčnimi nosilci, redno čiščenje REM in uporaba antikontaminacijskih naprav (cold fingers and liquid nitrogen trap). NAPAKA ZARADI VZBUJANJA NOTRANJIH DELOV VZORČNE KOMORE REM Vrhove v spektru, ki izvirajo iz vzbujanja notranjih delov vzorčne komore REM, določimo na vzorcu iz spektroskopsko čistega grafita. Meritve smo izvedli pri delovni dolžini 15 mm. Od vsakega zbranega spektra smo po identifikaciji odšteli ozadje in izmerili čiste rentgenske intenzitete. Slika 4 kaže rezultate meritve. Vidimo, da dobimo v spektru lažne vrhove od Mo, Si, Cu in Zn. Najboljši način za eliminiranje teh lažnih vrhov v spektru je zaščita notranjih delov vzorčne komore (npr. s premazom iz prevodnega cementa Leit — C). C substrat 25 kV Odvzemni kot =^5,1° in 50- C ■D i/> O a CD C O) t_ O ■4—' iQ »O 20- 10-- 10 20 30 Nagibni kot (°) Slika 4: Lažni vrhovi v spektru zaradi vzbujanja notranjih delov vzorčne komore REM pri delovni dolžini 15 mm. Fig. 4 False peaks in spectrum due to induction of internal parts of the SEM sample chamber in the vvorking distance of 15 mm NAPAKA ZARADI PRIPRAVE VZORCEV Površinski relief vzorca povzroča napako v kvantitativni mikroanalizi9. Te napake so zanemarljive, če je vzorec dobro poliran in če za analizo vzamemo dovolj veliko površino vzorca. Da bi ugotovili vpliv priprave vzorčne površine na točnost EDS mikroanalize, smo kvantitativno analizirali vzorce, brušene na SiC brusilnih papirjih, Slika 5: Različno pripravljene vzorčne površine zlitine Nimonic 80 A. Pov. 200 x , posneto z odbitimi elektroni (topografija) (1 — papir 240, 2 — papir 320, 3 — papir 400, 4 — papir 600, 5 — papir 1000, 6 — 4 — 7 um diamantna pasta, 7 — 3 — 6 |xm groba gli-nica, 8 — 1 — 3 jxm fina glinica, 9 — 5 minut jedkano v Fry-je-vem jedkalu). Fig. 5 Surfaces of samples prepared in various ways. Alloy Nimonic 80 A. Magn. 200 x, recorded vvith reflected electrons (topo-graphy) (1 — paper 240, 2 — paper 320, 3 — paper 400, 4 — paper 600, 5 — paper 1000, 6 — 4 . . .7 |im diamond paste, 7 — 3 .. .6 p.m coarse alumina, 8—1 . . .3 um fine alumina, 9 — 5 mi-nutes etched in Fry reagent) 30' 2& 20 o i15 iiof oc H G L - groba glmtca D. P ~ diamantna pasta f G - fina glinica M J - močno jedkano 10 {B 22.1, 6.38 1611 2Skv , N80A odvzemni ko' = (.S, 1° '9.52 13.72 10.20 n 240 320 400 600 1000 D P G. L. F. G. M J Priprava vzorcev Slika 6: Vpliv različne priprave vzorčne površine na £RN (Al + Ti + Cr+Fe + Ni). Fig. 6 Influence of various surface preparation of samples on the 2RN (Al + Ti + Cr+Fe + Ni) gradacije 240 (~50nm), 320 (~35|im), 400 (~26|^m), 600 (~ 17|im), 1000 (~ 10|j.m), polirali z diamantno pasto (4—7|im), grobo glinico (3—6 p.m), fino glinico (1—3 (im) in močno jedkali (5 minut). Na vsakem vzorcu smo opravili 10 analiz na naključno izbranih mestih. Slika 5 prikazuje topografijo preiskovanih vzorčnih površin, posneto z odbitimi elektroni (topografski način). Slika 6 prikazuje rezultate meritev; iz tega se vidi, da se najboljši rezultati glede točnosti kvantitativne EDS mikroanalize dobijo pri minimalnem površinskem reliefu vzorca in z uporabo sredstva za poliranje s čim finejšo gradacijo zrn. NAPAKA ZARADI GEOMETRIJE Netočna meritev nagibnih kotov in odvzemnih kotov povzroča napako v EDS mikroanalizi. Za ugotovitev velikostnega reda teh napak smo analizirali vzorce na 10 naključno izbranih mestih pri različno nagibnih kotih. Tabela 3 kaže rezultate analize z 1° napako (razliko) v nagibnem kotu; posamezne relativne napake so bile izračunane glede na kemično sestavo vzorca. Tabela 3: Napaka zaradi geometrije RN brez napake v RN z napako v Elem. nagibnem kotu nagibnem kotu Razlika vzorca (%) vzorca (%) Al 45,51 41,71 0,20 Ti 1,75 1,79 0,04 Cr 0,40 0,41 0,10 Fe 6,94 7,02 0,08 Ni 1,03 1,04 0,01 Nimonic 8GA 2S kV 10 00+ Odvzemni kot =/»5,1° 9.90 ■ 1 9.80+ ° 9 70+ o C ~ 9.60+ _g opMa 06-pastjoB, HeTOMHafl xa/in6poBKa Hea0CTaT04H0 ycosep- liieHHaa cTaTucTMKa, norpetuHoc™ npn o6pa6oTKM cneKTpa, no-rpetlJHOCTM npn BblHMC/ieHMM OTHOCMTe/lbHblX 3neMeHTapHblX mh-TeHcviBHocTeM M, HaKOHeu, TaKMe B caMOM 3A0 Morene. Indukcijsko segrevanje cilindričnih teles Janez Bratina* UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 Resume: Podane so fizikalne osnove indukcijskega segrevanja cilindričnih teles iz feromagnetnih snovi. Izvedene so relacije, ki povezujejo geometrijske in snovne parametre indukcijskega sklopa induktor-ogrevanec z elektrotehničnimi parametri, potrebnimi za dimenzioniranje elektroenergetskih naprav. Raziskava je bila osredotočena predvsem na nizkofrekvenčno segrevanje površine velikih cilindričnih teles (0,4 m do 0,9 m), eksperimentalna naprava pa je bila zgrajena za frekvenco 50 Hz. Na cilindrih premerov 0,4 m, 0,5 m, 0,6 m so bile izvršene elektrotehnične in toplotnotehnične meritve, kakor tudi meritve doseženih trdot po globini cilindričnega telesa, ki je bilo po segrevanju na potrebno temperaturo zaka-/jeno. Indukcijsko segrevanje kovin je v industrijski rabi dobrih 50 let; v tem času se je razvilo v področja za indukcijsko taljenje, indukcijsko pregrevanje in indukcijsko segrevanje kovinskih teles. V uporabi so frekvence od 50 Hz do nekaj MHz ter moči teh naprav do nekaj 10 MW. Kakor je indukcijski način segrevanja za gradnjo naprav tehnično zahtevna tehnologija, tako daje v obratovanju izredne efekte v produktivnosti, kvaliteti, v čistem delovnem okolju, glede varnosti dela, v enostavnem posluževanju itd. Segrevanje površine cilindričnih teles iz feromagnetnih materialov velikih premerov je redka aplikacija, veliki premeri ogrevanca (nad 0,4 m) zahtevajo glede na potrebno globino segrevanja cilindra nizke frekvence. V članku so obdelane teoretske zakonitosti indukcijskega segrevanja; prikazani so osnovni to-plotnotehnični in elektrotehnični parametri za frekvence od 50 Hz do 1000 Hz; posebej pa so poudarjeni rezultati indukcijskega segrevanja z mrežno frekvenco na eksperimentalni napravi, kjer je bila na cilindru 0,6 m dosežena moč segrevanja 600 kW in temperatura 1000° C. Indukcijsko segrevanje temelji na zakonitostih sproščanja Joulove toplote, ki nastane, ko teče električni tok preko upornosti. Po obodu cilindričnih teles povzroči tok inducirana napetost na podoben način, kot povzroči pri transformatorju inducirana napetost tok v kratkostičnem ovoju sekundarja. Kljub analogiji z enostavno fizikalno sliko transformatorja pa so razmere pri indukcijskem segrevanju bistveno bolj komplicirane. Če se omejimo na cilindrična telesa po si. 1, lahko ugotovimo: — da imamo v ovoju tuljave tok J,, ki povzroči inducirano magnetno poljsko jakost H = J,/1 (A/m); — magnetna poljska jakost tvori v prikazanem sistemu troje samostojnih magnetnih pretokov: stresano polje tuljave 0, stresano polje,zračne reže 0r magnetno polje, ki seže v delovno telo 0d Šele magnetno polje v delovnem telesu je odločilno za indukcijo napetosti in za tok J2 (A), ki naj telo segreva. Zaradi prikazanih geometrijskih dispozicij in snovi teles, v katerih teče električni tok (tuljava je bakrena, cilindrično telo je železno), je obračun električnih in energijskih parametrov kompliciran, saj niso niti gostote nastopajočih tokov enakomerne po preseku, niti ni fazni zamik med magnetno poljsko jakostjo in indukcijskim tokom konstanten. Zaradi kožnega efekta teče več kot 63 % toka v globini vdiranja, ki je definirana: r HoHr® [m], pri čemer je: p (Qm) — specifična upornost snovi Ho (VS/Am)— absolutna permeabilnost snovi (4jt-10~7) |ir — relativna permeabilnost snovi co (S-1) — krožna frekvenca (co = 2jif). Porazdelitev magnetnega polja znotraj cilindričnega telesa je prikazana z diferencialno enačbo v cilindričnih koordinatah: kjer je: £H + l.