Te mická analýza
slé á enských sli in
Roučka Ja omí
Jelínek Radim
Kaňa Václa
Fakul a s ojního inžený s í VUT B ně
Ús a s ojí enské echnologie – Odbo slé á ens í
2025
© doc. Ing. Ja omí Roučka, CSc., Ing. Radim Jelínek, Ing. Václa Kaňa, Ph.D., 2025
Ta o publikace podléhá licenci C ea i e Commons U eď e au o a — Neuží ej e dílo kome čně
— Nezp aco á ej e 4.0 Meziná odní
ISBN 978-80-214-6332-5
P oč se zabý a e mickou analýzou?
Vysoké požada ky na s uk u u a las nos i odli ků z ůzných slé á enských sli in yžadují, aby
se co nej íce in o mací o ko u získalo ješ ě před odli ím dané sli iny a bylo možné p o és
ko ekci jejího chemického složení případně apliko a hodná me alu gická opa ření. Zjiš ění
ako ých in o mací se musí dosáhnou k á kém in e alu mezi na a ením a odli ím, neboť o
o li ňuje p oduk i i u slé á ny a něk e é me alu gické zásahy, např. očko ání, mají jen časo ě
omezený účinek. P o ozní me ody edy musí bý ychlé, le né, dos a ečně přesné a
z ládnu elné běžným slé á enským pe sonálem. Z oho o dů odu nejsou hodnými
p o ozními me odami me alog a ie ani mechanické zkoušky.
Velmi ozšířenou a ychlou kon olní me odou je spek ální analýza, k e á řádu několika minu
umožňuje zjis i chemické složení sli iny. Neposky uje šak důleži é in o mace, k e é o li ňují
k ys alizaci sli iny, jako je li in e akce p ků, s a k ys alizačních zá odků, dispe zi a
s uk u y, yp a mo ologie jedno li ých ází, ale ani o echnologických las nos ech sli in, např.
o sklonu ke zniku zákalky u li in nebo ke zniku sous ředěných s aženin či ředin.
Ty o ne ýhody spek álních me od s úspěchem řeší e mická analýza. Lze ji p o ádě přímo
na a í enském p aco iš i, ychle a ob ykle ak, že ýsledky mohou bý přís ojem přímo
yhodnoceny a zob azeny. Te mická analýza je přímo ob azem oho, jak a enina uhne a jaké
s uk u ní složky znikají. V om o smyslu je přesnější než u čení pouhého chemického
složení. Lze o něž posuzo a působení použi ých su o in, jejichž li em se, při s ejném
chemickém složení, někdy dosahují ozdílné s uk u y a las nos i. Výsledky lze a chi o a a
s a is icky yhodnoco a . Tak lze zjišťo a i endence, k nimž může, např. důsledku změny
echnologie a ení nebo su o in, docháze a za ádě pak hodná ko ekční opa ření.
P ní zmínka o záznamu zá islos i eplo a-čas pochází z oku 1877 [1]. P ní in o mace o
aplikaci e mické analýzy p o li iny, ci o aná Piwowa skim H. [2], pochází od Esse a a
Lau enbusche z oku 1931. P ní de i aci p o hodnocení kři ek uhnu í yužili oce 1972
Rabus a Pol en [3].
P incipiálně je e mická analýza elmi přesnou me odou, s o na elnou se spek ální analýzou.
Nedá á de ailní ýsledky o jedno li ých p cích, ale o jejich souh nném li u na sku ečnou
s uk u u sli iny. Jejím cílem není pouze hodnocení jedno li ých hodno , ale celko ého a u a
p ůběhu kři ek. P o opako a elnos dob ých ýsledků je důleži é, aby kři ky měly p o danou
sli inu s ejný a a hodno y – pak není dů od p ocesu nic měni .
P o dob é po ozumění kři kám chladnu í je ale nu né ozumě i k ys alizaci a sou islos em
mezi k ys alizací a p ůběhem ěch o kři ek. Předložená publikace se snaží pokud možno
jednoduchým způsobem přispě k seznámení s p incipy a yuži elnos í e mické analýzy, aniž
by šak řešila její in e p e aci p o konk é ní sli iny a exak ně popiso ala složi ou p oblema iku
k ys alizace jedno li ých ází.
Obsah
1. Te mická analýza slé á enských sli in……………………………………………………… 3
2. Tuhnu í eálných sli in………………………………………………………………………… 5
2.1. K ys alizační zá odky…………………………………………...….……………… 7
2.2. P ůběh uhnu í eu ek ika……………………………………………….………….. 8
2.3. Zařízení p o e mickou analýzu…………………………………….……………... 9
3. K ys alizace li in…………………………………………………………………..............…. 10
3.1. K ys alizace g a i ického eu ek ika…………………………………… ………… 11
3.2. Te mická analýza li in……………………………………………………………….13
4. Te mická analýza sli in hliníku………………………………………………………………. 18
4.1. Sli iny hliníku……………………………………………………………………….. 18
4.2. K ys alizace siluminu……………………………………………………………… 19
5. Zá ě …………………………………………………………………………………………… 25
3
1. Te mická analýza slé á enských sli in
Te mickou analýzou se obecně ozumí hodnocení epelných je ů sledo aného ma e iálu,
k nimž dochází při změnách eplo y nebo při ázo ých ans o macích u či ém eplo ním
in e alu.
Ve slé á enské p axi se e mickou analýzou ob ykle ozumí analýza p ůběhu eplo sli in
během jejich uhnu í, případně i při následujícím ochlazo ání uhém s a u. Zkušebním
zo kem bý á jednoduché ěleso odlé ané do zkušebního kelímku. Na kři kách chladnu í se
pak yhodnocuje p ůběh zá islos i eplo a-čas, u čují se cha ak e is ické body na kři ce a
celko ě její a .
T a kři ek chladnu í je dán souh nným li em in enzi y ochlazo ání ko u kelímkem a ý inem
epla u olňo aného ko em. Zd ojem epla je mě ná epelná kapaci a při chladnu í ko u
eku ém a uhém s a u – cL, cS, la en ní eplo uhnu í - L, eplo spojené se znikem a
uhnu ím sekundá ních ázo ých složek, např. in e me alických ází, a epelné e ek y při
ázo ých ans o macích ko u uhém s a u.
