Żeliwo ADI jako nowoczesny materiał konstrukcyjny - własności i zastosowanie

• Autorzy: Małecka J. , Żak K.
• Konferencja: Międzynarodowe Sympozjum Metody oceny struktury oraz własności materiałów i wyrobów (XXV ; 12-14.10.2010 ; Turawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Choć ekspansję rozwoju żeliwa mamy już za sobą, a inżynieria materiałowa skupia się obecnie na takich materiałach, jak polimery czy różne grupy kompozytów, to żeliwo, a szczególnie żeliwo szare, jest wciąż jednym z częściej stosowanych w budowie maszyn materiałów odlewniczych. Decydują o tym takie czynniki jak: niski koszt wyrobu, dobre własności wytrzymałościowe oraz dobra skrawalność [1÷2]. Jest ono coraz częściej zastępowane gatunkami o znacznie lepszych właściwościach mechanicznych i tribologicznych, tj. żeliwem sferoidalnym, żeliwem z grafitem wermikularnym (robaczkowym) - CGI (GGV wg DIN) i żeliwem ADI (GGG wg DIN). Żeliwo ADI jest tworzywem o unikalnych właściwościach, łączącym wysoką wytrzymałość na rozciąganie i odporność na ścieranie z bardzo dobrą plastycznością. Dzięki tym właściwościom znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu jako substytut staliwa stopowego i stali nawęglanej, bądź ulepszonej cieplnie. Ze względu na niskie koszty wytwarzania w porównaniu ze staliwem o zbliżonych właściwościach jest to bardzo atrakcyjne tworzywo konstrukcyjne. Pod względem odporności na zużycie ścierne przewyższa odpowiednie gatunki żeliwa sferoidalnego i stali poddawanych utwardzającej obróbce cieplnej. W przeciwieństwie do stali nawęglonej, której odporność na ścieranie zmniejsza się w miarę usuwania warstwy nawęglonej, odporność na ścieranie żeliwa ADI poprawia się podczas pracy jako efekt utwardzania powierzchniowego pod wpływem obciążeń zewnętrznych. Z tych względów żeliwo ADI znalazło już wiele zastosowań w przemysłach krajów wysoko rozwiniętych, głównie w produkcji maszyn i samochodów. Skrawalność żeliwa jest bardzo zróżnicowana, gdyż decydującymi czynnikami jest postać i rozkład grafitu oraz struktura osnowy. Żeliwo sferoidalne ADI, w którym grafit ma postać kulek otoczonych przez charakterystyczne igły ausferrytu (rys. 1), jest dużo trudniejsze w obróbce niż żeliwo sferoidalne. Szacuje się, że wydajność skrawania jest dla żeliwa ADI o 25% mniejsza niż dla żeliwa sferoidalnego o strukturze perlitycznej. Występowanie martenzytu szczątkowego i duża podatność do umacniania powoduje konieczność stosowania nawet o 50% niższej prędkości skrawania i o 50% większej głębokości skrawania [3]. Prędkość skrawania dla żeliwa ADI jest w znacznym stopniu uzależniona od twardości tego materiału [4]. Obecnie poprawa skrawalności żeliwa ADI jest ważnym zagadnieniem dla przemysłu i dużym wyzwaniem zarówno dla wytwórców narzędzi skrawających jak i ośrodków badawczych.

Słowa kluczowe

PL

żeliwo; skrawanie; odlewnictwo; ADI; CGI

EN

ADI; CGI; cast iron; cutting; foundry

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 97
• Strony: 39--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Małecka J.

autor

Żak K.

• Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. S. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

Bibliografia

• [1] KOSOWSKI A.: Metaloznawstwo stopów odlewniczych, Wydawnictwo AGH Kraków, 1996.
• [2] DOBRZAŃSKI L. A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo, WNT Gliwice-Warszawa, 2002.
• [3] BRANDENBERG K.: Machining austempered ductile iron, Machining Engineering , Vol. 128, No. 5, May 2002.
• [4] ZANARDI F.: Fatigue properties and machinability of ADI, Paper presented at the 2nd New Developments in Metallurgical Process Technology.
• [5] YESCAS-GONZALES M.A. and BHADESHIA H.K.: Austempered Ductile Cast Iron (ADI), University of Cambridge, Department of Materials Science and Metallurgy, Pembroke Street, Cambridge CB23QZ, U.K (www.msm.cam.ac.uk/phase-trans).