«iH o. dr2 r dr k2 = li^ = 2ja2 P * Janez Bratina, dipl. inž. el. teh., Železarna Ravne Rešitev diferencialne enačbe je dana v obliki: H-A,l0 (kr) + A2K0 (kr), kjer so l0 in K0 Besselove funkcije kompleksne oblike. Končna enačba polja v cilindričnem telesu je: H _H ber j/2ar + j bei j/2ar r_ 0 ber]/2aR + j bei ]/2aR Ker je J = — — , dr dobimo za porazdelitev toka v cilindričnem telesu izraz: j =J ber' j2.gr+ \ bei' ]/2ar r_ ° ber' j/2aR + j bei' ^2aR Besselove funkcije ber in bei se najlažje dobijo s pomočjo izračunavanja vrednosti vrst, saj so vrste močno konvergentne. Za prej uporabljene izraze so: ber (x) = 1 — (ir, (i)' (Ž)" , (t) 576 518400 +1,626-109 bei (x) = (f)' (g)', (T (T 36 14400 25,402- 10B Z večanjem premera R prehajajo Besselove funkcije v trigonometrične oziroma hiperbolične funkcije. Tako dobimo za primer ravninskega telesa razdelitev magnetnega polja: ^ Hy = H0 e8 -cos|cot-|j in toka Jy = J0e£ •cos Ker je Joulova toplota sorazmerna kvadratu toka in upornosti, dobimo porazdelitev sproščene moči v notranjosti ploskve kot: y = P0(l-e"26), kar pomeni, da dobimo v globini vdiranja 5 sprostitev 86,5% v telo dovedene moči. Za cilindrično telo velja, da je v njem sproščena toplotna moč: P = |ijtf H2m (ld Sd) p[W], pri čemer je: H0 (A/m) — temenska vrednost magnetne poljske ja-kosti na površini ogrevanca, p — korekcijski faktor delovne komponente, q — korekcijski faktor jalove komponente. Oba navedena faktorja določata posebne razmere, v katerih se nahaja magnetno polje znotraj cilindra. V idealnih razmerah velikih teles sta oba faktorja enaka, kar pomeni fazni kot med napetostjo in tokom 45° oziroma cos phi = 0,707 v telesu, ki ga ogrevamo. V realnih razmerah cilindra pa je q vedno večji od p, zato imamo v cilindru fazni faktor vedno manjši od 0,707. Če upoštevamo še stresana magnetna polja, lahko zaključimo, da poteka indukcijsko segrevanje valjastih teles pri zelo slabih faznih pogojih. Ta izvajanja nam tudi povedo, da je poleg frekvence magnetna poljska jakost na površini telesa glavni parameter za določitev moči segrevanja. Če v približku velja, da je tudi za cilindrična telesa: H=—, imamo v rokah že vse veličine za določitev moči segrevanja. Faktorja p in q sta definirana s pomočjo Besselo-vih funkcij, kot sledi: P = 2 ber (x) ber'(x) + bei (x) bei'(x) x ber2 (x) + bei2 (x) _2 ber (x) bei' (x) — bei (x)' bei'(x) q x ber2 (x) + bei2 (x) pri čemer je: y_1 d j/5 8 3t Slika 1: Sklop za indukcijsko segrevanje Fig. 1: Assembly for induction heating Običajna pot elektrotehničnega izračuna ogrevanja vodi preko določitve nadomestnih upornosti magnetnih in tokovnih poti po si. 1. Vse upornosti so določene za en ovoj tuljave: upornosti sicer rastejo s kvadratom števila ovojev tuljave. Omska upornost ogrevanca: Rd = ^r7t2f^p [Q] Omska upornost tuljave: R.^o^S.k, [Q] Induktivna upornost ogrevanca: dS Xd = MirJt2f^q [Q] 2L Induktivna upornost zračne reže: H2-H2 Xr = |r0n2f^-^[Q] 2ld Induktivna upornost tuljave: Xt = n07t2ff 5, k2 [SI] Xr Rt % COSf Z0V *d Rd'Pd Slika 2: Nadomestna shema upornosti indukcijskega ogrevanja Fig. 2: Substituting scheme of the induction heating Pri čemer so: (VS/Am)— absolutna magnetna permeabilnost, H, — relativna magnetna permeabilnost, f (s-1) — frekvenca, — premer ogrevanca, — premer tuljave, — dolžina tuljave, — parametri magnetnega polja, — korekcijski faktor tuljave, — korekcijski faktor tuljave, — globina vdiranja toka v tuljavi. dd (m) d, (m) I, (m) P. q k, k2 6, (m) Shema nadomestnih upornosti je prikazana na si. 2 Ugotovimo lahko, da je: izkoristek ogrevanja: Tl = ' Rd + I R« • + dd od fazni faktor ogrevanja: cos cp = Rd±Rt. impedanca ogrevalnega sklopa: Z = ]/(Rd + Rt)2+(Xd + X, + Xy)2 Z = Mld=.q 2ld v dd 8d / \ d2 dd 8d / Na podlagi zahtevane moči v ogrevancu Pp je potrebna navidezna moč: Pm — T) • COS

KAHME PaccMOTpeHbi cj)M3MMecKne ochobu MHflyKunoHHoro HarpeBa uwiMHflpnHecKMx Te/i M3 (JjeppoMarHMTHoro BeutecTBa. Bbinon-HeHbl COOTHOLlieHMfl, KOTOpbie CBH3blBaiOT reoMeTpMHecKMe Be-tuecTBeHHbie napaMeTpbi MHflyKUMOHHoro y3/ia MHflyKTop — Ha-rpeBaienbHoe Teno c 3/ieKTpoTexHMHecKHMn napaMeipaMu, He-o6xoziMMbie fl^fl onpefle/ieHMfl pa3Mep aneKTpoaHepreTMHe-ckmx ycTpo(icTB. klccne^OBaHne 6bmo c0cpefl0T0HeH0 r/iaBHbiM 06pa30M Ha HH3KOHaCTOTHblM HarpeB nOBepXHOCTeii 6o/lbUJMX UHnUHflpkmeC- kmx Ten (0,4 m ao 0,9 m), 3KcnepnMeHTa/ibHoe >ne ycip0kicTB0 6bi;io HacTpoeHHO Ha MacTOTy 50 ru. Ha UM/iHH,apax c flkiaMe-TpoM 0,4 m, 0,5 m m 0,6 m 6bi/in Bbino/iHeHbi 3/iexTpoTexHH4ec-Kne m TepMOTexHMHecKne M3MepeHHfl. a TaK>ne M3MepeHHH no/iy-neHHbix TBepaocTePi b rny6MHy uminH,apn4ecKoro Te/ia, KOTopoe nočne HarpeBa 6bmo 3axaneHHo npn Heo6xoflMMoPi TeMnepa-Type. Tehnične novice Superferitna nerjavna jekla Nijaz Smajič,* 1. UVOD Medtem ko proizvodnja jekla v razvitih državah že vrsto let nazaduje (1), ker razvite države zmanjšujejo proizvodnjo masovnih jekel, ki se prenaša v svet nerazvitih, proizvodnja nerjavnih jekel izredno hitro narašča (2, 3, 4). Od 1962 do 1974 je povprečna letna rast proizvodnje nerjavnih jekel znašala 9 %. Danes proizvodnja jekla v najbolj razvitih državah pada povprečno za 1,5—2% letno, medtem ko proizvodnja nerjavnih jekel narašča za 3—5 % letno. V tem prestrukturiranju na področju črne metalurgije so najbolj uspešni Japonci. Tako so leta 1950 na Japonskem proizvedli le 4000 ton nerjavnih jekel, (3) medtem ko danes proizvajajo 2,600.000 ton na leto. ZDA, ki so leta 1959 proizvajale več kot 75 %, danes proizvajajo manj kot 30% celotne proizvodnje (brez ZSSR in Vzhodne Evrope) nerjavnega jekla (3). Japonska ima vodilno vlogo v svetovni proizvodnji nerjavnih jekel od leta 1970, ko so ZDA bile potisnjene na drugo mesto. Nagel razvoj jeklarske tehnologije v zadnjih dvajsetih letih je omogočil izdelavo superferitnih tj. izredno čistih nerjavnih feritnih, imenovanih ELI (Extra Lovv Inter-stials) jekel, ki so bistveno cenejša kot avstenitna jekla in vendar jih lahko uspešno nadomeščajo, saj imajo celo boljše uporabne lastnosti na številnih področjih uporabe. Superferitna nerjavna jekla z omejeno skupno vsebnostjo ogljika in dušika izdeluje le nekaj prozvajalcev v najbolj razvitih državah. Zahteve po teh jeklih v najbolj propulzivnih vejah industrije (procesna oprema v kemični, petro-kemični in živilski industriji, v elektroniki, nuklearni in termotehniki oz. energetiki, avtomobilski industriji, solarni tehnologiji, itn.) naglo naraščajo. Splošni dvig življenjskega standarda in pad cen nerjavnega jekla zaradi znižanja proizvodnih stroškov, do katerega je prišlo z uveljavitvijo novih tehnologij (AOD, VOD), sta močno razširila področje uporabnosti nerjavnih jekel. Nerja-vno jeklo je vstopilo v naša stanovanja in avtomobile (kuhinjska oprema, kopalnice, gospodinjski aparati, solarni kolektorji, avtomobilski okrasni deli, izpušni sistemi, odbijači, itn.). Tako je letna poraba nerjavnega jekla na prebivalca začela močno naraščati in je leta 1974 dosegla 27,94 kg na Švedskem in 9,47 kg v ZDA (2). Danes presega letna poraba nerjavnega jekla 10 kg na prebivalca v celi vrsti razvitih držav, medtem ko v Jugoslaviji znaša le 2 kg. Ekspanzija svetovnega tržišča nerjavnega jekla je stalna in očitno dolgoročnega značaja ter pojasnjuje stalno rast proizvodnje nerjavnih jekel. 