Rychlos chladnu í zá isí na epelně- yzikálních las nos ech ko u, na hmo nos i zo ku ko u
a na ochlazo acích las nos ech zkušebního kelímku a okolního p os ředí. Aby bylo možné
zájemně posuzo a uhnu í ůzných ko ů a sli in, bý á e mická analýza hodnocena na
zkušebních zo cích kons an ního a u a objemu. Ro něž zkušební kelímek má s abilní
elikos a a a je y oben z ma e iálu s kons an ními e mo- yzikálními las nos mi. Zkušební
kelímky p o sli iny železa bý ají z o mo acích směsí pojených hodnou p yskyřicí. P o sli iny
s nízkou a icí eplo ou, např. p o hliníko é sli iny, se použí ají i kelímky ko o é. Kons an ní
objem odli ého ko u je zajiš ěn buď samo nou kons ukcí
kelímku nebo pe sonálem při jeho odlé ání.
Pokud by e sledo aném in e alu eplo nedocházelo ko u
k žádným ázo ým ans o macím spojeným s u olňo áním
la en ního epla, měla by důsledku ochlazo ání ko u a
pos upného p ohří ání kelímku eplo ní kři ka přibližně
exponenciální p ůběh – ob . 1.
Rychlos chladnu í lze zjis i pomocí 1. de i ace eplo ní
kři ky. De i ace dT/d má ozmě K/s a je edy přímo ychlos í
chladnu í daném mís ě zo ku. Ta o kři ka se nazý á
„nulo á čá a“ a je o kři ka, k e á odpo ídá ychlos i
ochlazo ání odli ého ko u bez jakéhokoli ylučo ání
la en ního epla. S ejně ak jako eplo a, má i její de i ace
přibližně exponenciální p ůběh.
Ob . 1: Chladnu í bez k ys alizace
Při uhnu í eálného ko u šak dochází in e alu eplo
uhnu í k ylučo ání la en ního epla, k e é zpomaluje
sku ečnou ychlos uhnu í. Pokud se jedná o čis ý p ek,
dochází k jeho uhnu í eo e icky při kons an ní eplo ě Tk a
na kři ce chladnu í znikne p odle a - ob . 2. Během é o
p odle y je hodno a ychlos i ochlazo ání „0“. Po ukončení
uhnu í pok ačuje ochlazo ání ko u a obě kři ky ( eplo a i
de i ace) mají hladký, přibližně exponenciální p ůběh.
Plocha mezi kři kou de i ace a „nulo ou čá ou“ od počá ku
do konce uhnu í je úmě ná množs í u olněného la en ního
epla Qk . V důsledku ylučo ání k ys alizačního epla šak
má nulo á čá a in e alu uhnu í poněkud jiný p ůběh než
předchozím případě.
Ob . 2: Tuhnu í čis ého p ku
4
U d ousložko é sli iny s dokonalou ozpus nos í
složky B e složce A dochází k uhnu í podle a u
příslušného o no ážného diag amu a edy
k pos upnému ylučo ání la en ního epla
in e alu eplo lik idu a solidu TL a TS. Kři ka
de i ace má pak a dle ob . 3 a plocha mezi
kři kami de i ace a „nulo ou čá ou“ opě
odpo ídá k ys alizačnímu eplu sli iny. P o ože
la en ní eplo se ylučuje pos upně celém
eplo ním ozmezí k ys alizace, nemusí bý ozdíly
p ůběhu eplo ani de i ace před uhnu ím a
během uhnu í na kři kách op icky příliš ý azné.
Ob . 3: Tuhnu í ko ů s dokonalou ozpus nos í uhém s a u
Jes liže se jedná o sli inu s omezenou ozpus nos í uhém s a u a se znikem eu ek ika –
ob . 4, dochází zpočá ku k uhnu í p imá ní áze za p ůběžného poklesu eplo y a následně k
uhnu í eu ek ika za kons an ní eplo y. Zde pak plocha mezi de i ací a „nulo ou čá ou“ pod
oblas í uhnu í p imá ní áze odpo ídá množs í p imá ní áze, plocha pod ča ou eu ek ika
množs í eu ek ické áze – ob . 4a. U eálné sli iny, kdy nedochází k uhnu í přesně podle
o no ážného diag amu, mají kři ky eplo y a její de i ace a podle ob . 4b. V něk e ých
případech dochází při měření jedním e močlánkem umís ěným epelném cen u kelímku
(ob yklý yp kelímků) k poklesu kři ky de i ace pod hodno u nulo é čá y oblas i eplo y
solidu. Příčinou je náhlé ukončení ý inu la en ního epla mís ě e močlánku a in enzi ní
od od epla do ok ajo ých pa ií zkušebního ělesa.
Ob . 4. Tuhnu í sli iny s omezenou ozpus nos í a eu ek ikem [4]
Jes liže p ůběhu uhnu í zniká nějaká další áze – např. in e me alická nebo jako důsledek
seg egace něk e ých p ků do zbylé a eniny, je o o něž dop o ázeno epelným e ek em
oblas i eplo jejího zniku a na kři ce eplo y se o p oje í odchylkou p ůběhu, lépe zře elnou
na kři ce de i ace. Velikos příslušných ploch – iz. ob . 11 je opě úmě ná množs í é o áze.
Te mickou analýzu lze použí p o s udium uhnu í šech sli in. Z hlediska hodnocení
cha ak e is ických bodů, p ůběhu kři ek uhnu í a jejich sou islos i se znikající s uk u ou je
ale hodná zejména p o sli iny obsahující eu ek ika, jejichž uhnu í je dop o ázeno
ýznamnými epelnými e ek y úzkém eplo ním ozmezí – u sli in železa o jsou li iny, u sli in
hliníku pak zejména siluminy.
b)
a)
5
2. Tuhnu í eálných sli in
Tuhnu í eálných sli in nikdy nep obíhá za o no ážných podmínek, edy podle o no ážných
diag amů, ale za nižších eplo a en o ozdíl je zá islý na podmínkách k ys alizace.
Tuhnu í každé no é áze je podmíněno o bou k ys alizačních zá odků a jejich následným
ůs em. Při nukleaci a ůs u zá odků se u olňuje ene gie odpo ídající ozdílu en alpií
( epelného obsahu) kapalné a uhé áze ΔG . Při uhnu í se en alpie snižuje, má edy hodno u
mínus. Současně se šak spo řebo á á en alpie ΔGs, nu ná p o znik a ůs mezi ázo ého
ozh aní mezi pů odní a no ou ází, edy mezi a eninou a os oucím zá odkem (má hodno u
plus). Je o ene gie nu ná p o překonání po cho ého napě í při ůs u zá odku a je zá islá
přede ším na smáči os i mezi zá odkem a a eninou. K ys alizace může p obíha pouze
ehdy, když ene gie ΔGV získaná z uhnu ím objemu ko u je ě ší než ene gie spo řebo aná
na y oření mezi ázo ého ozh aní ΔGS. P o absolu ní hodno y obou složek ΔG pla í o nice
(1):
|ΔGobjemo á| > |ΔGpo cho á| (1)
P o zá odky kulo i ého a u se a o podmínka může yjádři z ahem:
ΔG = 4/3∙π 3 ΔG + 4∙π 2∙ σs < 0 (2)
Při om pla í, že:
ΔG = - L ∙ 𝛥𝑇𝑝ř𝑒𝑐ℎ𝑙
𝑇𝑘𝑟𝑦𝑠𝑡 (3)
kde značí: ΔG - ozdíl en alpie uhé a eku é áze ko u
ΔTpřechl - přechlazení pod o no ážnou eplo ou k ys alizace
L - la en ní eplo ko u
σS - mezi ázo é napě í mezi zá odkem a a eninou
- polomě zá odku no é áze
Podmínka p o ůs (2) je splněna, až zá odek dosáhne z . k i ické elikos i k i .
