Wpływ niklu na strukturę i twardość żeliwa sferoidalnego w odlewach cienkościennych

• Autorzy: Puzio S.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2018.14

Warianty tytułu

EN

The effect of nickel content on structure and hardness of ductile iron in thin-walled castings

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Technologia otrzymywania żeliwa sferoidalnego powoduje wydzielenie się grafitu w postaci kulek. Kształt ten w najmniejszym stopniu oddziałuje na obniżenie właściwości mechanicznych żeliwa sferoidalnego. Jego wytrzymałość w głównej mierze zależy od osnowy, zatem od składu chemicznego, kinetyki krzepnięcia i technologii obróbki cieplnej. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań mikrotwardości i twardości, wyniki badań metalograficznych oraz analizy termicznej dla odlewów cienkościennych z żeliwa sferoidalnego o różnej zawartości niklu. Badania miały na celu określenie wpływu zawartości niklu na strukturę i właściwości żeliwa sferoidalnego w odlewach cienkościennych. W ramach badań założono uzyskanie żeliwa sferoidalnego zawierającego 0,001; 1; 10 oraz 24% Ni. Wykazano, że nikiel stabilizuje austenit. Przy zawartości niklu wynoszącej 24% osiągnięto całkowicie austenityczną osnowę, dla zawartości niklu wynoszącej 10% w osnowie tworzy się martenzyt, wskutek czego znacznie wzrasta twardość żeliwa. Dla niskich zawartości w żeliwie nikiel wykazuje działanie perlitotwórcze.

EN

In the technology of ductile iron manufacture, graphite precipitates take the form of spheroids, and this shape has the least harmful effect on cast iron mechanical properties. The strength of ductile iron depends mainly on its matrix, and hence on the chemical composition, solidification kinetics and heat treatment technology. This article presents the results of micro-hardness and hardness measurements, and the results of metallographic examinations and thermal analysis carried out on thin-walled ductile iron castings with varying nickel content. The main aim of the research was to determine the effect of nickel content on structure and properties of ductile iron in thin-walled castings. To achieve the goal, ductile iron containing 0.001; 1.0; 10 and 24% Ni was manufactured. It has been shown that nickel stabilizes austenite. With the nickel content of 24%, a completely austenitic matrix was obtained, the addition of 10% Ni to the matrix produced martensite, considerably increasing the cast iron hardness. Low content of this additive had a pearlite-forming effect.

Słowa kluczowe

PL

żeliwo sferoidalne; struktura; skład chemiczny; twardość; zawartość niklu; odlewy cienkościenne

EN

ductile iron; structure; chemical composition; hardness; nickel content; thin-wall castings

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 58, no. 3
• Strony: 183--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Puzio S.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. PN-EN 1563:2011: Odlewnictwo – Żeliwo sferoidalne.
• 2. PN-EN 1564:2011: Odlewnictwo – Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne.
• 3. Jura S., Z. Jura. 2001. „Wpływ składu chemicznego i stopnia sferoidyzacji grafitu na własności mechaniczne żeliwa”. Archives of Foundry Engineering 1 (1) : 167−174.
• 4. Rio Tinto Iron & Titanium Inc. 2004. The Sorelmetal Book of Ductile Iron.
• 5. Fraś E. 2013. Żeliwo: Struktura i klasyfikacja. W Poradnik Odlewnika. Odlewnictwo Współczesne. Tom I – Materiały, red. Jerzy J. Sobczak, 83−104. Kraków: Wydawnictwo Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich.
• 6. Guzik E. 2013. Żeliwo z grafitem sferoidalnym i wermikularnym. W Poradnik Odlewnika. Odlewnictwo Współczesne. Tom I – Materiały, red. Jerzy J. Sobczak, 216−228. Kraków: Wydawnictwo Stowarzyszenia Technicznego Odlewników Polskich.
• 7. Elkem AS. 2006. Product Data Sheet Magnesium Ferrosilicon Nodularisers. Oslo: Foundry Products Division.
• 8. PN-EN ISO 6507-1:2007 Metale – Pomiar twardości sposobem Vickersa – Część 1: Metoda badań.
• 9. Fatahalla N., A. AbuElEzz, M. Semeida. 2009. “C, Si and Ni as alloying elements to vary carbon equivalent of austenitic ductile cast iron: Microstructure and mechanical properties”. Materials Science and Engineering: A 504 (1−2) : 81−89.
• 10. Charoenvilaisiri S., D.M. Stefanescu, R. Ruxanda, T.S. Piwonka. 2002. “Thin Wall Compacted Graphite Iron Castings”. AFS Transactions 110 : 1113−1130.