2. RAZVOJ NERJAVNIH JEKEL 2.1 Nove jeklarske tehnologije Vse bistvene inovacije v jeklarski tehnologiji so bile praviloma najprej uporabljene pri izdelavi nerjavnih jekel. * Nijaz Smajič, dr. mag., diDl. inž. met., Metalurški inštitut Ljubljana Tako je npr. prva elektroobločna peč (1911. leta) imela v svojem proizvodnem programu predvsem nerjavna jekla. Leta 1952 je plinasti kisik začel nadomeščati rudo za ži-lavenje zopet najprej pri proizvodnji nerjavnih jekel. Isto velja za uporabo argona za hlajenje in homogenizacijo taline, AOD konvertorje, VOD naprave za oksidacijo pod vakuumom, konti Sendzimir valjanje, Steckel valjarne, konti litje, uporabo računalniškega vodenja procesa (Computer Aided Steelmaking — CAS) itn. Samo za primer hitre aplikacije najnovejših tehnoloških dosežkov F.Tsukamoto (2) navaja, da se danes praktično 100% nerjavnega jekla, namejenega za pločevino in trakove, vliva s stroji za konti litje. Tehnološki postopki sekundarne oz. ponovčne metalurgije (AOD, VOD, VAD, LF, ipd.) so omogočili izdelavo zelo čistih nerjavnih jekel z minimalno vsebnostjo takoimenovanih intersticijskih elementov, kot so ogljik, dušik in žveplo, kar je privedlo do pojava ELC (Extra Lovv Carbon) jekel z izredno nizko vsebnostjo ogljika (pod 0,03 %) in končno do ELI auste-nitnih in feritnih jekel s skupno vsebnostjo ogljika in dušika pod 0,0250 % ali celo pod 0,0150 % (C + N), ki imajo veliko boljšo varilnost, tj. odlično obstojnost na interkri-stalno korozijo po varilnih šivih in veliko boljšo duktil-nost. ELI feritna tj. superferitna jekla pa imajo dodatno poboljšano korozijsko obstojnost in žilavost v primerjavi s klasičnim feritnim nerjavnim jeklom. 2.2 ELC nerjavna jekla Vse do nedavnega smo lahko vsa nerjavna jekla razdelili v tri skupine, in sicer: a) martenzitna jekla s 13 % Cr (AISI 400—420) b) feritna jekla z 16—18 % Cr (AISI 430) in c) avstenitna jekla 18/8 in 18/10 (AISI serija 300) Stalni napori za razširitev uporabnosti in tržišča so privedli do novih vrst nerjavnega jekla. Danes imamo martenzitna jekla, ki vsebujejo 16—18 % Cr, seveda ob povečani vsebnosti ogljika, ki se giblje med 0,20 in 1,20 % C (AISI 440). Imamo feritna jekla s 23—27 % Cr legirana z dušikom (AISI 446) ter avstenitna jekla s povečano vsebnostjo kroma (22 %—26 %) in niklja (12%—22%). Pojavila so se nerjavna jekla vseh treh vrst z dodatki molibdena. V avstenitnih jeklih del niklja danes nadomešča mangan in dušik (AISI serija 200). Dobili smo nerjavna jekla s precipitacijskim utrjevanjem (PH) in dvofazna (DP) feritno-avstenitna nerjavna jekla. Najbolj so se uveljavila avstenitna jekla tipa 18/8 oz. 18/10, ki so danes nepogrešljiva predvsem v kemični, procesni in nuklearni tehniki zaradi svojih odličnih lastnosti. Odlična korozijska obstojnost, posebno dobra odpornost na oksidacijo, zelo dobra trdnost in žilavost in dobra varilnost so osnovne kaiakteristike teh jekel. Vendar so ta jekla zelo občutljiva na lokalno korozijo, posebno na intergranularno korozijo po varilnih šivih. Ta problem je bil uspešno rešen z znižanjem vsebnosti ogljika 1000 N o o C O > o >o -O o o C > -O O O JJC 0.8 0,6 0,4 o 0,2 £ 26 w v/ w 20Cr,2< 6,5Mo 4 w zri Mf V i M 18/2 6 £ 10 Relativna cena surovega jekla Slika 3: Odvisnost med korozijsko obstojnostjo in proizvodno ceno surovega jekla za avstenitna in superferitna jekla Fig. 3: Corrosion resistanee Vs. produetion costs for austenitic and superferritic ingot steel nost in veliko boljša žilavost v primerjavi z navadnimi feritnimi jekli. Superferitna jekla lahko delimo (2, 6—8) v 4 skupine: A) jekla za splošne namene (16—18 % Cr in 2 % Mo) B) jekla s poboljšano korozijsko obstojnostjo (26 % Cr in 1 % Mo) C) jekla odporna v morski vodi (26 Cr-3 Mo-2,5 Ni) in D) jekla, (29 Cr-4 Mo), ki se po svoji izredni korozijski obstojnosti lahko merijo z bistveno dražjim titanom in superzlitinami. Superferitna jekla so bistveno cenejša od ustreznih avstenitnih jekel, pri tem jih celo prekašajo po svoji korozijski obstojnosti, kot kaže si. 3 (9). S slike jasno vidimo, da je uporaba superferitnih jekel veliko bolj smotrna povsod tam, kjer je primarni kriterij za izbiro jekla njegova korozijska obstojnost. Tako ima npr. super-feritno jeklo 18-2 nekoliko boljšo korozijsko obstojnost kot austenitno jeklo AISI 316, pri tem pa je lastna cena superferitnega jekla dvakrat nižja. 3.2 Tehnologija izdelave superferitnih jekel Nove jeklarske tehnologije indukcijskega taljenja pod vakuumom (Vacuum Induction Melting — VIM), vakuumskega pretaljevanja pod žlindro tim. VAR (Vacuum Are Remelting) in vakuumskega taljenja z elektronskim curkom (Electron Beam — EB) danes omogočajo izdelavo superferitnih ELI jekel z vsebnostjo kroma do 36%! Za nas je predvsem zanimivo, da dupleks postopek elektro peč — vakuumska oksidacija (EP-VOD) omogoča izdelavo superferitnih nerjavnih jekel. O tehnologiji izdelave superferitnih jekel po EP-VOD postopku v strokovni literaturi praviloma ni podatkov. Literatura o tehnologiji izdelave superferitnih jekel ni le zelo redka in pomanjkljiva (10—16), temveč gre praviloma bodisi za poročila s slabo prikritim komercialnim namenom, tj. za preprosto obveščanje morebitnih naročnikov, da določena jeklarna izdeluje superferitna jekla, ali za poročila znanstvenega pomena, v katerih ni nobenih bistvenih podatkov o tehnologiji. Tako npr. iz literature (10) vidimo, da z dupleks postopkom EP-VOD, kot ga imamo tudi v Slovenskih železarnah, v Zah. Nemčiji izdelujejo superferitno jeklo 26 Cr — 1 Mo in X1CrNiMoNb 28 4 2 (Remanit 4575) pri vsebnosti (C + N) < 450 ppm. Zadnja kvaliteta je stabilizirana z dodatkom Nb. V Slovenskih železarnah (Ž. Jesenice) smo osvojili tehnologijo izdelave superferitnega jekla 18—2 (16—18 % Cr, 2 % Mo in manj kot 0,016% skupne vsebnosti ogljika in dušika). 3.3 Uporabnost superferitnih nerjavnih jekel Superferitna jekla uporabljamo: a) namesto navadnega feritnega jekla zaradi veliko boljše duktilnosti in varilnosti, tj. za dekorativne namene, v industriji eksploziva, za posode za dušično kislino, za opremo kopalnic, kuhinj, restavracij, za različne toplotne izmenjevalce, zgorevalne komore, bojlerje, pralne in pomivalne stroje, avtomobilske izpušne sisteme, itn. b) namesto veliko dražjih avstenitnih jekel 304 in 316 za procesno opremo in različne cisterne in kontejnerje v kemični, petrokemični in predvsem živilski industriji, (npr. za cestni, železniški in pomorski prevoz mesa, vina, piva, sadnih sokov, različnih sirupov, itn.). c) za komunalne sisteme za oskrbo z vodo velikih mest, tovarne za odsoljevanje morske vode, kondenzatorje termoelektrarn ob morju, za povsem nove izdelke kot so solarni kolektorji, elektronski deli v avtomobilski industriji, elektromagnetne ventile v posebno agresivnih okoljih, itn. Literatura 1. H. Kutscher, Ironmaking and Steelmaking, 1987, 2, 76/78. 2. Fujio Tsukamoto, Transactions ISIJ, (26) 1986, 273/81. 3. N. N., Metali Buli., 1977, 6233. 4. N.N., Ibid., 1980, 6351. 5. W. Crafts in H. P. Rossbach, Journal of Metals, 1952, 1. 6. Itikava Kadzuo et al., Kasaku Keidzai, (24) 1977, 29/37 7. Ralph M. Davidson in R. F. Steigervvald, Metal Progress, Junij 1979. 8. P. M. Strocchi et al., La Metallurgia Italiana, 1976, 12. R. A. Lula, Metal Progress, Oktober 1979. 10. Meyer, H. et al., Stahl und Eisen, 1979, 23,1315/18. Transactions of ISIJ, (18) 1978, 11. Hiroyuki Katayama et al., 761/67. 12. Kaoru Shimne et al., Proceedings of 100th ISIJ Meetins, Oc-tober 1980, str. 834. 13. Kaoru Shimne et al., Proceedings of 100th ISIJ Meeting, October 1980, str. 835. 14. Osuchi Yukio et al., Kavvasaki Steel, (12) 1980, 561/70. 15. S. lwaoka et al., Proceedings of Stainless Steel, London 1977, str. 139-156. 