k i = - 2∙𝜎
𝛥𝐺𝑉= 2∙𝜎
𝐿 ∙ 𝑇𝑘𝑟𝑦𝑠𝑡
𝛥𝑇𝑝𝑟𝑒𝑐ℎ𝑙 (4)
Zá odky s menší elikos í než k i jsou nes abilní a
zpě ně a enině zanikají. Ze z ahu (4) je zřejmé, že
op o i po cho ému napě í, k e é nukleaci b ání, je
hnací silou k ys alizace elikos přechlazení ΔTp echl
pod o no ážnou eplo ou ázo é přeměny Tk ys . Čím
ě ší je přechlazení, ím menší zá odky se ak i ují p o
zahájení k ys alizace.
Podmínka (1) při nukleaci z las ních zá odků – při z .
homogenní nukleaci, je splněna až za ysokého,
echnicky ne eálného, přechlazení několika se s upňů.
P ak icky p o o k nukleaci zá odků no é áze dochází
ždy na hodných cizích zá odcích. Ty o k ys alizační
zá odky se a enině oří z dalších pří omných p ků
(čas o jen s opo ých), nebo z p ků obsažených
očko adlech. No é áze pak os ou na ěch o cizích
zá odcích při menším přechlazení pod o no ážnou
eplo ou mechanismem z . he e ogenní nukleace.
Ob . 5: K i ický ozmě zá odku
Ten o mechanismus se upla ňuje p o šechny no é áze znikající při uhnu í, při p ecipi aci
ází nebo při ázo ých ans o macích. K ys alizace může bý o něž y olána chemickou
he e ogeni ou mik oobjemech a eniny. Tako ý způsob nukleace se edy, např. u li in, ýká
K i ická
elikos zá odku
6
nukleace p imá ního aus eni u, g a i u, cemen i u, pe li u i e en uálních jiných ází. P o
k ys alizaci je ždy nu né u či é přechlazení pod o no ážnou eplo u k ys alizace. Čím
ě ší je o o přechlazení, ím íce hodných zá odků se ak i uje a ím je s uk u a
jemnoz nnější.
Po ak i aci zá odků je jejich další ůs již
ene ge icky méně ná očný, pla í o nice (1),
a p obíhá p o o při menším přechlazení pod
o no ážnou eplo ou než nukleace. Kři ka
ochlazo ání má a dle ob . 6. a lze na ní
zjis i eplo u přechlazení, označo anou jako
TEmin a maximální eplo u TEmax, označo anou
aké jako eplo a ůs u áze. Obě y o eplo y
leží pod o no ážnou eplo ou TE o n, k e á
odpo ídá příslušnému chemickému složení
sli iny (na kři ce o šem není nijak
zachycena). Z ýšení eplo y mezi eplo ou
přechlazení TEmin a eplo ou ůs u TEmax se
nazý á ekalescence. Na kři ce chladnu í
se hodno í (zde ukázáno p o eu ek ikum, ale
podobně lze hodno i i p imá ní ázi):
přechlazení při nukleaci ΔTmax = TE o n -TEmin
ekalescence ΔT = TEmax - TEmin
přechlazení při ůs u ΔTmin = TE o n - TEmax
Ob . 6: Reálná kři ka chladnu í s p imá ní ází a eu ek ikem [4]
Při nedos a ku hodných k ys alizačních zá odků
mohou bý hodno y přechlazení i ekalescence dos i
elké. Nedos a ek hodných k ys alizačních zá odků
může bý např. způsoben a ením z elmi čis ých
su o in, ale o něž ozpuš ěním zá odků přehřá ím
a eniny ysoko nad eplo ou lik idu.
Vli em očko ání se hodno y ekalescence i
přechlazení snižují – j. sku ečná eplo a uhnu í se
blíží eo e ické – zmenšují se ΔTLmax i ΔTL – ob . 7.
K p incipiálně podobným je ům dochází oblas i
zniku p imá ní i eu ek ické áze a při zniku každé
no é áze.
Ob . 7: Vli očko ání na elikos ekalescence
Při ěch o změnách se ýznamně upla ňuje i li smáči os i jedno li ých složek, li
koncen ačních ozdílů zúčas něných ází, jejich k ys alických mřížek a podmínky di uze
jedno li ých p ků mezi a eninou a znikajícími
s uk u ními složkami. P o ože p ocesy nukleace
a ůs u jsou di uzního cha ak e u, zá isí
sku ečné ans o mační eplo y na ychlos i
chladnu í ko u. Čím ě ší je ychlos ochlazo ání
(např. li em ě šího ochlazo acího účinku
o my nebo menší loušťky s ěn odli ku), ím íce
se zho šují podmínky di uze jedno li ých p ků,
nu ných p o ůs ází a ím se z ě šuje elikos
přechlazení. Za ě šího přechlazení se pak
mohou ak i o a i menší zá odky.
Ob . 8: Vli ychlos i ochlazo ání na p ůběh kři ky chladnu í u li iny [4]
TEme
TEs ab
Tx max
Tx min
ΔTx ek
ΔTx min
ΔTx min
neočko áno
očko áno
čas
TL o n
TLmax
TLmin
ΔTLmax
7
Tím se ys ě luje i ak , že při ychlém chladnu í enkých s ěnách zniká jemnější s uk u a
než e s ěnách masi nějších. Pokud li em nedos a ku hodných zá odků nebo příliš ychlého
ochlazo ání nedojde k očeká ané k ys alizaci, může při dosažení elkého přechlazení dojí ke
k ys alizaci podle jiné sous a y. Např. u li in mís o s abilní g a i ické s uk u y znikne
me as abilní s uk u a ka bidická – bílá li ina, ob . 8.
