Rola grafitu w tribologii wysokotemperaturowej stopów na osnowie żelaza na przykładzie mechanizmów zużywania się walców hutniczych

• Autorzy: Krawczyk J. , Pacyna J. , Dąbrowski R.

Warianty tytułu

EN

The role of graphite in high temperature tribology on the example of wear mechanisms of mill rolls

• Konferencja: Krajowa Konferencja " Nowe Materiały-Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowy" ( III; 28.05-01.06.2006; Międzyzdroje, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano wpływ wydzieleń grafitu na mechanizm zużywania się staliw adamitowych oraz żeliwa sferoidalnego w warunkach cyklicznego nagrzewania i chłodzenia jak i cyklicznie przykładanych wysokich naprężeń jednostkowych. Próby tribologiczne zostały wykonane w warunkach przemysłowych na walcowni gorącej. Badania wykonano na dwóch grafityzowanych walcach staliwnych oraz dwóch walcach ze stopowego żeliwa sferoidalnego połowicznego. Wyniki badań odniesiono do wcześniej wykonanych prób na walcach hutniczych nie zawierających w swojej mikrostrukturze wydzieleń grafitu. Niniejsze badania pozwoliły określić wpływ wydzieleń grafitowych na zarodkowanie oraz rozprzestrzenianie sie pęknięć zmeczeniowo-cieplnych oraz zużycie przez wykruszanie walców hutniczych.

EN

The influence of graphite on the wear mechanisms of adamite cast steels and cast iron subjected to cyclic heating/cooling and cyclic unit pressures was discussed in this paper. The analysis was performed on the basis of industrial tests conducted in the hot rolling mill (Fig. 2; Tab. 3). The research was carried out on 2 adamite cast steel rolls and 2 cast iron rolls having spheroidal graphite in their microstructure (Fig. 1; Tab. 1 and 2). The results of this research were compared to previous investigations performed on rolls of different type (cast steel rolls, hardened and tempered steel rolls or normalized steel rolls), as well as on cast steel rolls of the same type, but having no graphite in their structure. This research allowed determining the role of graphite in thermal and fatigue crack nucleation (Fig. 3-5) as well as their propagation (Fig. 6) and wear by spallation (Fig. 7).

Słowa kluczowe

PL

rola grafitu; zużywanie się walców hutniczych; nagrzewanie; chłodzenie; stopy żeliwa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 3
• Strony: 174--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

autor

Pacyna J.

autor

Dąbrowski R.

