Matteo Pesci Arizzi Fonderie S. Giorgio S.p.A. XXXII Congresso di Fonderia - Brescia, 21/11/2014

Documenti analoghi
CARATTERIZZAZIONE DI GETTI IN GHISA SFEROIDALE DI GRANDI SPESSORI

MODELLAZIONE DI PROCESSO, PREVISIONE DI MICROSTRUTTURA E PROPRIETA' MECCANICHE DI GHISE SFEROIDALI COLATE IN SABBIA

Gestione dell attività dell ossigeno durante la produzione di getti di ghisa Sferoidale e Vermiculare.

Ghise. LEGHE Fe-C ( %); Leghe da fonderia (contengono Si fino al 3%); Basso costo.

LA COLATA CENTRIFUGA

REPERTORIO DELLE QUALIFICAZIONI PROFESSIONALI DELLA REGIONE CAMPANIA

REPERTORIO DELLE QUALIFICAZIONI PROFESSIONALI DELLA REGIONE CAMPANIA

THIXOESTRUSIONE DI LEGHE DI ALLUMINIO

Esperienza di produzione di ghisa sferoidale ferritica basso legata per applicazioni fino a -80 C. Enrico Flamigni, Giacomo Dolci Scmfonderie

Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni industriali. Il processo di fusione La fusione in forma transitoria

Trattamento ad ultrasuoni in tazza per migliorare la qualità dei getti colati in conchiglia

D. Gorini*, M. Gelfi*, A. Pola*, G. Bontempi, S. Magri

INFLUENZA DELLA MODIFICA ALLO STRONZIO E DELLA CONDIZIONE DI SOLIDIFICAZIONE SULLA MICROSTRUTTURA IN LEGHE ALLUMINIO-SILICIO DA FONDERIA

Simulazione numerica, e sua validazione sperimentale, del rendimento termico dei crogioli impiegati nella fonderia di alluminio

FONDERIA. Corso di Tecnologie Speciali I prof. Luigi Carrino

Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni industriali. Il processo di fusione La fusione in forma transitoria

Il ruolo chimico-metallurgico della grafite

INFLUENZA DELLA GRAFITE CHUNKY SULLE

Matteo Strano - Tecnologia Meccanica Processi di fonderia - 2 FONDERIA

Inchiesta fonderie italiane

GETTI DI GHISA GRIGIA

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Compound Esotermico Eco JODOVIT Compound Esotermico con FCR CONCORRENTI Test & Comparazione

Esercitazione n 4 fonderia

PATRIZIA CINELLI LEZIONE V

FORMATURA IN FORMA PERMANENTE


Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni industriali. Il processo di fusione. La fusione in forma transitoria

Esercitazione Fonderia

Compound Esotermico Eco JODOVIT Compound Esotermico con FCR CONCORRENTI. Test & Comparazione

MATERIALI METALLICI. Piombo ( Pb ) Nichel ( Ni ) al carbonio o comuni

FOCUS GROUP Materiali per la progettazione meccanica MATERIALI METALLICI. Focus Group InnovaBologna

LE SCHIUME METALLICHE

Tra le diverse tipologie di

Industry news. I fattori che portano alla formazione di risucchi nelle ghise grigie e sferoidali - Una rivisitazione completa del problema

Fonderia La solidificazione di metalli

Microstructure optimization of heavysection ductile cast iron castings

Importanza della velocità di raffreddamento (prima derivata) nell analisi termica

Tecnologia Meccanica

Ottimizzazione del processo di produzione in guscio di anelli di tenuta in ghisa bianca ad alto tenore di Cromo mediante simulazioni FEM

Julio Alva Servizio tecnico Tesi SpA Monza

DOMINARE GLI ELEMENTI IN PRESSOCOLATA GRAZIE AI PROGRAMMI DI SIMULAZIONE

IL FERRO E LE SUE LEGHE

efi Hartner Multiplexlex è pensare in grande!