Na kři kách ochlazo ání se ob ykle yhodnocují eplo y, k e é jsou dobře či elné, j. zejména
Tmin a Tmax. Teplo a Tmin ( j. bod němž má kři ka eplo y minimum – iz ob . 7) šak není
sku ečnou eplo ou nukleace příslušné áze, ale pouze bodem, němž je momen álně ychlos
od odu epla daném mís ě zo ku s ejně elká, jako ychlos ylučo ání la en ního epla.
Na počá ku nukleace je množs í
yloučeného epla elmi malé a nes ačí
kompenzo a z á y epla chladnu ím (někdy
ani nedojde k ekalescenci, např. na lik idu
ob . 6). Ty o sku ečné eplo y nukleace
jsou na kři ce eplo éměř neči elné a
lépe zře elné jsou na kři ce p ní de i ace
mís ě, kde dochází k odchylce p ůběhu
de i ace od nulo é kři ky – u lik idu TLN, esp.
u eu ek ika TEN – ob . 9. Při yhodnocení
kři ek se čas o ne yuží ají. Za eplo u
nukleace se pak ob ykle (ne zcela sp á ně)
označují minima TLlow a TElow na kři ce
eplo y.
Ob . 9: S a o ací eplo y nukleace p imá ní áze a eu ek ika
2.1. K ys alizační zá odky
Při he e ogenní k ys alizaci jsou zá odky ořeny nejčas ěji čás icemi sloučenin k ys alizačně
ak i ních p ků, někdy k nukleaci dochází o něž na geome icky ýhodných mís ech, zejména
na p o ilech d snos i po chu o my ( p ohloubeninách e s ěnách), du inách mezi z ny nebo
na neko o ých měs cích. K he e ogenní nukleaci edy může docháze na zá odcích
obsažených samo ném ko u, nabízených o mou nebo na zá odcích nášených očko adly.
Očko adla obsahují p ky, k e é eakcí s něk e ým p kem obsaženým a enině nebo
zájemnou eakcí mezi p ky očko adle, y áří zá odky hodné p o ůs u či é áze.
Zá odek musí splňo a několik podmínek, např. mí ysokou e modynamickou s abili u
( ysokou hodno u ΔG ), bý k ys alog a icky kompa ibilní se znikající ází (mí s ejný nebo
alespoň hodný yp mřížky) a splňo a i další podmínky. Tak například p o nukleaci aus eni u,
k e ý má kubickou plošně cen o anou mřížku, jsou hodné zá odky s kubickou mřížkou,
kdež o p o nukleaci g a i u zá odky s mřížkou šes e ečnou.
Při uhnu í eu ek ik dochází při k ys alizaci k mís nímu obohaco ání nebo ochuzo ání
jedno li ými p ky sousedních složkách eu ek ika, k chemickým mik ohe e ogeni ám a k
di uzním okům mezi složkami eu ek ika. V oblas ech, nichž dochází ke zájemnému
podněco ání a ůs u d ou nebo íce ázo ých složek eu ek ika s ůzným chemickým složením
dochází k z . koope a i nímu ůs u eu ek ika – ob . 10.
Oblas koope a i ního ůs u zniká p odloužení ča lik idu obou složek eu ek ika pod eplo u
k ys alizace. Pokud je sklon kři ek lik idu podobně s mý, je oblas koope a i ního ůs u
přibližně syme ická pod eu ek ickým bodem (např. sys ému Fe-Fe3C) – ob . 10 a. Pokud je
sklon obou ča lik idu značně odlišný, zhledem k elmi ozdílným a icím eplo ám – u li in Fe
a g a i u nebo u siluminu Al a Si, je oblas koope a i ního ůs u ychýlena nesyme icky
smě em k p ku s yšší a icí eplo ou (ob . 10 b).
Z k ys alog a ického hlediska se jedná o složi é p ocesy, k e é jsou při běžné e mické analýze
ěžko ozliši elné, ale na s uk uře sli iny se mohou p oje i . Tak např. očko áním může dojí
--- dT/d
---
d2T/d 2
TLN
TEN
14
T a kři ek uhnu í li in o li ňuje zejména la en ní eplo při k ys alizaci aus eni u a eu ek ika:
Aus eni - Laus = 160 J/g
G a i - Lg a = 3600 J/g
G a i ické eu ek ikum - Leu = 250 J/g
G a i je při uhnu í li in nej ýznamnějším zd ojem epla. Čím íce uhlíku se při uhnu í yloučí
e o mě g a i u, ím delší je eu ek ická p odle a na kři ce chladnu í. S p ůběhem g a i izace
přímo sou isí i p ůběh g a i ické expanze, k e á kompenzuje s aho ání uhnoucího aus eni u
[12]. Při me as abilním uhnu í je eu ek ická p odle a a celá kři ka uhnu í pods a ně k a ší
(u olňuje se méně la en ního epla než u g a i ického uhnu í).
Ob . 20: Kři ky eplo y chladnu í, 1. a 2. de i ace a cha ak e is ické oblas i
Te mickou analýzou se zaznamená á p ůběh uhnu í souřadnicích eplo a-čas. V něk e ých
případech se yuží á i 1. de i ace é o kři ky dT/d , ýjimečně i 2. de i ace d2T/d 2. Na kři kách
se mohou yhodnoco a cha ak e is ické eplo y, plochy i a kři ek – ob . 20. Něk e é
přís oje z naměřených hodno počí ají i další k ali a i ní pa ame y ( ab. 1 je použi o ob yklé
anglické značení).
Te mická analýza li in zp a idla posky uje spolehli é ýsledky u podeu ek ických až
eu ek ických li in. Při nadeu ek ickém složení, z láš ě u LKG, bý á ob ížné odliši uhnu í
eu ek ika od zniku p imá ního g a i u.
Pos up uhnu í nadeu ek ické li iny je zřejmý z ob . 21. Tuhnu í začíná znikem p imá ního
g a i u při přechlazení pod TLg bodě 1, ím se a enině sníží obsah uhlíku a při přechlazení
pod eplo u TEs dojde k nukleaci eu ek ického aus eni u – bod 2. Ta enina se ak opě oboha í
uhlíkem do bodu 3 oblas i koope a i ního ůs u, němž pak pok ačuje k ys alizace eu ek ika.
Na kři ce e mické analýzy lze iden i iko a eplo u bodu 1, odpo ídající zniku p imá ního
g a i u a nižší eplo u 3, odpo ídající eu ek ické eplo ě TElow. V li ině p o o zniká h ubší
p imá ní g a i a jemnější g a i eu ek ický – ob . 22.
dT/d
d2T/d 2
S aženiny
Ka bidy
Mik os aženiny
Seg egace
15
ob .
