Ocena właściwości magnetycznych żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego podczas wymrażania

• Autorzy: Myszka D. , Kowalczyk M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2015.6.14

Warianty tytułu

EN

Evaluation of magnetic properties of ausferritic ductile iron during cryogenic treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Austenit w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym jest fazą mającą specyficzne cechy zależne od wielu czynników. Te najczęściej badane i wymieniane są związane z wpływem składu chemicznego oraz parametrów obróbki cieplnej, co starano się uwypuklić w analizach przedstawionych w artykule. Można jednak przyjąć pewne uogólnienie, które jest związane z całą grupą żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego — stwierdzono w badaniach, że w mikrostrukturze żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego występuje austenit, którego temperatura MS znajduje się poniżej 0°C oraz że austenit ten nie jest jednorodny, na co wskazuje znaczny przedział temperatury przemiany pomiędzy MS i Mf. Niejednorodność właściwości magnetycznych austenitu oraz określenie wartości temperatury MS jako niewiele niższej od 0°C wskazują, że austenit w temperaturze pokojowej może wykazywać niestabilność mechaniczną. Celem przedstawionych w artykule badań było określenie stabilności mikrostruktury żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego podczas zmian temperatury w zakresie 20÷300 K za pomocą określenia jego cech magnetycznych. Przeprowadzono pomiary w magnetometrze z wibrującą próbką (VSM) na próbkach ze stali austenitycznej Fe27Ni2TiMoAlNb oraz czterech rodzajów żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego otrzymanego w różnych warunkach obróbki cieplnej. Na zarejestrowanych krzywych zmian magnetyzacji w funkcji temperatury zaobserwowano szereg charakterystycznych punktów związanych z przemianami zachodzącymi w mikrostrukturze. Dla każdego z materiałów zidentyfikowano temperaturę MS oraz przedział temperatury, w którym zachodzi przemiana martenzytyczna.

EN

Austenite in ausferritic ductile iron is a phase with some specific features dependent on many factors. As highlighted in the disclosed analysis, the factors most commonly studied and described are those related with the effect of chemical composition and heat treatment parameters. A few general statements can be made here, however, which will relate to the entire group of ausferritic ductile iron grades. These are the following statements: a) in the microstructure of ausferritic ductile iron, austenite is present and its MS temperature is below 0°C, b) this austenite is not homogeneous as indicated by a wide range of transformation temperatures between MS and Mf . The heterogeneity of the magnetic properties of austenite and the value of MS temperature at a level slightly lower than 0°C indicate that austenite at room temperature can be mechanically unstable. The aim of this article was to determine the stability of the austempered ductile iron (ADI) microstructure during temperature changes in a range of 20÷300 K through changes in magnetic properties. The measurements were taken in a vibrating sample magnetometer (VSM) using Fe27Ni2TiMoAlNb austenitic stainless steel and four types of austempered ductile iron. ADI samples were obtained under various heat treatment conditions. The plotted curves showing changes in the magnetization level as a function of temperature, illustrating changes taking place in the microstructure. For each of the materials examined, the MS and Mf temperature of the martensitic transformation takes place were identified.

Słowa kluczowe

PL

żeliwo sferoidalne ausferrytyczne; ADI; austenit; martenzyt; właściwości magnetyczne

EN

ausferritic ductile iron; ADI; austenite; martensite; magnetic properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 36, nr 6
• Strony: 419--422
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Myszka D.

• Wydział Inżynierii Produkcji, Politechnika Warszawska

autor

Kowalczyk M.

• Wydział Inżynierii Materiałowej, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Myszka D., Borowski T.: Wymrażanie żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego. Inżynieria Materiałowa 3 (2006) 2210÷224.
• [2] Myszka D., Borowski T., Babul T.: Influence of cryogenic treatment on microstructure and hardness of austempered ductile iron. 5th WSEAS Int. Conf. on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment, Greece (2007).
• [3] Aranzabal J., Guitierrez I., Rodriguez-Ibabe J., 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 28A (1997) 1143÷1156.
• [4] Srinivasmurthy Daber, Prasad Rao P.: Formation of strain-induced martensie in austempered ductile iron. Journal of Materials Science 43 (2008) 357÷367.
• [5] Garin J. L., Mannheim R. L.: Strain-induced martensite in ADI alloys. Journal of Materials Processing Technology 143-144 (2003) 347÷351.
• [6] Myszka D.: Austenite-martensite trasformation in austempered ductile iron. Archives of Metallurgy and Materials 52 (2007) 475÷480.
• [7] Ritha Kumari U., Prasad Rao P.: Study of wear behaviour of austempered ductile iron. Journal of Materials Science 44 (2009) 1082÷1093.
• [8] Bhadeshia H. K. D. H.: Bainite in steels. The Institute of Materials, Cambridge (2001).
• [9] Dymski St., Trepczyńska-Łent M., Ławrynowicz Z.: Badanie wpływu temperatury hartowania na udział austenitu w osnowie żeliwa ADI. Archiwum Odlewnictwa 6/21 (2001) 125÷134.
• [10] Ławrynowicz Z., Dymski St.: Zastosowanie mechanizmu przemiany bainitycznej do modelowania okna obróbczego żeliwa ADI. Archiwum Odlewnictwa 6/19 (2006) 177÷182.
• [11] Jeleńkowski J.: Kształtowanie struktury stali Fe-26Ni-2Ti z wykorzystaniem przemiany martenzytycznej. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa (2005).
• [12] Biernacki R., Kozłowski J., Myszka D., Perzyk M.: Prediction of properties of ADI assisted by artificial neural network. Materials Science – Medziagotyra 12 (1) (2006) 11÷15.
• [13] Myszka D., Skołek E., Wasiluk K., Świątnicki W.: Nanoausferritic matrix of ductile iron. Materials Science and Technology 7 (31) (2015) 829÷834.
• [14] Myszka D., Wieczorek A.: An assessment of the applicability of austempered ductile iron containing Mo and Ni for mining machines parts. Archives of Metallurgy and Materials 58/3 (2013) 967÷970.
• [15] Myszka D., Wieczorek A.: Effect of phenomena accompanying wear in dry corundum abrasive on the properties and microstructure of austempered ductile iron with different chemical composition. Archives of Metallurgy and Materials 4 60 (1) (2015) 483÷490.