Mtll Metallurgia Diagramma di fase Fe - C

Esercizio B6.1 Il processo di fusione

Corso di Tecnologia dei Materiali ed Elementi di Chimica. Docente: Dr. Giorgio Pia

PREVENZIONE DEL DIFETTO WHITE FILM CON L IMPIEGO DELL INNOVATIVO ADDITIVO DUROSOL HÜTTENES-ALBERTUS

Plasmapour, il Massimo delle prestazioni per i sistemi di colata

Corso di Tecnologia Meccanica

Metallurgia I. Metallurgia estrattiva. Francesco Iacoviello

Indice moduli. Indice lezioni del modulo B 19/02/2013. Sistemi di Produzione. A: I materiali B: Formatura. C: Deformazione.

LA FONDERIA NELL ECONOMIA CIRCOLARE

Fonderia Marco Macchi. LIUC - Ingegneria Gestionale 1

Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni: la formatura. Le lavorazioni industriali

Fonderia. Ottenimento di un componente nella sua forma finale attraverso la colata di metallo liquido in un adeguato contenitore

Esercitazione n 2 Fonderia

Esercitazione n 4 FONDERIA

ESERCITAZIONE Fonderia

Tecnologia Meccanica. Esercitazione di fonderia

4. Descrivere il fenomeno della fatica.

Tecnologia Meccanica Proff. Luigi Carrino Antonio Formisano Solidificazione

PARTE PRIMA ASPETTI GENERALI Capitolo 1 STRUTTURA E PROPRIET DEI MATERIALI 1. STRUTTURA DEI MATERIALI 1.1. Macrostruttura 1.2. Microstruttura 1.3.

DIAGRAMMA DI STATO Fe - C

Indice moduli. Indice lezioni del modulo B 19/02/2013. Sistemi di Produzione. A: I materiali B: Formatura. C: Deformazione.

VOLUMIX PRODOTTI PERFORMANTI E SICURI PER FONDERIA E ACCIAIERIA

Zanardi Fonderie SpA Minerbe (VR)

Materiali e Metallurgia

Percorso di istruzione di II livello, indirizzo Meccanica Meccatronica ed Energia articolazione Meccanica Meccatronica

Esami di stato per l'abilitazione all'esercizio della professione di Ingegnere II sessione anno Seconda prova scritta

Disegno di Macchine. corso per I anno della laurea in ing. meccanica Docente: ing. Francesca Campana

scuola secondaria di primo grado istituto gianelli Tecnologia prof. diego guardavaccaro i metalli u.d. 03

impiegati è delegata al fornitore stesso che si autocertifica. Proprio questa lacuna si intende colmare nel CRIF, il Centro

Indice. Capitolo 4 Elementi sulla struttura cristallina Introduzione Reticoli cristallini Indici di Miller...

Un caloroso benvenuto!

Mtll Metallurgia Metallurgia estrattiva

PROVE DI QUALIFICAZIONE PER GLI ACCIAI DA CARPENTERIA

Norme Tecniche Uni di gennaio 2017

Corso di Tecnologia Meccanica

Tolleranze di processo

Breve presentazione della ASK Chemicals Metallurgy GmbH

o I I I I I I UTET LIBRERIA

Sistemi di accumulo termico ad alta densità energetica per impianti di teleriscaldamento

SCHEDA TECNICA 53258XX/AGO06 GIUNTO ADATTABILE FLANGIATO PN 10 PER TUBAZIONI IN GHISA E IN ACCIAIO

PRODUZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI PER LA PRESSOCOLATA IN SEMISOLIDO

ABP Induction Systems GmbH Dortmund - Germany. Congresso ASSOFOND. Miglioramento dell efficienza energetica nelle fonderie moderne

POLITECNICO DI TORINO

Tecnologia Meccanica prof. Luigi Carrino. Solidificazione e

I fa ori che portano alla formazione di risucchi nelle ghise grigie e sferoidali. Una rivisitazione completa del problema

SIMULAZIONE TENSIONI RESIDUE GETTI A PICCOLO E GRANDE SPESSORE PER UNA PREVISIONE AFFIDABILE DELLA FATICA

- Le scorie si raccolgono nella parte superiore del o dei canali orizzontali distanti dal piano degli attacchi.

