The carburizer influence on the crystallization process and the microstructure of synthetic cast iron

• Autorzy: Janerka K. , Bartocha D. , Szajnar J. , Jezierski J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju materiału nawęglającego na proces krzepnięcia i strukturę żeliwa syntetycznego

• Konferencja: International Conference "Development Trends in Mechanization of Foundry Processes" (5 ; 14-16 October 2010 ; Inwałd, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The problems of synthetic cast iron production on the steel scrap and various carburizers (natural and synthetic graphite, petroleum coke, anthracite, cupola coke and charcoal) basis were presented in the paper. Until now the authors in their papers had analyzed mainly carbon assimilation by the liquid metal rate (recarburization efficiency) when these carburizers and various methods of recarburization were used [1,2,3,4]. The analysis covered the chemical composition and the properties of carburizers commonly used in foundries [5,6] and mechanical properties of the cast iron obtained on the steel scrap basis, too [2,7,8,9]. The computer modeling of heating and dissolution of carburizers’ particles inside liquid metal were carried out, too [10,11]. The crystallization process of the synthetic cast iron analysis and that produced on pig iron basis for comparison were presented. There was observed that the carburizers change the DTA (Derivative Thermal Analysis) curves in specific temperature ranges. The authors presented some experimental results in form of recorded DTA curves. The presented results show also carburizers microstructures and synthetic cast iron and made on pig iron basis structures, too. The problems given under consideration in the paper has a purpose of set up a discussion on "heredity of cast iron" – some charging materials properties transferred to cast iron. Does such an issue exist and if yes, in what extent it decides of melted alloys properties (synthetic cast iron in described example)?

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wytwarzaniem żeliwa syntetycznego na bazie złomu stalowego i różnych rodzajów materiałów nawęglających (grafitu naturalnego i syntetycznego, koksu naftowego, antracytu, koksu odlewniczego i wegla drzewnego). Dotychczas autorzy w swoich publikacjach analizowali przede wszystkim stopień przyswojenia węgla przez ciekły metal (efektywnosc nawęglania) przy stosowaniu tych nawęglaczy i różnych metod nawęglania [1,2,3,4]. Analiza obejmowała również skład chemiczny i właśnosci najczęściej stosowanych w odlewnictwie nawęglaczy [5,6] oraz własności mechaniczne żeliwa wytopionego na bazie złomu stalowego [2,7,8,9]. Prowadzone są równiez symulacje komputerowe procesu nagrzewania i rozpuszczania cząstek nawęglaczy znajdujących się w ciekłym metalu [10,11]. W artykule przedstawiono analizę procesu krzepnięcia żeliwa syntetycznego i dla porównania żeliwa uzyskanego na bazie surówki. Zauważono, że materiały nawęglajace zmieniają przebieg krzywych Analizy Termiczno Derywacyjnej w pewnych zakresach temperatury. Autorzy przedstawili część uzyskanych wyników pomiarów w postaci zarejestrowanych krzywych ATD. Zaprezentowany materiał obejmuje również struktury materiałów nawęglających i struktury żeliwa syntetycznego oraz wytopionego na bazie surówki. Podjęta w artykule tematyka ma na celu wywołanie dyskusji o "dziedzicznosci" cech materiałów wsadowych przenoszonych do żeliwa. Czy takie zagadnienie istnieje i w jakim stopniu decyduje o własnościach wytopionych materiałów (w analizowanym przypadku żeliwa syntetycznego)?

Słowa kluczowe

EN

synthetic cast iron; cast iron recarburization; cast iron microstructure; carburizer; solidification and crystallization

PL

żeliwo syntetyczne; nawęglacze; mikrostruktura żeliwa; krzepnięcie i krystalizacja

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 3
• Strony: 851--859
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janerka K.

autor

Bartocha D.

autor

Szajnar J.

autor

Jezierski J.

• DEPARTMENT OF FOUNDRY, FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING, SILESIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 44-100 GLIWICE, 7 TOWAROWA, POLAND

Bibliografia

• [1] K. Janerka, D. Bartocha, J. Szajnar, M. Cholewa, The influence of different kind of carburizers and recarburization on the effectiveness and iron structure, Archives of Metallurgy and Materials 52, 3, 467-474 (2007).
• [2] K. Janerka, D. Bartocha, J. Szajnar, Quality of carburizers and its influence of recarburization process, Archives of Foundry Engineering 9, 3, 249-254 (2009).
• [3] K. Janerka, D. Bartocha, The sort of recarburization and the quality of obtained cast iron, Archives of Foundry Engineering 8, 4, 55-60 (2008).
• [4] K. Janerka, The rate of effectiveness of recarburization to the sort of carburizer, Archives of Foundry Engineering 7, 4, 95-100 (2007).
• [5] K. Janerka, J. Jezierski, M. Pawlyta, The properties and structure of the carburizers, Archives of Foundry Engineering 10, 1, 67-74 (2010).
• [6] L. A. Dobrzanski, M. Pawlyta, W. Kwasny, K. Janerka, The structure of the carbonaceous materials used for cast iron recarburization, Karbo, Wydawnictwo Gornicze, Zabrze, 2, 91-98 (2009) (in Polish).
• [7] K. Janerka, The recarburization of the liquid ferrous alloys, Wydawnictwo Politechniki Slaskiej, (2010), (in Polish).
• [8] D. Bartocha, K. Janerka, J. Suchon, The influence of charging materials and melting technology on the ductile cast iron properties, Archiwum Odlewnictwa 5, 17, 17-26 (2005) (in Polish).
• [9] D. Bartocha, J. Gawronski, K. Janerk a, The relationship between cast iron properties and charging materials 3, 9, , 22-30 (2003) (in Polish).
• [10] K. Janerka, D. Bartocha, Computer simulation of carburizers particles heating in liquid metal, Archives of Foundry Engineering 10, 1, 59-66 (2010).
• [11] D. Bartocha, K. Janerka, Carburizer particle dissolution in liquid cast iron, Archives of Foundry Engineering 10, 1, 7-14 (2010).
• [12] J. Tybulczuk, K. Martynowicz-Lis, M. Pachota, A. Kryczek, Polish foundry industry in 2007, Foundry Research Institute, Krakow 2007.
• [13] K. Skoczkowski, The carbon-graphite liners, W. Swietoslawski’s Foundation for Polish Science, Gliwice 1998 (in Polish).
• [14] A. Kuznicka, W. Kuznicki, A. Gorny, The modern ELKEM Elgraph series carburizers, Foundry Review, 7-8 (2000) (in Polish).
• [15] Biscoe and Warren, An X-Ray Study of Carbon Black, Journal of Applied Physics 13, 364-371 (1942).
• [16] B. E. Warren, X-ray diffraction in random layer lattices. Journal of Applied Physics 20, (1996).
• [17] L. Lu, V. Sahajwalla, C. Kong, D. Harris, Quantitative X-ray diffraction analysis and its application to various coals, Carbon 39(12), 1821-33 (2001).
• [18] S. Jura, Alloys crystallization, differential thermal analysis (DTA), Archiwum Odlewnictwa, Special Issue, No. 16, 2004.
• [19] S. Pietrowski, G. Gumienny, Methodology of ductile cast iron quality evaluation with use DTA method, Archiwum Odlewnictwa, No 6, 2002.
• [20] Nikon NIS Elements, User’s Manual version 3.0.