16. Pinnovv, K. E., Proceedings of Stainless Steel, London 1977, str. 231/45. ■ Diplomska dela v letu 1987 Pregled diplomskih del na odseku za metalurgijo, VTOZD Montanistika — FNT, Univerza E. Kardelja v Ljubljani kaže zelo dobro bero v preteklem letu, saj smo dobili kar 23 novih diplomiranih inženirjev metalurgije. — Branko Banko: Vpliv stopnje hladne predelave in pogojev termične obdelave na elektromagnetne lastnosti višje siliciranih dinamo pločevin Izbrani sta bili dve vrsti industrijsko izdelanega jekla z različnim deležem silicija. Avtor je upošteval vpliv hladne deformacije, temperaturo v rekristalizacijskem delu industrijske žarilne peči in hitrost pomikanja traku skozi peč, zasledoval pa je izgube magnetenja in indukcije v smeri valjanja in pravokotno nanjo, anizotropijo izgub magnetenja, koercitivnosti v smeri valjanja ter metalo-grafsko opazoval strukturo. Rezultate je obdelal računalniško. Jeklo z višjim silicijem je smotrno uporabiti, ko želimo doseči izjemno nizke izgube magnetenja, pri čemer je potrebna visoka temperatura in daljši čas rekristalizacije. 84 strani 12 literaturnih citatov — Jurij Bavdaž: Študij plastičnega toka materiala s pomočjo vizioplastične metode Naloga obravnava stanje gibanja vplivnih veličin v plastični coni preoblikovanja materiala, in sicer proces ravninske plastične deformacije v toplem stanju. Avtor je uporabil vizioplastično numerično metodo, ki omogoča vpogled v lokalna stanja termomehanskih parametrov in napetostnih stanj med procesom. Izdelal je osnovno računalniško programsko opremo, ki jo je možno zelo hitro prilagoditi za študij tovrstnih procesov (valjanje ploščatih profilov) plastične predelave. Pripomniti velja, da je bil eksperimentalni del naloge narejen na TU Clausthal (ZRN) v okviru sodelovanja med Montanistiko in to šolo. 74 strani 20 literaturnih citatov — Milivoje Bigovič: Preiskave tokov mešanja taline v livnih loncih Za pospeševanje poteka metalurških procesov pri izdelavi jekla vpihujejo skozi talino, v njo ali na njo inertni plin. Z modelnimi preiskavami je avtor ugotavljal tokove in premešavanje. Izbral je vodni model za simulacijo taline. Lesene kocke, plastični valjčki, lesno oglje, lesne kroglice ter kavna zrna in mleta kava so ponazarjali žlindro. Ugotovil je, da mešanje žlindre s talino nastopi, ko pretok plina povzroči gibanje vsaj 1/3 celotne prostornine taline. Manjše delce »žlindre« tok potegne v globino. Odločilna je višina kopeli in pretok plina ter prazen prostor nad talino. 41 strani 13 literaturnih citatov — Ana Dragoš: Vpliv temperature in sestave modifika-torja na strukturo nodularne litine Siva litina s kroglastim grafitom se po svojih lastnostih razvrsti med sivo in jekleno litino. Avtorica je upora- bila nodulatorje z različnimi deleži magnezija in kalcija ter zasledovala uspešnost nodulacije, vpliv kalcija na število grafitnih vozlov ter vpliv temperature pri obdelavi taline. V talilnih lončkih je z molibdensko žico pritrdila nodulatorje v obliki kroglic in vanje vlivala različne taline. Ohlajene vzorce je opazovala pod mikroskopom. Uspešnost nodulacije zavisi predvsem od količine in časa zadrževanja nodulatorja v talini. Tudi kalcij je uspešen nodu-lator. Izbrana temperatura 1450°C je ustrezna. Delež nodulatorja mora biti vsaj 0,4 % mase taline. 95 strani 19 literaturnih citatov — Marija Gabor: Ionsko nitriranje orodnih jekel in jekel za poboljšanje Ionsko nitriranje je termokemična obdelava površine materiala z nitriranjem na osnovi tlilnega razelektrenja. Uporablja se pri obdelavi strojnih in gradbenih delov ter orodij. Raziskave so pokazale, da ima ionsko nitriranje jekel Č. 4739, Č.4531, Č.4321, Č.4732, Č.4850 in Č. 4757 prednosti pred ostalimi načini nitriranja in je tudi ekonomsko upravičeno, medtem ko ionsko nitriranje jekla Č.1060 ni ekonomično. Pri brzoreznem jeklu Č.9880 je treba paziti na čas obdelave, pri jeklih Č.4770, Č.4970 in Č.4574 pa je treba pred nitriranjem odstraniti nastalo ok-sidno plast na površini. 115 strani 25 literaturnih citatov — Janez Gnamuš: Toplotna obdelava platiranih nožev s simetrično rezino Uvajanje platenih jekel pomeni prihranke pri izdelav-nih stroških, omogoča večjo žilavost materiala in lažjo obdelovalnost. Avtor je za izdelavo platenih lamel izbral tri različna orodna jekla, Č.6445, Č.6444 (kaljivi v olju in legirani z volframom) ter Č.7440 (kaljivo na zraku ter legi-rano z molibdenom). Izdelal je tri različne vložke za valjanje. Z oblikami in dimenzijami platenih lamel se je približal osnovni geometriji profila noža. Vzorci 5 različnih oblik so bili nato mehansko in toplotno obdelani. Na osnovi ugotavljanja pokanja vzorcev je avtor prišel do ustreznih pogojev toplotne obdelave. 64 strani 18 literaturnih citatov — Boštjan Godec: Valji za kontinuirno litje širokih trakov aluminija Na valjih za kontinuirno litje širokih trakov aluminija prihaja do pojava vročinskih razpok, ki so posledica notranjih napetosti. Avtor je z raziskavami ugotovil temperaturni režim na površini valjev in izračunal temperaturne in mehanske napetosti. Preiskal je uporabljano francosko jeklo AFNOR 30 CD 12 ter izvedel preskus temperaturne utrujenosti. Ugotovil je najprimernejše pogoje izdelave ter obratovanja valjev. 91 strani 18 literaturnih citatov — Matjaž Godec: Difuzijska zapora TiN v mikroelek-troniki Namen naloge je bil narediti večslojno strukturo Si/TiN/Al, pripraviti stehiometrijski TiN, izmeriti lastnosti kontaktnega spoja ter ugotoviti kakovost difuzijske zapore na uporovnih verigah kovina-silicij in kovina-polisili-cij, s kontakti velikosti 5X5 pm. Pravilna izbira parcialnega tlaka dušika ter napetosti in toka na tarčo so pogoji potrebni za nastanek plasti z majhno plastno upornostjo (0,625 pQ), majhnimi notranjimi napetostmi in relativno veliko hitrostjo naprševanja. Plast stehiometrijskega TiN, debela 80 nm prepreči difuzijo aluminija in silicija in ne pride do porušitve pri toplotni obdelavi pri 823 K in času 30 minut. TiN je omogočil 25 kratno zmanjšanje kontaktne upornosti. 93 strani 28 literaturnih citatov — Borisiav Košec: Toplotna obdelava profilov iz konstrukcijskih jekel Namen naloge je izboljšava tehnologije toplotne obdelave v kontinuirnih žarilnih pečeh tipa Ebner Železarne Štore. Na osnovi programa toplotnih obdelav, temperaturnega režima pri valjanju in toplotne obdelave v velikih kontinuirnih pečeh ter z merjenjem lastnosti toplotno obdelanih profilov iz jekel Č.1731, Č.4732 in Č.4830 je avtor predložil tehnologije toplotne obdelave za posamezna jekla. 101 stran 8 literaturnih cit&*ov — Vlado Krebs: Določevanje viskoznosti žlinder za postopek VAD Čas rafinacije, razžvepljanje, količina in oblika vključkov v veliki meri zavise od sestave in lastnosti sintetičnih žlinder pri postopkih obdelave jeklenih talin v loncih, kamor spada tudi postopek VAD. Avtor je za meritve viskoznosti uporabil elektromagnetni vibracijski viskozi-meter, ki je bil razvit na katedri za ekstraktivno metalurgijo. Preiskal je 8 različnih žlinder ter ugotavljal temperaturno odvisnost viskoznosti. Napihovanje žlinder ter pomanjkanja podatkov o gostoti je vplivalo na natančnost meritev. 