FerroTec GmbH Eyßelheideweg 12 D Gifhorn Germania

Obiettivo. Leghe a memoria di forma

ELENCO NORME PUBBLICATE DALL UNI NEL MESE DI MAGGIO 2006

Aberfond S.r.l. La struttura. Aberfond S.r.l.

ISTITUTO SUPERIORE ENRICO FERMI. PROGRAMMAZIONE DEL GRUPPO DISCIPLINARE a.s. 2015/2016 INDIRIZZO SCOLASTICO: ORE SETTIMANALI: 5(4) TOTALE ANNUALE :165

FRESE ROTATIVE IN HARTMETALL CON DENTATURA MZ

FRESE ROTATIVE IN HARTMETALL CON DENTATURA 3R

BRASATURA E SALDOBRASATURA

Transcript:

Matteo Pesci Arizzi Fonderie S. Giorgio S.p.A.

OBIETTIVO DEL PROGETTO Sfruttare le capacità autoalimentanti della ghisa sferoidale Calibrare il simulatore in funzione dei parametri reali di processo (analisi termica) Di conseguenza mostrare che la progettazione delle moderne fusioni in ghisa sferoidale non può più basarsi solo sui classici metodi tradizionali (cerchi di Heuvers, moduli geometrici) Dimostrare che l ottimizzazione è possibile solo quando sistemi moderni di simulazione si interfacciano con il controllo di processo

SOMMARIO Alcuni cenni di teoria Progettazione di una prova H per la calibrazione del simulatore Colata delle prove H secondo il tipico processo fusorio della Fonderia Calibrazione del simulatore con le curve analisi termica Un caso pratico: ottimizzazione di un getto di prova Sviluppi futuri

LA TEORIA DIETRO AL PROGETTO La precipitazione grafitica Capacità autoalimentanti della ghisa sferoidale Progettazione dei sistemi di alimentazione

SOLIDIFICAZIONE DELLE LEGHE FERROSE La ghisa è una lega dalla metallurgia complessa: Matrice ferrosa (austenite) Grafite (carbonio) Non solo, la presenza di silicio permette la formazione della grafite, infatti Carbonio è solubile nell austenite al max 2.10% il resto è rigettato a formare grafite

E la presenza della grafite che permette la riduzione di materozze e alimentatori se paragonati all acciaio: Estrazione della grafite della matrice metallica CAPACITÀ AUTOALIMENTANTI DELLA GHISA SFEROIDALE Esempio: una fusione da 100kg prodotta con tre differenti leghe ferrose Da questo esempio teorico la ghisa sferoidale ha ottime capacità di contrastare il ritiro, ma non sempre se ne tiene conto in fase di progettazione

Principi tradizionali della progettazione Cerchi di Heuvers Moduli geometrici Moduli di solidificazione PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI ALIMENTAZIONE Ma nessuno di questo tiene realmente conto delle condizioni metallurgiche della ghisa prodotta e del suo intervallo di solidificazione Ciò è possibile con i sistemi di simulazione moderni: definizione del parametro CLF

CLF CRITICAL LIQUID FRACTION Gli intervalli di solidificazione: Crescita dendritica a breve intervallo Crescita dendritica a lungo intervallo Crescita isotropica eutettica Cos è il CLF? Il CLF esprime in percentuale la capacità di alimentazione della lega considerata; ovvero descrive la possibilità del liquido di alimentare all avanzare del fronte di solidificazione In sintesi maggiore è il CLF e maggiore sarà la difficoltà del metallo a percolare tra le dendriti sviluppate e in accrescimento. In sostanza se il materiale ha dendriti più lunghe il liquido farà più fatica ad alimentare e si avranno porosità maggiori.

