Composite zones produced in iron castings by in-situ synthesis of TiC carbides

• Autorzy: Olejnik E. , Górny M. , Tokarski T. , Grabowska B. , Kmita A. , Sikora G.

Warianty tytułu

PL

Strefy kompozytowe otrzymywane w odlewach z żeliwa w wyniku syntezy in situ węglików TiC

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study discusses a method of producing composite zones at the edge of castings made of ferritic-pearlitic ductile iron. Composite zones were produced in castings made of ferritic-pearlitic ductile iron at the casting edge. The reinforcing phase for the composite zone was TiC carbide, obtained by in-situ synthesis of substrates introduced into the mould in the form of compacts. The composition of the substrates of the reaction of the TiC synthesis was next enriched with an Fe filler added in an amount of 10 and 50 wt. % to investigate the possibility of changing the hardness of the composite zone. The addition of filler changed the surface fraction and the average size of TiC precipitates. In the case of the 50 wt. % addition, a tenfold reduction in the dimensions of the carbides was obtained. This increased their surface fraction relative to the compact composition containing only 10 wt. % of the filler. Changes in mechanical properties were analysed within the zone area by the measurement of hardness HV. The study showed a gradual decrease of the zone hardness in function of the amount of the filler added. This trend was also true as regards the composite zone in castings, where a significant refinement and increased surface content of the TiC precipitates was observed.

PL

W pracy omówiono metodę wytwarzania stref kompozytowych w odlewach z ferrytyczno-perlitycznego żeliwa sferoidalnego. Faza wzmacniająca strefy kompozytowej był węglik tytanu (TiC), uzyskany w wyniku syntezy in situ substratów wprowadzonych do formy w postaci wyprasek. Do kompozycji substratów reakcji syntezy TiC wprowadzono wypełniacz, proszek Fe w ilości 10 i 50 %mas. w celu zbadania możliwości zmiany twardości strefy kompozytowej. Dodatek wypełniacza spowodował zmiane udziału powierzchniowego oraz średniej wielkości TiC. W przypadku 50 %mas. dodatku wypełniacza otrzymano dziesięciokrotne zmniejszenie wymiarów węglików. Analizowano zmiany mechaniczne w obrębie strefy, badając jej twardość HV. Badana wykazały stopniowy spadek twardości strefy wraz z ilością dodawanego wypełniacza. Tendencja ta dotyczyła również strefy kompozytowej odlewu, w którym stwierdzono znaczne rozdrobnienie wydzieleń TiC i wzrost ich udziału powierzchniowego.

Słowa kluczowe

EN

MMCs; in situ; composites zone; TiC; castings

PL

synteza in situ; strefy kompozytowe; TiC; odlewy

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 2
• Strony: 465--471
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olejnik E.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

autor

Górny M.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

autor

Tokarski T.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

autor

Grabowska B.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

autor

Kmita A.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

autor

Sikora G.

• AGH University of Science and Technology, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] P. Mierzwa, E. Olejnik, A. Janas, Archives of Foundry Engineering 12, 137 (2012).
• [2] H. Park, K. Nakata, S. Tomido, Journal of Materials Science 35, 747 (2000).
• [3] M. Rozmus-Górnikowska, J. Kusiński, M. Blicharski, Archives of Metallurgy and Materials 56 (3), 717 (2011).
• [4] J. Suchoń, Archives of Foundry Engineering 10, 214 (2003).
• [5] J. Suchoń, Archives of Foundry Engineering 22, 483 (2006).
• [6] J. Myalski, Engineering Science 6, 745 (2002).
• [7] J. Myalski, J. Śleziona, Journal of Materials Processing Technology 175, 291 (2006).
• [8] A. Dolata-Grosz, B. Formanek, J. Śleziona, J. Wieczorek, Journal of Materials Processing Technology 162-163, 33 (2005).
• [9] A. Zyska, J. Braszczyński, Z. Konopka, Kompozyty (Composites) 1, 114 (2001).
• [10] J. Lelito, P. Zak, J.Sz. Suchy, Archives of Metallurgy and Materials 54 (2), 347 (2009).
• [11] M. Potoczek, R.E. Sliwa, Archives of Metallurgy and Materials 56 (4), 1265 (2011).
• [12] Z. A. Munir, U. Anselmi-Tamburini, Metallurgical Transactions B 19, 155 (1988).
• [13] A. G. Merzhanov, Journal of Materials Processing Technology 56, 222 (1996).
• [14] E. Fraś, A. Janas, A. Kolbus, M. Górny, Archives of Metallurgy 44 (3), 253 (1999).
• [15] E. Fraś, A. Janas, P. Kurtyka, S. Wierzbiński, Archives of Metallurgy and Materials 48, 383 (2003).
• [16] E. Fraś, A. Janas, A. Kolbus, E. Olejnik, Archives of Foundry Engineering 6 (18), 317 (2006).
• [17] A. Janas, A. Kolbus, E. Olejnik, Archives of Metallurgy and Materials 54 (2), 319 (2009).
• [18] L. Zhong, Y. Xu, X. Liu, F. Ye, Journal of Materia Science 46, 2814 (2011).
• [19] K. Asano, H. Yoneda, Materials Transactions 49 (10), 2394 (2008).
• [20] E. Olejnik, A. Janas, A. Kolbus, B. Grabowska, Composites Theory and Practice 11 (2), 120 (2011).
• [21] E. Olejnik, A. Janas, G. Sikora, T. Tokarski, J. Nowak, Archives of Foundry Engineering 13 (1), 107 (2013).
• [22] E. Andrews, W. Sanders, L. J. Gibson, Materials Science and Engineering A 270, 113 (1999).
• [23] S. F. Edwards, K. D. Pithia, Physica A 215, 270 (1995).
• [24] C. Park, S. R. Nutt, Materials Science and Engineering A 299, 68 (2001).
• [25] Z. G. Xu, J. W. Fu, T. J. Luo, Y. S. Yang, Materials Design 34, 40 (2012).
• [26] J. Kim, M. Seo, S. Kang, Materials Science and Engineering A 528, 2517 (2011).
• [27] H. Kwon, S. Kang, Materials Science and Engineering A 520, 75 (2009).