21: Tuhnu í nadeu ek ické li iny sys ému Fe-C [9]
Kři ka ochlazo ání nadeu ek ické li iny pak může mí p ůběh podle ob . 23
Ob . 23: Kři ka ochlazo ání nadeu ek ické li iny [10]
Tab. 1: Hodno y zjišťo ané na kři kách uhnu í
Symbol
Popis
Použi í
Me as abilní uhnu í
TLhigh
Teplo a lik idu
S ano ení CEL, u LLG sou islos s pe nos í – yšší TL – yšší
pe nos
TEme
Teplo a eu ek ická
Výpoče obsahu Si = (1147-TEme )/11.7
Výpoče obsahu C = CEL – Si/4 – P/2 (P - odhadem)
S abilní uhnu í
Teplo y
TLhigh
Teplo a lik idu
S ano ení CEL
TElow
Teplo a přechlazení
eu ek ika
Nízká TElow – nedos a ek nukleačních zá odků g a i u z yšuje sklon
k zákalce, TElow se li em g a i izačního očko ání z yšuje
TEhigh
Teplo a ůs u eu ek ika
Po očko ání se z yšuje, blíží se o no ážné TE o n
RE
Rekalescence
TEhigh - TElow – elká ekalescence znamená elkou g a i ickou
expanzi – způsobuje „namožení“ o em, očko áním se ekalescence
zmenšuje
TS
Teplo a solidu
Konec uhnu í - in lexním bodě kři ky T- , (minimum dT/d ),
- - nízká hodno a TS (pod cca 1100 oC) signalizuje seg egaci p ků,
- znik zákalky, špa nou g a i izaci, mik os aženiny
Ob . 22: G a i nadeu ek ické li ině
1. G
Eu .. G
Nukleace 1. g a i u
2. de i ace
1. de i ace
16
Podle s abilního sys ému Fe-C uhne LLG, LKG a e mikulá ní - LVG li ina.
LLG (angl. LGI) mají podeu ek ické až eu ek ické složení. Pe nos ahu sou isí s hodno ou
uhlíko ého ek i alen u přibližně podle z ahu Rm = 1000 - 190 CEL. Pomocí e mické analýzy
ak lze dobře yhodno i i pe nos li iny. Li iny LLG mají ob ykle dob ou g a i izační schopnos
a g a i ické s uk u y lze dosáhnou i neočko aném s a u, nebo při ela i ně nízkém s upni
očko ání, již při malém přechlazení pod o no ážnou eplo u TEs ab. Rekalescence na eplo ě
TE je ob ykle malá nízkých jedno kách s upňů – iz ob . 25.
LKG (angl. SGI) má uhlíko ý ek i alen ob ykle blízký eu ek ickému, někdy mí ně
nadeu ek ické složení. Z e mické analýzy LKG, p o edené před modi ikací, lze zjis i uhlíko ý
ek i alen na a eného ko u a případnou ko ekcí dosáhnou op imálního složení. Čas o se
předpokládá, že z á y uhlíku při modi ikaci se nah adí ek i alen ním účinkem křemíku
z modi iká o u a očko adla, akže ýsledný ko bude mí po modi ikaci přibližně s ejný uhlíko ý
ek i alen jako před modi ikací. Ten o předpoklad je šak nu no up a i podle ak uálně
použí ané echnologie modi ikace. Při eu ek ickém složení má kři ka ochlazo ání a dle ob .
24 (přibližně pla í TE = TEHigh).
Ob . 24: Op imální p ůběh analýzy eu ek ické LKG [9]
P ůběh
GRF 1
Čas sekundách do snížení eplo y od TEhigh o 15 K
- ysoká hodno a – o nomě ná k ys alizace, elké množs í g a i u,
malý sklon ke zniku ředin,
- malé GRF1 – ne o nomě ná g a i izace, nebezpečí zniku ka bidů
na konci uhnu í, mik os aženiny
GRF 2
Úhel e s upních, k e ý s í á kři ka de i ace oblas i TS
- malý úhel GRF2 – g a i se ylučuje až do konce uhnu í, ysoká
epelná odi os , málo mik os aženin
- elký úhel GRF2 – nebezpečí mik os aženin
- u LKG je ob ykle ě ší než u LLG, ě ší ýsky mik os aženin
GRF 3
Úhel na kři ce dT/d před TS, kde dT/d = -1
- ob ykle se ne yuží á
Plochy
S1
Plocha mezi TL a TElow
Dend i ické uhnu í, čím ě ší, ím íce podeu ek ické složení - u LKG
má bý co nejmenší – eu ek ické složení
S2
Plocha mezi TElow a
TEhigh
Oblas ekalescence – li em očko ání se zmenšuje, hodná co
nejmenší
S3
Mezi TEhigh a TS
Oblas ůs u g a i ického eu ek ika, elká hodno a odpo ídá elkému
množs í g a i u - ýhodné
dT/d
d2T/d 2
17
LKG má neočko aném s a u nižší
g a i izační schopnos než LLG, což se
p oje í ě ším přechlazením. Podle
kři ky TA získané po p o edení
modi ikace lze yhodno i konečný
p ůběh z hlediska g a i izace. Při dob ém
g a i izačním očko ání se eplo a
přechlazení TElow i eplo a k ys alizace
TEhigh blíží LLG. Eu ek ická p odle a má
bý o nomě ná, hodno a GRF1
dos a ečně elká (p o ob yklé kelímky je
GRF1 ozmezí 80-90).
Ob . 25: P ůběh eplo při uhnu í ůzných
eu ek ik [5]
Hodno a GRF2 je zá islá na p ůběhu
g a i izace zá ě u eu ek ické p odle y a
na eplo ní odi os i zniklé s uk u y. Při
o nomě né g a i izaci (úhel GRF2 je malý)
je i malé nebezpečí zniku mik os aženin.
Sklon kři ky na konci uhnu í oblas i
eplo y solidu je u LKG méně s mý, než u
LLG – což je cha ak e izo áno ě ším
úhlem ϑ = GRF 2 – ob . 26 ( o signalizuje
ě ší sklon LKG ke zniku ředin, než u
LLG).
Ob . 26: Sklon kři ek eplo y zá ě u
uhnu í [5]
Ve mikulá ní li ina LVG (angl. CGI) [10] se yznačuje ob ykle elkým počá ečním
přechlazením pod o no ážnou eplo u (podobně jako LKG) s následnou ý aznou
ekalescencí – ob . 25. (Nukleace g a i u a počá ek jeho ůs u p obíhá podobně jako u LKG,
ke konci uhnu í podobně jako u LLG.) P o dosažení čis ě g a i ické s uk u y LVG je nu né
dos a ečné g a i izační očko ání.
