Tytuł artykułu
Autorzy
Treść / Zawartość
Pełne teksty:
Identyfikatory
Warianty tytułu
Optymalizacja okresu przemiany izotermalnej podczas hartowania izotermalnego żeliwa ciągliwego perlitycznego
Języki publikacji
Abstrakty
The present paper examines and compares the influence of austempering parameters such as temperature and time on the isothermal transformation and microstructural changes of ductile iron. To identify the compositional and structural changes during an isothermal transformation, a very wide austempering period is chosen at a transformation temperature for the precise determination of the process window. XRD, optical, and scanning electron microscopic techniques are exploited to identify and analyze the changes in the austempered structure, at austempering temperatures of 250°C and 400°C. The various structural parameters like austenite volume fraction (Vγ, its carbon content (Cγ), lattice parameter, and the average cell size of the ferrite are ascertained. Electron backscattered diffraction (EBSD) analysis is used to identify the carbide precipitation obtained due to the austempering Stage-II reaction. It is noticed that, at the end of the austempering Stage-II reaction, there is a significant reduction in the volume fraction of stabilized austenite and it’s carbon content, as the microstructure at this stage not only contains ausferrite but also additional precipitated iron carbides. With an increase in austempering time, the austenite and ferrite volume fraction increase until the austenite becomes stabilized with sufficient carbon. The increase in the lattice parameter of the austenite during austempering corresponds to the rise in carbon content within the austenite. A rise in the austempering temperature leads to a reduction in the volume fraction of the ferrite and an increase in the stabilized austenite volume fraction. The optimum isothermal transformation period for austempered ductile iron is established, based on the period during which the maximum content of the austenite volume fraction, its carbon, the lattice parameter, and the average cell size of the ferrite are maintained.
W pracy przedstawiono badania dotyczące wpływu parametrów hartowania izotermicznego takich jak temperatura i czas na izotermiczną transformację i zmiany mikrostrukturalne żeliwa sferoidalnego. W celu określenia zmian strukturalnych i składu chemicznego podczas przemiany izotermalnej został dobrany bardzo szeroki okres hartowania izotermalnego, co pozwoliło na precyzyjne określenie warunków procesu. Zastosowano techniki takie jak dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (XRD), mikroskopia świetlna i skaningowa mikroskopia elektronowa, aby zidentyfikować i przeanalizować zmiany strukturalne po hartowaniu w temperaturach 250°C i 400°C. Określono różne czynniki strukturalne, takie jak udział objętościowy austenitu (Vγ), zawartość węgla w austenicie (Cγ), stała sieciowa oraz średnia wielkość komórki elementarnej ferrytu. Dyfrakcję elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) zastosowano do zidentyfikowania wydzieleń węglików powstałych wskutek reakcji drugiego etapu podczas hartowania izotermalnego. Nie zauważono, aby z końcem reakcji drugiego etapu hartowania izotermalnego nastąpił widoczny spadek udziału objętościowego ustabilizowanego austenitu i zawartości w nim węgla, ponieważ mikrostruktura na tym etapie nie tylko zawiera ausferryt, lecz również wydzielenia węglików żelaza. Wraz z wydłużeniem czasu hartowania udział objętościowy austenitu i ferrytu wzrasta aż do momentu, kiedy austenit zostanie ustabilizowany odpowiednią ilością węgla. Zwiększenie stałych sieciowych austenitu w trakcie hartowania izotermalnego prowadzi do zmniejszenia udziału objętościowego żelaza i wzrostu udziału ustabilizowanego austenitu. Optymalny okres transformacji izotermalnej hartowanego żelaza sferoidalnego został określony na podstawie okresu, podczas którego maksymalna zawartość udziału objętościowego austenitu, zawartego w nim węgla, stałej sieciowej i średniej wielkości komórki elementarnej ferrytu była utrzymana.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