45 strani 27 literaturnih citatov — Silvin Lesnik: Procesna tehnika razogljičenja pri kontinuirnem žilavenju Naloga je skušala prikazati na dosedanjih metalurških in kemično kinetičnih spoznanjih, kje ležijo mejne vrednosti snovnega pretoka s posebnim poudarkom na linearni naklon krivulje razogličenja ter se s pomočjo procesne tehnike približati optimalnemu reaktorju s kon-tinuirnim načinom dela. Avtor je delal z vodnimi modeli kaskad in žlebov, pri čemer je uporabil 5 tipov modelov. Ugotavljal je Bodensteinovo število, ki predstavlja razmerje prenosa snovi po toku proti prenosu snovi pri ak-sialnem povratnem mešanju, kar omogoča oceno povratnega mešanja v reaktorjih z vpihovanjem. Primerjava rezultatov s poskusi na modelih VVORCRA kaže, da ima kaskadni reaktor večje možnosti maksimalnega razogljičenja. Poudariti je treba, da je bila naloga izdelana na osnovi sodelovanja med Montanistiko in TU Clausthal v Clausthalu (ZRN): 79 strani 30 literaturnih citatov — Sretko Marič: Vpliv modifikatorjev FeSiZr, Fe-SiMnZr in FeSiSr na strukturo in lastnosti sive litine Avtor je zasledoval vplive modifikatorjev na število evtektičnih celic, obliko in velikost grafita, na trdoto in natezno trdnost, na globino bele strjene plasti ter na podhladitev taline. Sivo litino je talil v mrežnofrekvenčni peči, iz taline pa je izdelal obratovne kline, preskusne palice ter vzorce za ugotavljanje ohlajevalnih krivulj. Analiziral je tudi vpliv časa puščanja taline na temperaturi. 75 strani 15 literaturnih citatov — Marjan Mencinger: Vpliv dodatka bismuta in kalcija v jeklu na obdelovalnost z odrezavanjem Naloga je iz sklopa raziskav za razvoj novih avtoma-tnih jekel v Železarni Jesenice. Raziskava je pokazala uspešnost dodatkov bismuta malo ogljičnemu jeklu Č.3990, pač pa je bil izkoristek dodajanja bismuta oz. BiMn slab. Obdelava avtomatnih jekel s kalcijevimi zlitinami za modifikacijo vključkov in izboljšavo obdelovalno-sti je možna le pri pomirjenem jeklu. Kalcij se uspešno dodaja z vpihovanjem kalcijevih zlitin v talino ali z dodajanjem s polnjeno žico. 59 strani 18 literaturnih citatov — Darko Mikec: Toplotnotehnična ocena prihranka energije pri predgrevanju zraka za zgorevanje Avtor je izdelal matematični model ter postavil algoritem za izračun ter obdelal različne primere rekuperacij-skega predgrevanja zraka pri metalurških ogrevnih pečeh. V ekonomskem izračunu je upošteval stroške vzdrževanja in čiščenja rekuperatorja, ceno električne energije za pogon ventilatorjev ter investicijske stroške v odvisnosti od željene temperature predgretega zraka. Čas vračanja vloženih stroškov zavisi od storilnosti peči ter izkoriščenosti rekuperatorja. 97 strani 9 literaturnih citatov — Nataša Mlakar: Mikrolegiran baker za izdelavo komutatorjev Majhne količine raztopljenega kisika v bakru poslabšajo njegovo preoblikovanost. Kontrakcija in število pregibov pri pregibnem preskusu padata z naraščajočim deležem kisika v bakru, kar bi bila lahko enostavna obra-tovna tehnološka metoda za ugotavljanje preoblikoval-nosti bakra. Velike vključke bakrovega oksida, ki pri preoblikovanju povzroča luščenje površine in lomljenje kaveljčkov pri izdelavi komutatorjev, pa lahko odkrivamo s preiskavami z vrtinčnimi tokovi. 79 strani 11 literaturnih citatov — Andreja Novak: Lastnosti veziv na osnovi vodnega stekla s posebnim ozirom na razpad po litju Zadnje čase se spet pojavlja tendenca uporabe vodnega stekla v livarstvu predvsem zaradi ekonomike in ekologije. Razpad po litju je podoben tistemu pri postopku formanja s C02. Avtorica je preskušala vezivi Si-gel in Solosil. Zasledovala je trdnosti mešanic po žarje-nju, lastnosti mešanic po sušenju, higroskopnost mešanic ter opazovala vezi in prelome vzorcev z rastrskim elektronskim mikroskopom. Standardne preskusne valjčke je žarila v oksidacijski in redukcijski atmosferi. Vezivo Solosil je primernejše za uporabo pri postopku s C02, vezivo Sigel pa pri primernejši za takojšnjo uporabo form, drugi pa po optimalnem času samoutrjevanja. 120 strani 14 literaturnih citatov — Franci Perko: Osvajanje tehnologije proizvodnje dvoslojnega jekla po postopku valjanja ali kovanja v vročem Dvoslojni plateni material vse pogosteje zamenjujejo homogene materiale. Avtor je ugotavljal najugodnejše pogoje spajanja dveh jekel z različno kemično sestavo (na osnovi kroma oz. niklja) s postopkom vročega valjanja oz. kovanja. Za dober spoj je bistvenega pomena zelo čista spojna površina. Za trdnost spoja z valjanjem je bila optimalna temperatura 1200 do 1250°C ter na 60%-na deformacija (tlak 230 MPa). Čas avstenitizacijskega žar-jenja tudi povečuje trdnost spoja. Brušenje spojne površine ni dosti boljše od skobljanja, pač pa nikljanje ne daje dovoljno trdnost spoja. Najboljši rezultat trdnosti spoja je dal vrednosti 70 % od trdnosti šibkejšega jekla, kar je bistveno več od literaturnih zahtev za tovrstne spoje. 87 strani 22 literaturnih citatov — Matjaž Pristavec: Raziskave spinodalne premene v zlitini železa z 10,5 % Co in 28 % Cr Z dilatometrskimi meritvami, meritvami trdote in pre-oblikovalnosti ter z elektronsko mikroskopijo in meritvami uklona je avtor zasledoval vpliv dodajnih elementov, temperature homogenizacije ter hitrosti ohlajanja na spi-nodalni razpad ter mikrostrukture zlitin FeCrCo. Ze majhne množine dodanih elementov spremenijo kinetiko in temperaturo spinodalnega razpada. Zadostna preobli-kovalnost zlitine se doseže s 30 minutno homogenizaci-jo pri 1200 °C. Dodatki silicija in vanadija poslabšajo pre-oblikovalnost zaradi izločanja vanadijevih karbidov po kristalnih mejah. 59 strani 21 literaturnih citatov — Samo Semenič: Vpliv hitrosti ohlajevanja na strukturo nodularne litine Cilj raziskave je bil dobiti ulitek, ki bo imel dober učinek nodulacije ter metalografsko strukturo enako predpisani po standardih za NL-50. Avtor je zasledoval hitrost ohlajevanja in vpliv magnezija na metalografsko zgradbo debelostenskih ulitkov pri modificiranju z Fe-SiMg10 in FeSiMg5. Ugotovil je različnost metalografskih struktur v odvisnosti od sestave litine in hitrosti ohlajanja. 96 strani 9 literaturnih citatov — Ivica Urlep: Anodni procesi pri talinski elektrolizi aluminija Površinske lastnosti elektrolita močno vplivajo na elektrolizne procese. Medfazna napetost na meji elek-trolit-ogljik vpliva na selektivno absorbcijo sestavin elektrolita v ogljikove elektrode, pri čemer ima pomembno vlogo poroznost elektrod. Omakanje ogljikovih materialov z elektrolitom kot funkcija medfazne napetosti je pomembno pri nastajanju anodnega pojava. Avtorica je zasledovala vpliv različnih sestav elektrolita na omočenje treh tipov anod, odvisnost kota omočenja od temperature in časa ter vpijanje elektrolita v anodo. 51 strani 25 literaturnih citatov — Jovo Vranjkovič: Lotanje aluminija v vakuumu Raziskava naj bi pokazala, če lahko dobimo zadovoljive rezultate zalotanih spojev z našimi loti. Avtor je za lotanje uporabil 4 aluminijevo silicijeve taline, dve z dodatkom magnezija, dve pa brez njega. Vsem talinam je dodal bismut ali svinec ali pa oba za zmanjšanje površinske napetosti lota. Lote je vlil v plošče, ki jih je izvaljal v trakove ter eksplozijsko platil na ploščo iz AIMnl ter to znoval zvaljal. Poskuse lotanja s tako izdelanimi loti je delal na različne načine. Ugotovil je, kateri loti dajo najboljše rezultate, ter pogoje lotanja v vakuumu. 59 strani 4 literaturni citati — Irena Zakrajšek: Reakcije med formo in talino pri jekleni litini Pri ulivanju je forma izpostavljena močnemu termo-šoku. Avtorica je preiskovala vpliv deformabilnosti form na termošok pri litju. Izdelala je preskušance, jih žarila pri različnih temperaturah različno dolgo. Uporabila je 5 načinov utrjevanja. Preiskave na termošok je delala z ogrevanjem vzorcev z acetilenskim plamenom ter merila čas do nastanka razpoke. Pri meritvah deformabilnosti so bili vzorci konzolno vpeti in merila je čas do porušitve ali uklona. Ugotovila je, da je odpornost proti termošoku odvisna predvsem od vrste veziva, pri postopku Croning pa tudi od pogojev utrjevanja. Površinske napake na ulitkih niso posledica le dogajanj v najbolj ogreti površinski plasti forme, ampak tudi od mehanizma prevzemanja teh deformacij v globlje ležečih plasteh forme. 