DEFINIZIONE DEL CLF (NOVAFLOW&SOLID) Nessuna resistenza Resistenza progressiva Arresto

CLF E ANALISI TERMICA Se il CLF rispecchia la reale solidificazione allora l unico strumento in grado di garantire il vero eutettico è l analisi termica Ghisa eutettica (verde) Ghisa ipoeutettica (blu)

CALIBRAZIONE DI NOVAFLOW&SOLID CLF Curva della densità

PARTE SPERIMENTALE Progettazione della prova H Processo fusorio

PROGETTAZIONE DELLA PROVA H M m M 1 M 2

PROCESSO FUSORIO È il punto fisso del progetto Preparazione del metallo in forno a crogiolo 17ton Precondizionamento durante spillata Sferoidizzazione con filo FeSiMg25 Travaso in forno di colata da 4ton Inoculazione finale sul flusso Ghise prodotte per le prove: EN-GJS-400-18 (prove H) EN-GJS-700-2 (prove H e getto di prova) Monitoraggio con analisi termica ATAS Metstar (NovaCast AB)

RISULTATI Prove H Ottimizzazione di un getto di prova

PROVE H: PRIMA SIMULAZIONE Prima simulazione con impostazioni standard 100% fase liquida 50% fase liquida Predizione ritiro Produzione di una serie di provini in staffa (formatura automatica orizzontale in terra verde) con entrambe le ghise

PROVA H: ANALISI TERMICA E SEZIONATURA L analisi termica: ghise prodotte sono eutettiche La sezionatura ha mostrato l assenza di ritiro dimostrando la capacità di autoalimentazi one della ghisa sferoidale prodotta

PROVA H: SIMULAZIONE DOPO CALIBRAZIONE Simulazione dopo calibrazione con l inserimento delle curve di analisi termica: l alimentatore non è più necessario 100% fase liquida 50% fase liquida Predizione ritiro

GETTO DI PROVA: PRIMA SIMULAZIONE Risultati della prima simulazione: 2 maniche esotermiche 10/13 100% fase liquida 50% fase liquida Predizione ritiro La resa del liquido: 59% (+costo maniche)

GETTO DI PROVA: OTTIMIZZAZIONE DOPO CALIBRAZIONE Simulazione dopo calibrazione del simulatore con le curve di analisi termica: 2 materozze di Heine 100% fase liquida 50% fase liquida Predizione ritiro La resa del liquido dopo ottimizzazione: 69% (- costo maniche)

EN-GJS-700-2 Tcolata=1380-1400 C PRODUZIONE PILOTA

CONCLUSIONI La riduzione/ottimizzazione delle alimentazioni è possibile sfruttando le capacità autoalimentanti della ghisa eutettica La ricerca della composizione eutettica è possibile solo con l'analisi termica, ma non solo......tale ricerca va effettuata sulle necessità specifiche di ciascuna fonderia (tipo di getti, dimensioni, tipo di materiali impiegati e leghe prodotte) L'ottimizzazione è dunque possibile quando L'analisi termica è intesa come strumento di controllo di processo Simulatore e controllo di processo si "parlano": ovvero è possibile la calibrazione del proprio software di simulazione con i propri dati di processo reali Ultimo ma non meno importante: ottimizzare significa ridurre il liquido, ciò significa fare fonderia sostenibile riducendo emissioni, consumi energetici e costi necessari alla produzione.

300 mm Ottimizzazione del processo fusorio testando nuovi materiali in grado di garantire performance confrontabili o superiori Estendere le prove per tutte le designazioni prodotte in fonderia Arizzi Verifica della capacità autoalimentare per moduli diversi: provini cilindrici SVILUPPI FUTURI M=2.4 cm 95 mm

RINGRAZIAMENTI Si ringrazia in primo luogo l Ing. A.Udroiu per la preziosa collaborazione al progetto, nonché per lo stimolo alla ricerca del miglioramento continuo. I collaboratori la proprietà e la direzione della Arizzi Fonderie Si ringrazia la NovaCast System AB per la formazione tecnica ed il supporto all utilizzo della simulazione e dell analisi termica.

Matteo Pesci Via Partigiani, 27 24021 Albino (Bergamo) matteo.pesci@arizzifonderie.com +39 345 148 2744 +39 035 752 1443 www.arizzifonderie.com