Development of technology for the production of titanium-copper cathodes for magnetron ion sputtering

Przedstawiono przebieg i wyniki prób wytwarzania katod tytanowo miedziowych przeznaczonych na elektrody do rozpylania powłok bakteriobójczych na różnych powierzchniach (stal, szkło itp.) metodą rozpylania jonowego w magnetronie. Przyjęto skład chemiczny katod i opracowano wstępną technologię ich wytapiania w warunkach laboratoryjnych i półprzemysłowych oraz przeprowadzono próby przerobu plastycznego stopów, które dały wynik negatywny. Uzyskanie katod o odpowiedniej jakości zapewniono na drodze bezpośredniego odlewania wymaganego kształtu do form piaskowych.The course and results of attempts to construct titanium-copper cathodes for bactericidal coating on various surfaces (steel, glass, etc.) by ion sputtering in magnetron are presented. Chemical compositions of cathodes were adopted and methods of their initial laboratory and semi-industrial technology of melting were developed, and attempts to carry out plastic deformation of alloys were made, which gave a negative result. Further efforts to obtain cathodes of appropriate quality were assured by casting the desired shape to sand moulds

Recycling of slags, melting losses and biomass waste

Przedstawiono prace badawcze zrealizowane w ostatnich kilku latach w IMŻ, których wspólną cechą było zagospodarowanie odpadów i wykorzystanie surowców odnawialnych w stalownictwie. Zaprezentowano wyniki badań nad zawracaniem do procesu stalowniczego żużli z obróbki pozapiecowej i wytwarzaniem żużli syntetycznych z wykorzystaniem odpadów z przemysłu hutniczego i wydobywczego. Przedstawiono również rezultaty pracy poświęconej wykorzystaniu w hutnictwie odpadowej biomasy z przemysłu spożywczego do wytwarzania zasypek izolująco-ocieplających.This paper presents the research works completed within the last few years at the Institute for Ferrous Metallurgy the common feature of which was to manage the waste and use renewable raw materials in steel-making. The results of investigations on recirculation of secondary metallurgy slags and production of synthetic slags using the waste from the steel and mining industries are presented. In addition, the results of the work devoted to the use of waste biomass from the food industry for production of insulting and heating casting powders are presented

Badania przemysłowe procesu filtracji stali

The concerned paper presents results of wide scope of liquid steel filtering tests by means of ceramic filters, including laboratory, model and industrial testing in the conditions of conventional (ingot) and continuous steel casting. Multi- hole (sieve) ceramic filters made of mullite and corundum, of the structure adjusted to the type of conducted experiment were used for testing. Selection of ceramic material for filter construction accounted for the conditions of filter operations including: high temperature (liquid steel temperature), filtering duration determined by mass of the filtered steel, hydrodynamics of steel flow through filter holes an and wettablity of filter ceramics by non-metallic inclusions. In order to assess the effectiveness of liquid steel filtering in reference to unfiltered steel, the following criteria have been adopted: - change in surface share of non-metallic inclusions, - change in the quantity of non -metallic inclusions and dimensions thereof, - change in total oxygen content (summary). The obtained results of tests confirm high effectiveness of liquid steel filtering by means of ceramic filters and may constitute a basis for development of a new technology of steel refining by means of filtration.prezentowanej pracy przedstawiono wyniki szerokiego zakresu badań procesu filtracji ciekłej stali filtrami ceramicznymi, obejmującego badania laboratoryjne, modelowe i przemysłowe w warunkach konwencjonalnego (do wlewnic) i ciągłego odlewania stali. W badaniach stosowano filtry ceramiczne wielootworowe (sitkowe) wykonane z mulitu i korundu o konstrukcji dostosowanej do rodzaju prowadzonego eksperymentu. Wybór tworzywa ceramicznego do budowy filtrów uwzględniałwarunki pracy filtra do których zaliczano: wysoką temperaturę (temperaturę ciekłej stali), czas filtrowania określony masą filtrowanej stali, hydrodynamikę przepływu stali przez otwory filtra oraz zjawisko zwilżalności ceramiki filtra przez ciekłe wtrącenia niemetaliczne. Dla oceny skuteczności procesu filtrowania ciekłej stali w odniesieniu do stali niefiltrowanej, przyjęto następujące kryteria: - zmianę udziału powierzchniowego wtrąceń niemetalicznych, - zmianę liczby wtrąceń niemetalicznych i ich wymiar, - zmianę zawartości tlenu całkowitego (sumarycznego). Uzyskane wyniki badań świadczą o dużej skuteczności metody filtrowania ciekłej stali filtrami ceramicznymi i mogą stanowić podstawę do opracowania nowej technologii rafinacji stali metodą filtracji