Za ímco u LLG lze mechanické las nos i pomě ně spolehli ě u či podle eplo lik idu TL, u
LKG a LVG jsou u čeny přede ším p ůběhem eu ek oidní (pe li ické) přeměny a p o o pe nos
ěch o li in e mickou analýzou oblas i uhnu í s ob yklými písko ými kelímky s ano i nelze
(kelímky se během měření ozpadnou). Aby se zk á ila doba do dosažení pe li ické/ e i ické
přeměny, odlé ají se jiná zkušební ělíska menších ozmě ů.
1. de i ace LKG
Teplo a chladnu í LKG
Teplo a chladnu í LLG
1. de i ace LLG
18
4. Te mická analýza sli in hliníku
4.1. Sli iny hliníku
Sli iny hliníku jsou ypem sli in s omezenou ozpus nos í přísado ých p ků hliníku. S uk u a
je edy, zá islos i na d uhu přísado ého p ku a jeho množs í, ořena p imá ní ází a
eu ek ikem. Chemické složení sli in hliníku bý á ob ykle podeu ek ické až eu ek ické,
ýjimečně nadeu ek ické.
Nej ýznamnějším ypem sli in hliníku je sli ina Al-Si – silumin – ob . 27. Eu ek ická koncen ace
křemíku je přibližně 12,0-12,5 %Si (někdy se u ádí i odlišná hodno a). U podeu ek ického
siluminu je p imá ní ází (α)-Al, u nadeu ek ického je o křemík. Rozpus nos křemíku uhé
ázi α-Al je elmi nízká (asi 1,6 % při eu ek ické eplo ě, za no mální eplo y zanedba elná),
p o o se čas o označuje jenom jako Al. Křemík se siluminu ylučuje jako éměř čis ý p ek.
Eu ek ikem je směs k ys alů (α)-Al a Si.
Biná ní siluminy, k e é obsahují pouze s opo é množs í dalších p ků, se použí ají spíše
ýjimečně. Technicky ob yklé ypy siluminů obsahují něk e é zámě ně přidá ané legu y a další
p ky, po ažo ané za dop o odné nebo nečis o y. Rozpus nos ěch o p ků α-Al je ob ykle
nižší, než je jejich obsah e sli ině, p o o při uhnu í dochází k jejich seg egaci e zbý ající
a enině a zniku in e me alických ází. In e me alické áze jsou chemické sloučeniny, k e é
znikají in e alu uhnu í mezi eplo ami lik idu a eplo ou konce uhnu í (solidu) nebo oří
ícesložko á eu ek ika. Vzájemně se liší chemickým složením, poč em zúčas něných p ků,
eplo ou zniku a k ys alog a ickou s uk u ou (mo ologií). Tendence k seg egaci p ků zá isí
na jejich ozdělo acím koe icien u „k“ podle Scheilo a z ahu:
𝐶𝐿 =𝐶𝑜 (1 − 𝑓𝑠)(𝑘−1) (12) kde značí: CL/Co - koncen ace p ku e zby ku eku é/ uhé áze
S - podíl z uhlé áze
Z ob yklých p ků e slé á enských sli inách má elký sklon k seg egaci zejména železo.
Složení in e me alických ází zá isí na obsahu a kombinaci ůzných p ků. Fáze, k e é znikají
mezi eplo ami lik idu a solidu mohou b áni pohybu a eniny při dosazo ání ( znik
mik os aženin), ícesložko á eu ek ika se čas o ylučují zá ě u uhnu í na h anicích
z n/dend i ů. In e me alické áze se mohou ysky o a o něž jako p imá ní – znikají ak
„kalo é“ áze. In e me alické áze mohou mí ozdílné k ys alické mřížky, obecně jsou ale dé
a křehké a zho šují mechanické las nos i sli iny a ob obi elnos . Vznik ěch o ází je ždy
dop o ázen příslušným epelným e ek em.
Něk e é sli iny mají ýznamnou ozpus nos přísado ého p ku hliníku při eplo ě uhnu í
(např. Al-Cu nebo Al-Mg), při ochlazo ání uhém s a u se šak snižuje - ob . 28. P ecipi ace
znikající áze je zá islá na ychlos i ochlazo ání a při dos a ečně in enzi ním chlazení je její
yloučení li ém s a u možno omezi nebo mu zab áni .
Ob . 27: Ro no ážný diag am Al-Si Ob . 28: Diag am Al-Cu
obsah mědi [%]
eplo a (oC)
700
650
600
550
500
2 4 6 8
Al + θ
5,65 %Cu
660 oC
548 oC
Al
19
4.2. K ys alizace siluminu
Množs í la en ního epla, k e é se u olňuje při uhnu í, zá isí na d uhu a množs í
přísado ého p ku. U sli in Al-Si je epelný přínos eu ek ického (e . p imá ního) křemíku elmi
ýznamný a jeho ylučo ání je p o o na kři kách chladnu í dobře iden i iko a elné.
La en ní eplo hliníku je přibližně - LAl - 400 kJ/kg
La en ní eplo křemíku - LSi - 1800 kJ/kg
La en ní eplo eu ek ika - Leu Al-Si - 700 kJ/kg
4.2.1. K ys alizace podeu ek ických sli in Al-Si
K ys alizace p imá ní áze
Tuhnu í podeu ek ického siluminu začíná nukleací p imá ní áze α-Al na zá odcích obsažených
a enině, ob ykle při malém přechlazení cca 1-4 K. Těmi o při ozenými zá odky jsou
sloučeniny p ků, k e é pochází ze sázko ých su o in, do a eniny se dos aly při p imá ní
ý obě hliníku, z elek od, yzdí ky nebo me alu gických příp a ků. Bý ají o zejména čás ice
CaO, sloučeniny ypu CaxAlyOz nebo MgxAlyOz, MgO, TiC, Al4C3, SiC a jiné [17]. Při ůs u
zá odků p imá ní áze znikají dend i y α-Al, k e é os ou e smě u p o i smě u od odu epla,
ě í se a oří dend i ické síťo í. Ta enina mezi dend i y se p ůběhu uhnu í pos upně
obohacuje o křemík a při eu ek ické eplo ě uhne jako eu ek ikum Al-Si. Během uhnu í
p imá ní áze se zbý ající a enina důsledku seg egace obohacuje o něž o přísado é p ky
a nečis o y, z nichž za hodných eplo znikají in e me alické áze.
Z elikos i dend i ů se me alog a icky u čuje dispe zi a s uk u y. Z hlediska mechanických
las nos í a chemické homogeni y je ýhodné, jes liže sli ina má jemnoz nnou s uk u u, j.
elké množs í k ys alizačních zá odků a menší elikos dend i ů. Zjemnění z na p imá ního
α-Al se dosahuje ychlým ochlazo áním ko u při uhnu í nebo očko áním.