313--331
Opis fizyczny
Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
- Kavikulguru Institute of Technology and Science, Department of Mechanical Engineering, Ramtek, India
autor
- Visvesvaraya National Institute of Technology, Department of Metallurgy and Materials Engineering, Nagpur, India
autor
- Visvesvaraya National Institute of Technology, Department of Metallurgy and Materials Engineering, Nagpur, India
autor
- Visvesvaraya National Institute of Technology, Department of Metallurgy and Materials Engineering, Nagpur, India
Bibliografia
- [1] Ductile Iron Data for Designing Engineer. Rio Tinto Iron & Titanium Inc., Montreal 1990
- [2] Metzioff K.E., Fang L.Y., Loper C.R.: AFS Transactions, 47 (1995), 103–112
- [3] Voigt R.C., Loper C.R.: Austempered ductile iron – process control and quality assurance. Proceedings of the 1st International Conference on Austempered Ductile Iron, ASM, (1984), 83–90
- [4] Janowak J.F., Gundlach R.B.: Development of a ductile iron for commercial austempering. Transactions AFS, 86 (1983), 377–386
- [5] Vĕchet S., Kohout J., Bokůvka O.: Fatigue properties of nodular cast iron. Únavové vlastnosti tvárné litany, Zilinska univerzita, Zilina 2002
- [6] Rouns T.N., Rundman K.B.: Constitution of austempered ductile iron and the kinetics of austempering. AFS Transactions, 95 (1987), 851–874
- [7] Tanaka Y., Kage H.: J. Development and Application of Austempered Spheroidal Graphite Cast Iron. Materials Transactions, 33, 6 (1992), 543–557
- [8] Parhad P., Likhite A., Bhatt J., Peshwe D.: The Effect of Cutting Speed and Depth of Cut on Surface Roughness During Machining of Austempered Ductile Iron. Transactions of the Indian Institute of Metals, 68, 1 (2015), 99–108
- [9] Senczyk D.: Laboratorium z rentgenografii structuralnej. Politechnika Poznańska, Poznań 1974
- [10] Aranzabal J., Gutierrez I., Rodriguez-Ibabe J.M., Urcola J.J.: Influence of the Amount and Morphology of Retained Austenite on the Mechanical Properties of an Austempered Ductile Iron. Metallurgical and Materials Transactions A, (1997), 1143–1156
- [11] Cullity B.D.: Elements of X-Ray Diffraction. Addison–Wesley Publishing Company, Reading, MA, USA 1956.
- [12] Keough J.R.: An ADI Market Primer. Foundry Management and Technology, 123, 11 (1995), 28–31
- [13] Seshan S.: ADI – the under-exploited wonder cast iron. Transaction of Indian Foundryman, National Seminar, SG-50. Golden Jubilee Celebration, 84–92 (1998)
- [14] Fuller A.G.: Effects of Graphite Form on Fatigue Properties of Pearlitic Ductile Irons. AFS Transactions, 77–102A (1997), 527–538
- [15] Navara E., Zimba J.: Ausferritic Ferrous Alloys – a Challenge to Industry and Research. Acta Metallurgica Slovaca, 10, 1 (2004), 244–252
- [16] Christian J.W.: The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Pergamon Press, Oxford – New York 1965, 778–786
- [17] Bhadeshia H.K.D.H.: Bainite in steels: transformations, microstructure and properties. Institute of Materials, London 1992
- [18] Takahashi M., Bhadeshia H.K.D.H.: A Model for the Microstructure of Some Advanced Bainitic Steels. Materials Transaction of the Japan Institute of Metals, 32 (1991), 689–696
- [19] Thomson R.C., James J.S., Putman D.C.: Modelling microstructural evolution and mechanical properties of austempered ductile iron. Materials Science and Technology, 16, 11–12 (2000), 1412–1419
- [20] Ductile Iron Society: Ductile Iron Data for Design Engineers. http://www.ductile.org/didata/pdf/didata2.pdf, 9
- [21] Durhamfoundary, austempered ductile iron castings. http://www.durhamfoundry.com/austempered_ductile_iron.htm
- [22] Polishetty A.: Machinability and microstructural studies on phase transformations in Austempered Ductile Iron. A thesis submitted to Auckland University of Technology, Aucland 2011
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-4d530579-cec7-402e-aa17-f2cf7bb506b6
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.