64 strani 13 literaturnih citatov — Breda Žgeč: Termomehanska obdelava ledeburit-nega orodnega jekla Ledeburitna orodna jekla so ena najstarejših klasičnih vrst orodnih jekel za delo v hladnem. Pri preoblikovanju so velika karbidna zrna mehansko nestabilna mi-krostrukturna sestavina, njihova velikost pa zavisi od temperature in stopnje deformacije. Pri plastičnih deformacijah duktilna matica prevzame sproščeno energijo pri porušitvi karbidnih zrn ter prepreči širjenje razpok. Z večstopenjskimi deformacijami je moč zmanjšati velikost zrn in doseči enakomernost porazdelitve. Pri nižjih temperaturah kovanja je število porušenih karbidnih zrn večje. 56 strani 6 literaturnih citatov Osebne vesti NOVI INDIVIDUALNI POSLOVODNI ORGANI NA VTOZD MONTANISTIKA IN FAKULTETI ZA NARAVOSLOVJE IN TEHNOLOGIJO V začetku šolskega leta 1987/88 so se zamenjali individualni poslovodni organi. Od začetka septembra 1987 je: Fakulteta za naravoslovje in tehnologijo dekan: red. prof. dr. Franc Kozjek, dipl. farm. VTOZD Montanistika predstojnik: red. prof. dr. Franc Vidergar, dipl. inž. rud. Odsek za metalurgijo predstojnik: izred. prof. dr. Milan Trbižan, dipl. inž. met. IN MEMORIAM dr. HERMAN KLINAR dr. Herman Ktinar, 30. 10. 1896—31. 10. 1987 30. oktobra 1987 je doma v Gutau pri Linzu praznoval svoj 91. rojstni dan in v veselem razpoloženju telefoniral tudi svojim v Ljubljano, prepeval po telefonu in sprejemal čestitke, kot da ni vstopil v deseto desetletje. Za naslednji dan, 31. oktobra ob 8.30 se je dogovoril s šoferjem, da pride ponj, da bosta šla po opravkih v Linz. Ko je šofer naslednji dan ob dogovorjeni uri pripeljal, ga je Herman Klinar oblečen in pripravljen čakal na pragu svoje hiše, vendar je že odšel. Spoznal sem ga v nenavadnih okoliščinah, tudi po stroki nisva imela nič skupnega. Po neizprosni logiki povojnih časov in revolucije je bil obsojen in obsodbo je odsedeval v raznih zavodih. Navadno je bilo to povezano z delom v zavodskih delavnicah in kot podjeten inženir je bil tam vedno na kak način koristen. Tudi za nasvete v zvezi z železarnami so ga spraševali. Takrat, bilo je kmalu po informiroju, in posebno glede na takratno gospodarsko izolacijo, si je Kidrič na vse načine prizadeval razvijati in uporabiti domače možgane. Ne le, da je osnoval institute, tudi posameznike, če so količkaj obetali, je vključeval. Tako je imel nekoga, ki si je zamislil novo metodo za pridobivanje železa brez koksa z direktno redukcijo s premogovim prahom. Že nekaj časa je ta eksperimentiral, pa ni bilo čisto jasno, kaj lahko pride iz tega. Takrat so se spomnili Klinarja, naj oceni in preizkusi, koliko je zamisel realna. Za to je potreboval laboratorij in nekaj sodelavcev in jaz sem bil tisti, ki naj bi za to poskrbel. On je seveda to problematiko poznal, že dolgo so bili znani te vrste poskusi, npr. Krupp-Rennverfahren. Z zanimanjem se je lotil dela, večkrat je rekel, da dela svoj drugi doktorat, in končno izdelal obširen elaborat z meritvami in vsem potrebnim za strokovno oceno zamisli. Vmes sva včasih potovala na kaka posvetovanja po jugoslovanskih železarnah. Kot izkušen železar in podjeten gospodarstvenik je povedal marsikaj tehtnega, ne vedno tisto, kar bi od njega radi slišali. Čeprav nisem metalurg, so bila tudi za mene ta posvetovanja zanimiva. V tem času so se začeli za njega zanimati Indijci. Pred vojno jim je postavil v Jamshedpuru železarno Ta-Ta, — od tam je prišel na Jesenice in po koncu vojne so se spet spomnili nanj. Zvedeli so nekako kje je in povprašali, ali bi bilo možno, da pride spet k njim. Kidrič in Kraigher sta hitro sprevidela, da bi bilo nesmiselno to možnost preprečevati. Klinar pa je rekel, da gre iz države le z jugoslovanskim potnim listom. Tako je leta 1951 odšel spet v Indijo. V Indiji je spet zgradil železarno in sicer v Rourkeli, za kar je dobil visoka indijska priznanja in odlikovanja. Kot je pripovedoval, je imel opraviti z dobavitelji železarske opreme s celega sveta, in on, star maček, jih je po svoje vrtel. Rad se je pohvalil, koliko denarja in razočaranj je prihranil Indijcem, ki jim je ljudi s strokovnim znanjem in podjetniškim vpogledom in svetovnimi zvezami manjkalo. Uspeio mu je, da je Indijce prepričal v novo tehnologijo proizvodnje surovega jekla z vpihovanjem kisika v LD konverterje. Indijci so tako odklonili ponudbo za uvedbo takrat običajne tehnologije z martinovkami, ki so jo predlagali angleški in ruski metalurgi. Prav s to prodajo LD konverterja je mala Avstrija sprožila svetovni proces prestrukturiranja proizvodnje surovega jekla. Ko je v Indiji končal, je postal strokovnjak UNIDO pri Združenih narodih. Prekolovratil je ves svet, posebno vrsto dežel v razvoju, ki so od ZN pričakovale pomoč v taki ali drugačni obliki. Končno je leta 1962 odšel k železarni VOEST v Linzu. Njegova strokovnost in mednarodna razgledanost sta v Linzu pustila trajne sledi. Sodeloval je pri zasnovah nove organizacije in pomagal pri premagovanju začetnih težav. Prevzemal je številne projekte in jih tudi uspešno izpeljal. Sodeloval je tudi pri izdelavi projekta za reorganiziranje vseavstrijskega železarstva. Mnoge njegove vizionarske ideje takrat še niso mogle prodreti. Pozneje pa so se radi spominjali njegovih predlogov in jih nekaj tudi mnogo pozneje uveljavili. Rad je pripovedoval, kako je prišel navzkriž s Kreiskym, ki je menda iz trenutnih političnih razlogov zavrnil Klinarjeve perspektivne predloge za preusmeritev avstrijskega železarstva. Vendar Klinar ni odnehal in še leta 1986, ko se je spet začela debata o preusmeritvi avstrijskega železarstva, je že skoraj devetdesetleten v javnih glasilih podal svoj pogled na nadaljnji razvoj železarstva v Avstriji. V mednarodnih železarskih krogih je bil splošno priznan strokovnjak. V VOESTU je deloval kot svetovalec še do pred 4 leti, ko se je dal upokojiti. Od takrat je živel večinoma v Gutau in vaška gasilska godba mu je vsako leto zaigrala Triglavski marš, vsaj enkrat letno pa je prihajal v Ljubljano obiskovat sorodnike in prijatelje, večinoma železarje in Gorenjce. Med ljudmi, ki so preživeli obe vojni, bi lahko našli marsikoga, ki je šel skozi vse mogoče pretrese in dogajanja. Tako tudi on. Posebno druga svetovna vojna je bila zanj zapletena, saj se je kot človek z že do takrat zelo kozmopolitsko preteklostjo znašel v položaju tipičnega predstavnika kapitala, razredno nesporno na drugi strani. Vendar je bilo možno iz njegovih pripovedovanj razbrati, da se je vedno štel za Slovenca in se rad družil s svojimi delavci, planinci in športniki. Bil je družaben in neposreden, cenil je človeka po njegovi sposobnosti in delu. Samosvoj kot je nesporno bil, se je tako tudi obnašal. Čeprav vendarle na način, ki ga je terjal njegov izpostavljen položaj. Najbrž ne bo nikdar do kraja raziskano, in vprašanje je tudi, koliko je to pomembno, kakšno vlogo je odigral v času vojne v jeseniški železarni. Leta 1938, ko je bil imenovan za tehničnega direktorja Železarne Jesenice, je bila železarna po večjih investicijah v tridesetih letih za povečanje proizvodne zmogljivosti v težkem finančnem položaju. V razmerah tik pred vojno, ko je za povečano proizvodnjo manjkalo vložka, je zgradil drugi plavž, vendar je kot tehnični direktor hitro spoznal, da mora železarna spremeniti program in se usmeriti predvsem v kvalitetna in plemenita jekla. Uvedel je tudi postopke za čiščenje jekla, kontrolo kakovosti in termične obdelave jekel. Z njemu lastno zagnanostjo je pripravljal tudi projekte za rekonstrukcijo valjarne, vendar vojni čas ni omogočil uresničitev teh načrtov. Šele mnogo let pozneje, že po vojni, je železarna obnovila valjarne. Za to, kakšno vlogo je odigral med vojno kot človek na vidnem