Vhodným očko adlem p o nukleaci hliníku je i an, k e ý eaguje s hliníkem za zniku zá odků
TiAl3, na nichž začíná k ys alizace áze α-Al. Vě šího nukleačního účinku se dosahuje
kombinací i anu a bo u. Zde pak p imá ními zá odky jsou bo idy TiB2 na nichž dochází
k nukleaci Ti Al3 – ob . 29. Velikos ěch o čás ic je řádo ě několik μm. P o očko ání lze použí
solí Ti a B, ob ykle se šak použí ají předsli iny ypu Al-Ti nebo Al-Ti-B s ozdílnými pomě y
obou p ků a jejich obsahem jedno kách p ocen , nejčas ěji sli ina AlTi5B1. Očko ací
příp a ky se před li ím ponořují do a eniny nebo přidá ají do ko u při li í. Vznik ěch o
p imá ních zá odků usnadňuje nukleaci áze α-Al a ede ke zjemnění s uk u y. Očko ací
účinek není alý a podle eplo y a in enzi y íření ko u odezní á řádu desí ek minu .
Ob . 29: Zá odky p o k ys alizaci α-Al
Na kři kách ochlazo ání se účinek očko ání p oje í zmenšením přechlazení a ekalescence
při začá ku uhnu í – ob . 30. Účinek očko ání se hodno í podle zmenšení přechlazení a
ekalescence op o i neočko ané sli ině. Někdy se a o oblas ekalescence yhodnocuje i
složi ějšími způsoby s yuži ím času, např. podle ob . 31 nebo jinou me odou, k e ou se ak
např. u čuje z . hodno a KF16.
20
Zá islos eplo y TL na obsahu Si je u sli in Al-Si éměř lineá ní, přibližně podle zá islos i (13).
To umožňuje podle TL na kři ce chladnu í dobře u či obsah Si e sli ině.
TL= 660 – 7 ∙ %Si (13)
S a , kdy in e alu k ys alizace dosáhnou uhnoucí dend i y až do epelné osy odli ku
(dend i y se zájemně do ýkají) se nazý á kohe ence dend i ů [24, 25]. V p axi o znamená,
že skončila možnos pohybu a eniny, začínají znika s aženiny, mik os aženiny, seg egace a
ni řní hliny. Bod kohe ence není na kři kách ochlazo ání při běžné e mické analýze
zře elný, ale lze ho zjis i e mickou analýzou se d ěma e močlánky ( ose a na ok aji zo ku).
Ob . 30: Kři ky chladnu í a s uk u y neočko aném Ob . 31: Va ian a způsobu hodnocení
s a u ( le o) a očko aném s a u ( p a o) [16] oblas i ekalescence
K ys alizace eu ek ika
Eu ek ikum siluminů je ořeno čás icemi ází α-Al a Si [18,19]. Křemík je křehká áze, k e á
snižuje plas ické las nos i sli iny. Podle mo ologie čás ic křemíku zniká eu ek ikum
lamelá ní, z ni é nebo modi iko ané – ob . 32. Obě y o áze k ys alizují ela i ně
samos a ně na las ních ( edy ozdílných) k ys alizačních zá odcích, přičemž se zájemně
o li ňují koncen ačními ozdíly zúčas něných ází, smáči os í, smě em a ychlos í ůs u.
Zá odky p o α-Al jsou např. TiAl3 nebo jiné (jak bylo ýše u edeno), nukleačními zá odky
křemíku jsou čás ice AlP. Zd ojem os o u jsou sázko é su o iny, žá u zdo né hmo y, příp.
jiné. Eu ek ikum nemodi iko aného siluminu je ypem „anomálního“ eu ek ika.
Ob . 32: D uhy eu ek ik e sli ině Al-Si
– Při nízkém obsahu cca 1-2 ppm P znikají p imá ní desko i é čás ice Si ořící z . lamelá ní
eu ek ikum - je ypické p o elmi čis é sli iny. Zá odků AlP je zde málo, nukleační ene gie je
z ni é lamelá ní modi iko ané
lamely Si
modi . Si
21
pomě ně ysoká a p o o yžaduje značné přechlazení pod o no ážnou eplo u kolem cca 3-
5 K. Lamelá ní eu ek ikum je mezis upněm mezi eu ek ikem z ni ým a modi iko aným.
– Při obsahu kolem 5 ppm P a íce - z ni é eu ek ikum, sli iny běžné čis o y – k ys alizační
podmínky jsou ýhodnější a k nukleaci s ačí podchlazení kolem 1-2 K, znikají h ubá z na Si
nebo lus ší lamely. To o eu ek ikum se čas o p e e uje při lako ém li í.
– Při modi ikaci siluminu sodíkem nebo s onciem dochází k azbě os o u do sloučenin, k e é
nejsou p o křemík k ys alicky ak i ní podle o nice AlP + 3 Na → Al + Na3P, podobně pla í p o
s oncium. To ede k deak i aci zá odků p o k ys alizaci křemíku a zniká lákni é
modi iko ané eu ek ikum. V důsledku neexis ence hodných zá odků AlP p obíhá ůs jiným
mechanismem než ůs nemodi iko aného
křemíku – d ojča ěním. K ys alizace Si ím o
způsobem je ene ge icky ná očnější než u
lamelá ní nebo z ni é o my a p o o p obíhá při
ě ším přechlazení pod o no ážnou eplo ou
– až 8-10 K.
Čás ice křemíku mají a jemných láken a
méně na ušují plas ické las nos i ma ice. Při
modi ikací S je modi ikační účinek slabší než
Na a o něž s uk u a křemíko ých čás ic je
h ubší. Modi ikační účinek zá isí na ýchozím
obsahu P e sli ině. Dá ko ání modi iká o u
se mu p o o musí přizpůsobi – ob . 33.
Výchozí obsah P e sázce má bý nízký.
Ob . 33: Vli obsahu P a Na na s uk u u eu ek ika
Modi ikací se pods a ně z yšují plas ické
las nos i sli iny, mí ně se z yšuje pe nos .
Vlas nos i zá isí na ú o ni modi ikace.
V o no ážném diag amu Al-Si dochází po
modi ikaci k ý aznému poklesu eu ek ické
eplo y TEmod a posunu eu ek ického bodu –
ob . 34. Hodno a poklesu eu ek ické
eplo y modi iko ané sli iny op o i
nemodi iko ané je měří kem ú o ně
modi ikace. To o snížení bý á při modi ikaci
sodíkem ob ykle mezi 6-10 K, po modi ikaci
s onciem je menší - cca 5-7 K.