Melting and casting in vacuum induction furnace of steel ingots used as stock material for physical simulations in semi-industrial scale

Opracowano technologie i wykonano w próżniowym piecu indukcyjnym VSG 100 wytopy doświadczalne stali o wymaganej superczystości metalurgicznej, obejmujące następujące grupy stali: stale konstrukcyjne mikrostopowe o strukturze superdrobnoziarnistej, stale konstrukcyjne o strukturze wielofazowej i wysokowęglowe, średniostopowe stale bainityczne. Wytopy odlewano do krystalizatorów miedzianych chłodzonych wodą oraz do wlewnic żeliwnych z nadstawkami, o zróżnicowanych wymiarach i masach wlewka. Przeprowadzono badania wpływu parametrów odlewania oraz warunków krzepnięcia wlewka wysokowęglowej średniostopowej stali bainitycznej odlanego do konwencjonalnej wlewnicy żeliwnej o przekroju płaskim na makrosegregacje pierwiastków. Wykonano badania makrosegregacji strefowej pierwiastków we wlewku oraz wyznaczono charakterystyki wysokotemperaturowe stali.The experimental heats of required metallurgical super-cleanness were carried out in vacuum induction furnace VSG 100 according to the developed technology. The following steel groups were melted and casted: microalloyed structural steels with super fi ne-grained structure, structural steels with multiphase structure and high carbon medium-alloyed bainitic steels. Heats were casted into water-cooled copper mould and into cast iron hottopped mould to produce ingots with diverse dimensions and weights. The investigation of influence of casting parameters and solidification conditions of high carbon medium-alloyed bainitic steel ingots casted into a fl at cast iron mould, on macrosegregation of the elements was carried out. The research of zonal macrosegregation of the elements in ingots was carried out and high-temperature characteristics of steels were determined

Numerical simulation supporting investigation for developing technology of AlNiCo 400 alloy manufacturing

Przeprowadzone symulacje numeryczne przy wykorzystaniu programu JMat Pro i FactSage umożliwiły wyznaczenie temperatury solidus i likwidus oraz zmian parametrów stopu AlNiCo, takich jak: gęstość, rozszerzalność liniową, objętość molową, lepkość, przewodność cieplną, ciepło właściwe, współczynnik rozszerzalności cieplnej w funkcji temperatury. Wymienione parametry ulegają znacznym zmianom w zakresie temperatur od solidus do likwidus; temperatury te zweryfikowano metodą różnicowej analizy termicznej DTA. Wyniki symulacji numerycznej i termoanalizy posłużyły do opracowania technologii formy i wytapiania. W ramach badań nad technologią formy zastosowano modelowanie z wykorzystaniem programów Nova Flow & Solid oraz Fluent. W oparciu o wyniki symulacji procesu zalewania i krzepnięcia odlewu, określono niezbędne parametry technologiczne zalewania i konstrukcji formy.Numerical simulations with the use JMat Pro and FactSage software enabled determination of solidus and liquidus temperature and AlNiCo alloy parameter changes, such as: density, linear expansion, molar volume, viscosity, thermal conductivity, specific heat, coefficient of thermal expansion as a function of temperature. These parameters vary significantly in the range of the solidus and liquidus temperatures; these temperatures were verified by differential thermal analysis DTA. The results of both numerical simulation and thermal analysis were used to develop the technology of mold, melting. In the study on the technology of mold the modeling with use of Nova Flow & Solid and Fluent software was applied. Based on the simulation results of the process of pouring and solidification of the casting the necessary technological parameters of casting and mold design were determined