mestu, pa je zanimivo njegovo pripovedovanje, kako si je prizadeval, da mu ne bo jemali in odseljevali delavcev in da ob koncu vojne železarna ne bi bila uničena; pa tudi da so Nemci dvakrat ali trikrat streljali na njega; da mu je po vojni aretacija močno preusmerila življenje, da pa se je kljub številnim peripe-tijam vse dobro končalo. Sicer pa je, šaljivec, kakršen je bil, velikokrat pripovedoval, da ga za življenje ni bilo nikdar strah, saj mu je še v Jamshedpuru indijski jasnovidec napovedal vsaj 83 let, in šele ko jih je preživel, je, sistematik kot je bil, vse uredil za vsak slučaj. Strokovno podkovan in razgledan, nadvse podjeten in trezen, širokopotezen in strogo gospodaren, tak je bil mnogim znan in takega se ga bodo marsikje spominjali, pri nas pa tudi kot slovenskega železarskega podjetnika izjemne sposobnosti, trdoživosti in vitalnosti. prof. dr. MILAN OSREDKAR Inženiring slovenske železarne IBS Zamisel o organiziranju in ustanovitvi skupne inženiring organizacije v okviru SOZD Slovenske železarne je nastala zaradi lastnih potreb že pred letom 1976. Načrtovanje razvoja je narekovalo tudi težnjo po združevanju znanja in izkušenj številnih strokovnjakov inženiring enot v delovnih organizacijah, članicah SOZD Slovenske železarne. Osnovna dejavnost Inženiringa Slovenske železarne (ISŽ) temelji na tehnologiji proizvodnje in predelave železa in jekla v okviru celovite dejavnosti delovnih organizacij. Poleg tega je dejavnost inženiringa usmerjena tudi v proizvodnjo metalurške opreme, strojev in naprav. To dejavnost razvijamo sami in v sodelovanju z drugimi specializiranimi delovnimi organizacijami. ISŽ združuje torej celotni znanstveno raziskovalni, tehnološki in tehnični potencial SOZD Slovenske železarne. Z znanjem in dolgoletnimi izkušnjami pri načrtovanju, pripravi in realizaciji investicij ter pri uvajanju in vodenju proizvodnje ter predelave železa in jekla nudimo inženiring storitve. Naše osnovno vodilo je: To, kar lahko naredimo v naših združenih delovnih organizacijah za lastne potrebe, lahko nudimo tudi drugim. Pri tem je naša pomembna prednost v tem, da je vse, kar nudimo, razvito in preizkušeno v praksi, to pa je garancija visoke kakovosti. Naše inženiring storitve nudimo za naslednja področja: — Priprava surovin in proizvodnja surovega železa — Livarstvo sive, nodularne, centrifugalne in konti litine ter jeklene litine — Proizvodnja kvalitetnih in specialnih jekel vključno s postopki sekundarne metalurgije — Električno pretaljevanje pod žlindro (EPŽ) — tehnologija in proizvodne naprave — Kovanje na stiskalnicah, kladivih in avtomatski kovaški liniji. Vroče valjanje pločevine, palic in žice ter hladno valjanje pločevine in trakov — Toplotna obdelava v vseh fazah proizvodnje in uvajanje tehnoloških postopkov — Hladna predelava žice in palic, luščenje, vlečenje, brušenje Arbitražne analize kemijskega in tehnološkega značaja Raziskave raznih metalurško-tehnoloških problemov in kovinskih gradiv, razvoj ter tehnično svetovanje, ekološke meritve in ugotavljanje vzrokov onesnaževanja NUDIMO t NAPRAVE IN ZNANJE Projektivni in izvedbeni inženiring ter uvajanje tehnologije za: — Električne talilne peči, stroje in proizvodne naprave (mehanske stiskalnice in namenske stroje, pnevmatske in hidravlične stroje, brusilne stroje za gredice in slabe, vlečne stroje za žico in paličasto jeklo, opremo robotiziranih delovnih mest...) Izdelke iz žice (verige, vezne elemente, materiale v varilni tehniki, pletiva ...) — Orodja, strojne dele in opremo (industrijske nože, krožne žage in druga orodja, normalije, valje, nerjavne armature, plinske gorilnike, namenske ogrevne peči, industrijsko pnevmatiko in hidravliko ...) Vse navedene dejavnosti so razvite in vpeljane v redni proizvodnji delovnih organizacij SOZD Slovenske železarne, zato nudimo tudi šolanje kadrov kupca in zagon objektov z vpeljavo proizvodnje ter uvajanje tehnološkega znanja. IMATE TEŽAVE? NAŠI STROKOVNJAKI VAM LAHKO POMAGAJO Naša ponudba obsega: — Investicijske predštudije — Tehnično-tehnološke rešitve nove ali obstoječe proizvodnje — Tehnično-ekonomske analize — Investicijske programe — Projektno in izvedbeno dokumentacijo — Pripravo tenderjev in svetovanje — Organizacijo in nadzor izvajanja projektov — Uvajanje proizvodnje — Tehnično pomoč pri vzdrževanju naprav — Šolanje kadrov Naša ponudba torej obsega celovit inženiring, naprave in stroje. TO, KAR ZNAMO ZASE, NUDIMO TUDI VAM! Če so navedena področja naše inženiring dejavnosti vzbudila vaše zanimanje, nas obiščite ali nam pišite na naslov: Slovenske železarne inženiring 61000 Ljubljana Moše Pijadejeva 5 Telefon: 061/311 633 Telex: 31 372 yu slzel 0200010200020002000102230002000002 VSEBINA UDK: 669.14.018.853.4:620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 Metalurgija — ventilska jekla — mehanske lastnosti I. Kos Vpliv Izhodnega strukturnega In trdnostnega stanja ventilskih jekel na mehanske lastnosti pri povišanih temperaturah Železarski zbornik 22 (1988) 1 s 1-6 V članku podajamo primerjavo mehanskih lastnosti martenzit-nega ventilskega jekla C4581 in austenitnega Č4870 pri povišanih temperaturah. Jekli sta bili preizkušani v treh različnih izhodnih stanjih Temperaturni interval preizkušanja je bil za jeklo Č4581 med 500 in 800" C, za jeklo Č4870 pa med 400 in 850°C. Avtorski izvleček UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 Metalurgija — indukcijsko segrevanje J. Bratina Indukcijsko segrevanje cilindričnih teles Železarski zbornik 22 (1988) 1 s 13—18 Podane so fizikalne osnove indukcijskega segrevanja cilindričnih teles iz feromagnetnih snovi. Izvedene so relacije, ki povezujejo geometrijske in snovne parametre indukcijskega sklopa induk-tor-ogrevanec z elektrotehničnimi parametri, potrebnimi za dimenzioniranje elektroenergetskih naprav Raziskava je bila osredotočena predvsem na nizkofrekvenčno segrevanje površine velikih cilindričnih teles, (0.4 m do 0,9 m), eksperimentalna naprava pa je bila zgrajena za frekvenco 50 Hz. Na cilindrih premerov 0,4 m. 0,5 m, 0,6 m so bile izvršene elektrotehniške in toplotnotehniške meritve, kakor tudi meritve doseženih trdot po globini cilindričnega telesa, ki je bilo po segrevanju na potrebno temperaturo zakaljeno. Avtorski izvleček UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e Raster elektronska mikroskopija — mikroanaliza H. Kaker Analiza napak, ki vplivajo na točnost nestandardne metode energijsko dlsperzljske mikroanalize vzorcev v REM 1 Železarski zbornik 22 (1988) 1 s 7—12 V članku je podana analiza napak, ki vplivajo na točnost nestandardne metode energijsko disperzijske mikroanalize vzorcev v raster elektronskem mikroskopu. Te napake izvirajo iz nestabilnosti sistema, zaradi netočne nastavitve pospeševalne napetosti, kontaminacije v elektronsko optičnem stebru REM, zaradi vzbujanja notranjih delov vzorčne komore REM, priprave vzorcev, zaradi geometrije, zaradi netočne kalibracije EDS, zaradi revne statistike, iz napak v obdelavi spektra, iz napak v izračunu relativnih čistih ele-mentnih intenzitet in samem ZAF modelu. Avtorski izvleček INHALT UDK: 621 365.5 ASM/SLA: J2g, P11 I. Bratina Metallurgie — induktive Ervvarmung Induktive Ervvarmung zylindrischer Korper Železarski zbornik 22 (1988) 1 C 13—18 Es vverden physhalische Grundlagen fur die induktive Ervvar-mung zylindrischer Korper aus ferromagnetischen Stoffen angege-ben. Beziehungen, welche die geometrischen und Stoffparameter einer induktiven Zusammenfiigung, Induktor- zu ervvarmende Korper mit den elektrotechnischen Parametern verbinden, und die fur die Dimensionierung elektrotechnischer Anlagen