Ob . 34: Snížení eu ek ické eplo y ko u
modi ikací
P ůběh kři ek ochlazo ání při uhnu í ůzných
d uhů eu ek ika je na ob . 35.
Sku ečné přechlazení při eu ek ické
k ys alizaci se z ahuje k o no ážné
eu ek ické eplo ě TE o n, k e á je ýznamně
zá islá na chemickém složení sli iny – čas o
se u ádí z ah (14) [16] :
Ob . 35: P ůběh uhnu í ůzných eu ek ik
𝑇𝐸 𝑟𝑜𝑣𝑛 = 577 − 12,5
𝑆𝑖 ∙ (4,43 ∙𝑀𝑔 + 1,43 ∙𝐹𝑒 + 1,93 ∙𝐶𝑢 + 1,7 ∙ 𝑍𝑛 +3∙𝑀𝑛 + 4 ∙ 𝑁𝑖) (14)
TEnemod
TEmod
z ni é
eu ek ikum
lamelá ní
modi iko ané
eu ek ikum
22
In e me alické áze
K omě základních p ků obsahují sli iny hliníku řadu legu , dop o odných p ků a ko o ých
nečis o . Rozpus nos ěch o p ků hliníku je ob ykle elmi malá, až zanedba elná, mají
elmi nízký ozdělo ací součini el a p o o y o p ky společně s hliníkem ale i bez něj oří
las ní chemické sloučeniny, čas o s komplexním chemickým složením - in e me alické áze
[22]. Z a eniny se ylučují buď in e alu k ys alizace nebo na konci uhnu í. Ob ykle jsou
dé a křehké. K ys alizují e a u desek, jehlic, shluků nebo kompak ních ú a ů a podle
oho méně či íce na ušují spoji os základní sli iny a snižují její mechanické las nos i. Vznik
in e me alik je k ys alog a icky dos i složi ý p oblém. Mimořádně škodli é jsou plošně ozlehlé
čás ice, k e é mají ý azný ubo ý účinek.
Ob yklými in e me alickými ázemi jsou zejména:
- Fáze β-Fe – označo aná jako jehlico á áze (na ýb usu), p os o u desko á, ypu
sloučeniny Al5FeSi. Vzniká e sli inách, nichž železo není kompenzo áno dos a ečným
obsahem manganu. K ys alizuje monoklinické sous a ě, ob ykle in e alu k ys alizace
mezi TL a TE. Teplo a zniku se zá islos i na konk é ním složení sli iny a na ychlos i
chladnu í může dos i liši , přibližně bý á kolem eplo 560-570 oC. H ubé čás ice, znikající
při pomalém chladnu í působí na mechanické las nos i sli in mimořádně nega i ně,
zejména způsobují křehkos . Při ychlém chladnu í při lako ém li í znikají čás ice
d obnější, jejichž účinek je méně škodli ý. Čás ice, k e é mají elké plošné ozmě y, b ání
pohybu ko u při dosazo ání a jejich souseds í někdy znikají mik os aženiny – ob . 36.
Te mickou analýzou je jejich znik zp a idla dobře de eko a elný na kři ce de i ace,
případně i na kři ce eplo y. Na ýb usu nemodi iko ané sli iny jsou jehlice β- áze někdy
ěžko odliši elné od jehlic křemíku, u modi iko ané sli iny se ozlišují snadno.
Ob . 36: Vměs ky áze ypu β-AlFeSi
- Fáze α-Fe – kompak ní áze označo aná jako α-AlFeMnSi s boha ým a o ým členěním,
na ýb usech jako žeb o ané ú a y (čínské písmo) – ob . 37. K ys alizuje kubické
sous a ě. Vzniká, když je železo kompenzo áno dos a ečným obsahem manganu s nímž
oří sloučeniny ypu Al15(MnFe)3Si2 i jiné. Teplo a zniku odli cích je elmi a iabilní mezi
cca 570oC a TE sli iny, zá isí na koncen aci zúčas něných p ků a na ychlos i chladnu í.
Pomocí e mické analýzy je α- áze Fe hůře de eko a elná než β- áze Fe. Na kři kách
ochlazo ání může s eu ek ikem Al-Si někdy splý a . Kompak ní áze α- áze Fe má
pods a ně méně škodli é účinky než jehlico á áze Al5FeSi.
.
Ob . 37: Vměs ky áze ypu
α-AlFeMnSi
23
Komplexní li obsahu Fe, Mn a C se yjadřuje z .
koe icien em sedimen ace:
KS = Fe + 2 ∙ %Mn + 3 ∙ %C (15)
Při ysoké hodno ě koe icien u sedimen ace a při nízké
ud žo ací eplo ě ud žo acích pecích, někdy i
masi ních odli cích, se ylučuje p imá ní áze,
nazý aná jako „kal“, k e á chemicky odpo ídá ypu áze
α-Fe - ob . 38. Te mickou analýzou se nezaznamená á.
Ob . 38: Kalo é čás ice
- Fáze hořčíku – hořčík je čás ečně ozpuš ěn hliníku, při yšším obsahu zniká
in e me alická áze Mg2Si nebo komplexní áze s Fe. Ty o áze jsou e mickou analýzou
de eko a elné na kři ce eplo y, lépe na kři ce de i ace již od obsahu přibližně 0,1-0,2 %
Mg při eplo ách kolem 540-550 oC. Mí ně snižují mechanické las nos i – ý azněji ažnos .
- Fáze mědi – ylučují se jako sloučenina Al2Cu kompak ních, a o ě členi ých ú a ech –
ob . 39 při eplo ách přibližně kolem 520-500 oC – iz. ob . 42.
Ob . 39: Vměs ky áze Cu Ob . 40: Komplexní áze Fe, Mn, Cu a Mg
- Při obsahu Mg a Cu (případně i Fe a Mn) znikají zá ě u uhnu í, při eplo ách asi 500-
480 oC, složi á, a o ě pomě ně kompak ní ícesložko á eu ek ika – ob . 40.
Na kři ce eplo y se (podle jejich množs í) p oje í náznakem p odle y a na kři ce p ní
de i ace jedním nebo d ěma zře elnými píky – ob . 43 a 44.
Na ob . 41 až 44 jsou příklady kři ek chladnu í a jejich de i ací.
Ob . 41: Téměř eu ek ická biná ní sli ina Al-Si Ob . 42: Sli ina s obsahem Cu a Fe
čas
čas
Si
Al
CuAl2
π-AlSiMgCu
α-AlFeMnSi
CuAl2
Al
Si
kal
