Analiza porównawcza krzywych krzepnięcia uzyskanych za pomocą systemu analizy termicznej oraz rejestratora cyfrowego

• Autorzy: Kuder M. , Jaśkowiec K.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2015.18

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of solidification curves obtained by thermal analysis system and multi-channel digital recorder

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem badań było określenie możliwości i warunków zastosowania cyfrowego wielokanałowego rejestratora do kontroli jakości żeliwa za pomocą analizy termicznej wykonanej w krótkim czasie. Opracowano program komputerowy współpracujący z rejestratorem cyfrowym, wspomagający obróbkę danych przejmowanych „na żywo” lub zapisanych w pamięci rejestratora. Program ten określa parametry punktów charakterystycznych krzywej chłodzenia odpowiadających za właściwości wytapianego żeliwa. Wykonano szereg wytopów żeliwa o perlitycznej osnowie i zróżnicowanej postaci grafitu. Przy użyciu profesjonalnego systemu analizy termicznej oraz rejestratora cyfrowego zarejestrowano przebiegi procesów krystalizacji żeliwa w próbnikach typowych i o obniżonej grubości. Dokonano analizy przebiegu krzywych krzepnięcia dla określenia temperatur krytycznych, jak: TL, TElow, TEhigh, R, TS. Przeprowadzono badania składu chemicznego i struktury żeliwa z wytopów doświadczalnych. Porównano wyniki oznaczeń uzyskanych przy użyciu obu zestawów aparatury. Stwierdzono, że zastosowanie rejestratora i wysokiej częstotliwości próbkowania umożliwia prowadzenia analizy termicznej żeliwa przy dużej szybkości stygnięcia i stwarza korzystne warunki kontroli procesu produkcyjnego cienkościennych odlewów żeliwnych.

EN

The aim of the study was to determine the possibilities and conditions for the use of a multi-channel digital recorder to control cast iron quality by rapid thermal analysis. A computer program cooperating with a digital recorder was developed. It supports processing of the acquired data “live” or stored in the recorder memory. The program establishes parameters of the characteristic points on the cooling curve responsible for the properties of the iron melt. A series of melts of cast iron with pearlitic matrix and a varied form of graphite was made. Using professional system of thermal analysis and digital recorder, the waveforms of the cast iron solidification process were plotted for samples of standard and reduced wall thickness. The obtained solidification curves were subjected to detailed analysis to determine the critical temperatures, like TL, TElow, TEhigh, R, TS. The chemical composition and structure of the cast iron from experimental melts were examined. The results of measurements were compared using both sets of equipment. It was found that the use of the recorder and high sampling frequency allow carrying out the thermal analysis of cast iron at a high cooling rate and create favourable conditions for control of the production process of thin-wall iron castings.

Słowa kluczowe

PL

żeliwo; analiza termiczna; rejestrator cyfrowy; program komputerowy; odlew cienkościenny

EN

cast iron; thermal analysis; digital recorder; computer program; thin-wall casting

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 55, nr 4
• Strony: 11--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Kuder M.

• Instytut Odlewnictwa, Zakład Stopów Żelaza, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Jaśkowiec K.

• Instytut Odlewnictwa, Zakład Stopów Żelaza, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Bibliografia

• 1. Popovski, V., Misterek, C., Kaiser, L. (2005). Metallurgical comparisons between operating conditions, types and fade effects in gray iron. Proceedings of the AFS Cast Iron Inoculation Conference, September 29−30 2005, Schaumburg, Illinois, 57−68.
• 2. Sheikh Abdolhossein, A., Nilli-Ahmadabadi, M. (2005). Fading investigation in ductile cast iron aided by cooling curve analysis. International Journal of Cast Metals Research, 18(5), 295−299.
• 3. Stawarz, M., Szajnar, J. (2005). Zastosowanie metody analizy termiczno-derywacyjnej do oceny jakości żeliwa sferoidalnego. Przegląd Odlewnictwa, 55(4), 256−261.
• 4. Górny, M., Tyrała, E. (2013). Effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of thin-walled ductile iron castings. Journal of Materials Engineering and Performance, 22(1), 300−305.
• 5. Pedersen, K. M., Tiedje, N. S. (2008). Graphite nodule count and size distribution in thin-walled ductile cast iron. Materials Characterization, 59(8), 1111−1121.
• 6. Vauchert, A., Jacqet, P., Rossi, F., Lagardette, P. (2009). Optimizing the inoculation of ductile cast iron using thermal analysis. International Conference for Doctorants, WTF 2009, 46th Foundry Days, 3rd June 2009, Brno, Czech Republic.
• 7. ATAS Adaptacyjny System Analizy Termicznej. Przewodnik Użytkownika. Nova Cast Foundry Solutions AB. (2009).
• 8. Sillén, R. (2002). Some facts and hypotheses related to thermal analysis with ATAS. Ductile Iron News, (2).
• 9. Zhao, H., Liu, B. (2001). Modeling of stable and metastable eutectic transformation of spheroidal graphite iron casting. ISIJ International Journal, 41(9), 986−991.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.