• Krawczyk, J. - Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Islam M.A., Haseeb A.S.M.A., Kurny A.S.W.: Study of wear of as-cast and heat-treatmend spheroidal graphite cast iron under dry sliding conditions. Wear. 188, 1995, 61-65
• [2] Shimizu K., Noguchi T., Kamada T., Takasaki H.: Progress of erosive wear in spheroidal graphite cast iron. Wear. 198, 1996, 150-155
• [3] Luo Q., Xie J., Song Y.: Effects of microstructures on the abrasive wear behaviour of spheroidal cast iron. Wear. 184, 1995, 1-10
• [4] Riahi A.R., Alpas A.T.: Wear map for grey cast iron. Wear. 255, 2003, 401-409
• [5] Lathabai S.: An SEM study mild-to-severe wear transition in grey cast iron during dry sliding. Scripta Materialia. 38, 1998, 10, 1557-1562
• [6] Lu Z.-L., Zhou Y.-X., Rao Q.-C, Jin Z.-H: An investigation of the abrasive wear behavior of ductile cast iron. J. of Materiale Processing Technology. 116, 2001, 176-181
• [7] Celik O., Ahlatci H., Kayali E.S., Cimenoglu H.: High temperature abrasive wear behavior of an as-cast ductile iron. Wear. 258, 2005, 189-193
• [8] Masjuki H.H., Maleque MA.: The effect of palm oil diesel fuel contaminated lubricant on sliding wear of cast irons against mild steel. Wear. 198, 1996, 293-299
• [9] Fang L., Gao Y., Si S., Zhou Q.: Effect of graphitized cast irons hardness on wear of ceramics. Wear. 221, 1998, 55-60
• [10] Dai W.S., Chen L.H., Lui T.S.: A study on SiO2 particle erosion on flake graphite and spheroidal graphite cast irons. Wear. 239, 2000, 143-152
• [11] Haseeb A.S.M.A., Islam MA., Bepari M.M.A.: Tribological behaviour of quenched and tempered, and austempered ductile iron at the same hardness level. Wear. 244, 2000, 15-19
• [12] Nili Ahmadabadi M., Ghasemi HM., Osia M.: Effects of successive austempering on the tribological behavior of ductile cast iron. Wear. 231, 1999, 293-300
• [13] Zimba J., Samandi M., Yu D., Chandra T., Navara E., Simbi D.J.: Un-lubricated sliding wear performance of unalloyed austempered ductile iron under high contact stresses. Materials & Design. 25, 2004, 431-438
• [14] Chang L.C., Hsui I.C., Chen L.H, Lui S.T.: Influence of graphite nodules on the particles erosion of spheroidal graphite cast irons. Wear. 257, 2004, 1125-1132
• [15] Ghaderi A.R., Nili Ahmadabadi M., Ghasemi H.M.: Effect of graphite morphologies on the tribological behavior of austempered cast iron. Wear. 255, 2003, 410-416
• [16] Hatate M., Shiota T., Takahashi N., Shimizu K.: Influences of graphite shapes on wear characteristics of austempered cast iron. Wear. 251, 2001, 885-889
• [17] Katayama S., Toda M.: Machinability of medium karbon graphitic steel. J. of Materials Processing Technology. 62, 1996, 358-362
• [18] Aso S., Goto S., Komatsu Y., Hartono W.: Sliding wear of graphite crystallized chromium white cast iron. Wear. 250, 2001, 511-517
• [19] Liu Y.C., Schissler J.M., Mathia T.G: The influence of surfach oxidation on the wear resistance of cast iron. Tribology International. 28, 1995, 7, 433-438
• [20] Pellizzari M., Molinari A., Straffelini G: Tribological behaviour of hot rolling rolls. Wear. 259, 2005, 1281-1289
• [21] Batchelor A.W., Lam L.N., Chandrasekaran M.: Lubrication of satellite at ambient and elevated temperatures by transfer films from a graphite slider. Wear. 198, 1996, 208-215
• [22] Pacyna J. i in.: Dobór nowych optymalnych tworzyw walców odpornych na ścieranie i posiadających dużą wytrzymałość mechaniczną dla poszczególnych asortymentów wyrobów Walcowni Dużej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Praca Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków, 1999
• [23] Pacyna J., Krawczyk J., Kokosza A., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się staliwnych walców bruzdowych. Mat. XIX Konferencji Naukowo-Technicznej Huty Buczek SA. p.t. “Kierunki rozwoju produkcji walców”. Wisła-Malinka, 21-23. 02. 2001, s. 148-156
• [24] Krawczyk J., Pacyna J.: The role of transformed ledeburite in high temperature tribology on the example of adamite rolls. Mat. Contemporary Achievements in Mechanics, Manufacturing and Materials Science. Gliwice-Zakopane, 6-9. 12. 2005, 535-540
• [25] Pacyna J., Kokosza A., Krawczyk J., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się żeliwnych walców bruzdowych. Mat. XIX Konferencji Naukowo-Technicznej Huty Buczek SA. p.t. “Kierunki rozwoju produkcji walców”. Wisła-Malinka, 21-23. 02. 2001, s. 157-169
• [26] Krawczyk J., Grysak P., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się walca hutniczego wykonanego ze staliwa adamitowego. Mat. XXXIII Szkoły Inżynierii Materiałowej. Kraków-Ustroń, 4- 7. 10. 2005, 129-136
• [27] Krawczyk J., Gancarz T.: Mechanizm zużywania się ulepszonego cieplnie stalowego walca hutniczego. Materiały Konferencyjne XXXII Szkoła Inżynierii Materiałowej. Kraków-Krynica, 28.09- 1.10.2004, 245-250
• [28] Krawczyk J.: Mikroskopia świetlna w badaniach mechanizmów zużywania się narzędzi i konstrukcji. Problemy współczesnej techniki w aspekcie inżynierii i edukacji. Monografia Instytutu Techniki Akademii Pedagogicznej w Krakowie, Kraków 2005