notig sind werden ausgefuhrt Die Untersuchung war vorallem auf die Niederfrequen-zervvarmung der Oberflache grosser zylindrischer Korper (0,4 m bis 0,9 m im Durchmesser) konzentriert. Die Versuchsanlage ist fur die Frequenz von 50 Hz gebaut vvorden. An zylindern der Durchmesser 0,4 m, 0,5 m und 0,6 m, sind elektrotechnische und vvarme-technische Messungen durchgefuhrt worden, so wie auch der Har-teverlauf im Querschnitt des zylindrischen Korpers nach der Induk-tionshartung. Auszug des Autors UDK: 669.14.018.853.4:620.17:620 179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q 27, 1-66, 3-70 Metalurgie — Ventilstahle — mechanische Eigenschaften 1. Kos Elnfluss von Gefuge und Festigkeitsausgangszustanden der Ventilstahle auf die mechanischen Eigenschaften bei hoheren Temperaturen Železarski zbornik 22 (1988) 1 S 1—6 Im Artikel wird ein Vergleich der mechanischen Eigenschaften eines martensitischen Ventilstahles Č 4581 und eines austeniti-schen Ventilstahles Č 4870 bei hoheren Temperaturen gegeben. Die beiden Stahlsorten sind bei drei verschiedenen Ausgangszu-standen untersucht vvorden. Der martensitische Stahl Č 4581 ist im Temperaturinterval zvvischen 500 und 800° C und der austenitische Č 4870 zvvischen 400 und 850° C untersucht vvorden. Auszug des Autors UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e Rasterelektronenmikroskopie — Mikroanalyse H. Kaker Analyse der Fehler, vvelche die Genauigkelt der nichtstandardisier-ten Methode der Energledlsparslven Mlkroanalyse der Proben Im REM beeinflussen Železarski zbornik 22 (1988) 1 P 7-12 Im Artikel wird die Analyse der Fehler gegeben, vvelche die Ge-nauigkeit der nichtstandardisierten Methode der Energiedispersi-ven Mikroanalyse der Proben im Rasterelektronnenmikroskop beeinflussen. Der Ursprung dieser Fehler ist im nichtstabilen System, vvegen der nichtgenauen Anstellung der Beschleunigungsspan-nung, der Kontaminierung in der elektronenoptischen Saule REM. vvegen der Erregung der inneren Teile der Probenkammer von REM, der Probenvorbereitung, der Geometrie vvegen, vvegen der nichtgenauen Kalibrierung von EDS, vvegen der armseligen Statistik, aus den Fehlem der Spekterbearbeitung, aus den Fehlern, bei der Berechnung der relativen reinen Intensitaten der Elemente und allein im ZAF Modeli. Auszug des Autors CONTENTS UDK: 669.14.018.853.4:620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b, Q27, 1-66, 3-70 Metallurgy — Valve Steel — Mechanical Properties I. Kos Infuence of Initial Structural and Strength State of Valve Steel on the Mechanical Properties at Elevated Temperatures Železarski zbornik 22 (1988) 1 P 1—6 Paper presents the comparison of mechanical properties of martensitic Č 4581 valve steel and austenitic Č 4870 steel at elevated temperatures. Steel vvas tested for three different initial states The temperature interval of testing was betvveen 500 and 800° C for the Č 4581 steel, and betvveen 400 and 850° C for the Č 4870 steel. Author s Abstract UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 Metallurgy — Induction Heating J. Bratina Induction Heating of Cyiindricai Bodies Železarski zbornik 22 (1988) 1 P 13—18 Physical fundamentals of the induction heating of ferromagnet-ic cylindrical bodies are presented. The relations betvveen geomet-rical and physical parameters of the induction pairs inductor/heat-ed body, and the electrotechnical parameters needed in dimen-sioning the electroenergetic set-ups vvere deduced. The emphasis in the investigation vvas given mainly to the low-frequency heating of the surface of big cylindrical bodies (0.4 to 0.9 m). The experi-mental set-up vvas constructed for the frequency 50 Hz. On the cyl-inders vvith diametres 0.4, 0.5 and 0.6 m vvere performed electrotechnical and thermal measurements, as well as the measurements of hardnesses across the cross section of the cylindrical body vvhich was quenched after heating to the desired temperature. Author's Abstract UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e Scanning electron microscopy — Microanalysis H. Kaker Analysis of Errors Influencing the Accuracy of Non-Standard Method of the Energy Dispersion Microanalysis of Samples in SEM Železarski zbornik 22 (1988) 1 S 7-12 The paper presents the analysis of errors influencing the accu-racy of non-standard method of the energy dispersion microanaly-sis of samples in the scanning electron microscope. These errors originate in the instability of the system, in inaccurate setting of the accelerating voltage, in contamination in the electron optical column of SEM, in induction of internal parts of SEM sample cham-ber, in preparation of samples, in geometry, in inaccurate calibra-tion of SEM, in poor statistics, in errors in treating the spectrum, in errors in calculating relative pure intensities of elements, and in the ZAF model itself. Author's Abstract COflEP)KAHME UDK: 621.365.5 ASM/SLA: J2g, P11 MeTan/iyprKH — MHflyKUMOHHbiti HarpeB j. Bratina HHflyKUMOHHbiM Harpee uHnnHflpnMecKnx Ten. Železarski zbornik 22 (1988) 1 S 13—18 PaCCMOTpeHbl (J)M3MMeCKMe OCHOBbl MHflyKUM0HH0r0 HarpeBa LjM-nMHflpMMecKMX Ten H3 (tieppoMarHMTHoro BemecTBa. Bbino/iHeHbi co-OTHOujeHMfl, KOTOpbie CBfl3bisaioT reoMeTpMHecKMe m BeiuecTBeHHbie napaMeTpu nHayKiinoHHoro y3na MHflyKTop — HarpeBaTenbHoe Teno c 3/ieKTpoTexHMHecKMMM napaMeTpaMH, Heo6xoflMMbie ann onpeae-neHHn pasMep 3neKTpo3HepreTH4ecKMX ycTpoPicTB. HccneflOBaHMe 6t>ino cocpeaoMeHHo rnaBHbiM očpasoM Ha HM3K0HacT0THWM HarpeB n0BepxH0CTM 6o/ibwnx unnMHapMMecKMX Ten (0,4 m ao 0,9 m), 3Kne-peMeHTanbHoe me ycTpoflcTBo 6u/io nocTpoeHHo Ha nacTOTy 50 rti. Ha UMnMHflpax c muaMerpaMU 0 0,4 m, 0 0,5 m m 0 0,6 m 6urm Bbi-nonHeHbi 3;ieKTpoTexHMHecKMe m TepMOTexHMLiecKMe M3MepeHMfl, a TaKwe MSMepepeHkin nonyMeHHbix TBepaocTeii b my6MHy unflMHflpM-MecKoro Tena, Korapoe nočne HarpeBa m npn Heo6xoflHMoii TeMne-paType 3aKaneHHo. ABTope. UDK: 669.14.018.853.4:620.17:620.179.13 ASM/SLA: SS, T21b. Q27, 1-66, 3-70 MeTannyprnn — cteuim ann nnanaHOB — MexaHMMecKne ceoficTBa I. Kos BnMfiHHe Mcx0flH0r0 CTpyKTypH0r0 h npoMHoeTHoro coctokhhh CTaneH ann KnanaHoa Ha MexaHHMecKHe cbohctb3 np noBbiiueH-hux TeMnepaTypax. Železarski zbornik 22 (1988) 1 C 1-6 B CTaTbe npMBeaeHO cpaBHeHMe mexahmmeckmx cbohctb ctanm MapTeH3MTHoro tuiacca an n KnanaHOB Č 4581 c aycTeHHTHOii CTanM npn noBbiweHHbix TeMnepaTypax. CTanM 6binu McnbiTaHbi b Tpex pa-3JlHHHblX MCXOflHblX COCTOHHMH. TeMnepaTypHblPl flHana30H MCnblTaHHfl ann CTanM Č 4581 6bin Me«fly 500 n 800° c, a ann CTanM Č 4870 Mernik 400 H 850° C. ABTope. UDK: 620.187:543.063 ASM/SLA: M21e, S11e PacTpoBaH sneKTpoHHan MMKpocKonMfl — MMKpoaHa/w3 H. Kaker AHanH3 norpeajHOCTen, KOTOpbie bjihriot Ha tomhoctb HecTaH-AapAH30BaH0ra ueTOfla AHCnepcHOHHoro MMKpoaHanMSa 3HeprHM 0tipa3U0B b paCTpOBOH aneKTpOHHOH MHKpOCKOnHH. Železarski zbornik 22 (1988) 1 C 7-12 B CTaTbe npMBeaeH aHanM3 norpeiuHOCTea, KOTOpbie OKasbiBalOT B/iMRHkie Ha TOHHOCTb HecTaHflapflM30BaH0r0 Merofla MMKpoaHanMsa o6pa3LioB b pacTp0B0M 3/ieKTp0HH0H MMKpocKone. 3tm norpeujHO-ctm o6pa3yK3Tcn BC/ieflCTBnn HeycT0tfhmboctm CMCTeMu kak cneu-ctbmfl hetohhom hactpomkm ycKopnioii4ero HanpnjKeHUR, 3arpn3hehhr b snektpohho-ontmmeckom cT0n6uy P3M (PacTp. 3n. Mmkp), BcneflCTBMM B036y«fleHMR BHyTpeHHbix 4acTeti KaMepbi o6pa3uoB P3M, npMTOTOB/ieHMfl 06pa3t|0b, BcneacTBMM nx iJ>opMbi, BcneaCBm HeTOHHOfi Kann6poBKM 3flc, BcneacTBMM HeaocTaTOMHO ycosepujeH-ho(i CTaTMCTMKM, a takwe M3-3a norpeiuHOCTea npn o6pa6oTKM cne-KTpa, H3-3a nOrpetliHOCTei^ npn BbIHMCneHMM OTHOCMTeribHblX 4MCTblX 3/ieMeHTapHbix HHTeHCMBHOCTetf m b caMOM 3A Moaene. ABTopecfi.