Solidification conditions of gray and white cast iron. Part II - Experimental verification

• Autorzy: Fraś E. , Górny M. , Lopez H.F.

Warianty tytułu

PL

Warunki krystalizacji żeliwa szarego i białego. Część II - Weryfikacja doświadczalna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, an experimental verification of the theoretical principles for the transition from gray to mottled and white cast iron solidiflcation is presented. Experimental tests have been implemented using plate and wedge shaped castings of various sizes. The experiments inctuded inoculated and non-inoculated cast irons of different chemical compositions and time after the inoculation treatment. In addition, thermal analysis tests were employed to determine the degree of undercooling of graphite eutectic deltaTm. This included microstructural evaluations in order to establish the density of eutectic grain (cells). This procedure enabled the calculation of the theoretical grain density (cell count) N, the wedge value w, as well as the chilling tendency CT of cast iron. It was found that the predietions of the theoretical analysis are in good agreement with the experimental outcome for the chill exhibited in wedge and plate shaped castings.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu doświadczalną weryfikację teoretycznego modelu przejścia od krystalizacji żeliwa szarego do połowicznego i białego. W badaniach doświadczalnych wykorzystano odlewy w kształcie płyt o zróżnicowanej grubości ścianki oraz odlewy w kształcie klina. Badaniami objęto żeliwo nie modyfikowane oraz modyfikowane, o różnym składzie chemicznym i różnym czasie po modyfikowaniu. Dodatkowo wykonano analizę termiczną żeliwa oraz badania struktury w celu określenia odpowiednio: stopnia przechłodzenia eutektyki grafitowej deltaTm oraz gęstości ziaren (komórek) eutektyki grafitowej. Zastosowana procedura pozwoliła obliczyć teoretyczną gęstość ziaren (liczbę komórek) N, liczbę klinową w, a także skłonność żeliwa do zabieleń CT. Wykazano dobrą zgodność wyników obliczeń z danymi doświadczalnymi, które uzyskano dla odlewów w kształcie płyt i klinów.

Słowa kluczowe

EN

chill; chilling tendency; graphite eutectic; cementite eutectic; cast iron

PL

zabielenia; skłonność żeliwa do zabieleń; eutektyka grafitowa; eutektyka cementytowa; żeliwo

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 31, No 1
• Strony: 37--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr., rys., tab.

Twórcy

autor

Fraś E.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Górny M.

• Faculty of Foundry Engineering, AGH University of Science and Technology, Reymonta 23, 30-059 Kraków

autor

Lopez H.F.

• Department of Materials Engineering, University of Wisconsin-Milwaukee

Bibliografia

• [1] Kubick E.J., Javaid A., Bradley FJ.: Investigation of Effect C, Si, Mn, S and P on Solidification Characteristics and Chill Tendency of Gray Iron - Part II: Chill Tendency. AFS Transaction, 103 (1997), 579-586
• [2] Frae E., Serano T, Bustos A.: Fundiciones de hierro. ILAFA, Chile, 1990
• [3] Elliott E.: Cast Iron Technology. Butterworths, London, 1988
• [4] Merchant H.D.: Solidification of Cast Iron. In: Recent Research on Cast Iron, Gordon and Breach, Merchant H. (Eds), Science Publishers, New York, 1968, 1-100
• [5] Kubick E.J., Javaid A., Bradley FJ.: Investigation of effect of C, Si, Mn, S and P solidification characteristic and chill tendency of gray iron - Part I: Thermal Analysis Results. AFS, Transactions, 105 (1997) 573578
• [6] Fraś E., Wiencek K., Górny M., Lopez H.: Nucleation and grain density - a theoretical model and experimental verification. Archives of Metallurgy, 46 (2001), 317
• [7] Fraś E., Górny M., Tartera J.: Nucleation and grain density - a theoretical model and experimental verification. International Journal of Cast Research, 16 (2003), 99
• [8] Ryś J.: Stereology of materials. Fotobit, Cracow, 1995
• [9] Osher J., Lorz.: Quantitative Gefuengenanalysie. DVG Leipzig-Stuttgard, 1994
• [10] Showman R.E., Aufderheide R.C.: A process for thin-wall sand castings. AFS Transactions, 111 (2003), 567-578
• [11] Fredriksson H., Svensson H.: Computer simulation of the structure formed during solidification of cast iron. The Physical Metallurgy of Cast Iron, Fredricsson H., Hillert M. (Eds), North-Holland, New York, 1985, 73-284
• [12] Fraś E., Górny M., López H.F: Solidification conditions of gray and white cast iron. Part I - theoretical background. Metallurgy and Foundry Engineering, 31 (2005) 1, 13-35