Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena odporności dynamicznej żeliwa ADI z dodatkiem miedzi i molibdenu

Myszka D., Ahmed M., Cybula L.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2018

|

z. 90 [298], nr 3

377--383

PL

Materiały inżynierskie wykorzystywane w licznych zastosowaniach, w szczególności w motoryzacyjnych i wojskowych, muszą sprostać nowym wymaganiom, z których jednym z najważniejszych jest odporność na obciążenia dynamiczne. Ponieważ zjawiska związane z takimi interakcjami są dość złożone, stosuje się niestatyczne typy testów do oceny i porównania różnych potencjalnych materiałów. W pracy tej dwa rodzaje żeliwa ADI wytworzono w różnych warunkach austenityzowania i hartowania, otrzymując różną morfologię ausferrytu. Próbki z obu materiałów były poddawane różnym dynamicznym szybkościom odkształcania. Oceniono odporność na martenzytyczną przemianę odkształceniową w zależności od mikrostruktury i szybkości odkształcania. Badania XRD i LM były wykorzystane do oceny właściwości oraz wpływu dużych szybkości odkształcania na strukturę materiału.

EN

Engineering materials used in numerous applications, in particular in automotive and military applications, have to meet new requirements, one of the most important being resistance to dynamic loads. Because the phenomena associated with such interactions are quite complex, non-static test types are used to evaluate and compare different potential materials. In this work, two types of ADI cast iron were made in different austenitizing and quenching conditions to obtain different ausferrite morphology. Samples from both materials were subjected to different dynamic deformation rates. The resistance to martensitic strain transformation was evaluated depending on the microstructure and rate of deformation. XRD and LM were used to assess the properties and impact of high strain rates on the material structure.

2

Ocena właściwości magnetycznych żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego podczas wymrażania

Myszka D., Kowalczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

419--422

PL

Austenit w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym jest fazą mającą specyficzne cechy zależne od wielu czynników. Te najczęściej badane i wymieniane są związane z wpływem składu chemicznego oraz parametrów obróbki cieplnej, co starano się uwypuklić w analizach przedstawionych w artykule. Można jednak przyjąć pewne uogólnienie, które jest związane z całą grupą żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego — stwierdzono w badaniach, że w mikrostrukturze żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego występuje austenit, którego temperatura MS znajduje się poniżej 0°C oraz że austenit ten nie jest jednorodny, na co wskazuje znaczny przedział temperatury przemiany pomiędzy MS i Mf. Niejednorodność właściwości magnetycznych austenitu oraz określenie wartości temperatury MS jako niewiele niższej od 0°C wskazują, że austenit w temperaturze pokojowej może wykazywać niestabilność mechaniczną. Celem przedstawionych w artykule badań było określenie stabilności mikrostruktury żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego podczas zmian temperatury w zakresie 20÷300 K za pomocą określenia jego cech magnetycznych. Przeprowadzono pomiary w magnetometrze z wibrującą próbką (VSM) na próbkach ze stali austenitycznej Fe27Ni2TiMoAlNb oraz czterech rodzajów żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego otrzymanego w różnych warunkach obróbki cieplnej. Na zarejestrowanych krzywych zmian magnetyzacji w funkcji temperatury zaobserwowano szereg charakterystycznych punktów związanych z przemianami zachodzącymi w mikrostrukturze. Dla każdego z materiałów zidentyfikowano temperaturę MS oraz przedział temperatury, w którym zachodzi przemiana martenzytyczna.

EN

Austenite in ausferritic ductile iron is a phase with some specific features dependent on many factors. As highlighted in the disclosed analysis, the factors most commonly studied and described are those related with the effect of chemical composition and heat treatment parameters. A few general statements can be made here, however, which will relate to the entire group of ausferritic ductile iron grades. These are the following statements: a) in the microstructure of ausferritic ductile iron, austenite is present and its MS temperature is below 0°C, b) this austenite is not homogeneous as indicated by a wide range of transformation temperatures between MS and Mf . The heterogeneity of the magnetic properties of austenite and the value of MS temperature at a level slightly lower than 0°C indicate that austenite at room temperature can be mechanically unstable. The aim of this article was to determine the stability of the austempered ductile iron (ADI) microstructure during temperature changes in a range of 20÷300 K through changes in magnetic properties. The measurements were taken in a vibrating sample magnetometer (VSM) using Fe27Ni2TiMoAlNb austenitic stainless steel and four types of austempered ductile iron. ADI samples were obtained under various heat treatment conditions. The plotted curves showing changes in the magnetization level as a function of temperature, illustrating changes taking place in the microstructure. For each of the materials examined, the MS and Mf temperature of the martensitic transformation takes place were identified.

3

Technologiczne aspekty przemiany odkształceniowej w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym

Myszka D.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 265

3--101

PL

Austenit w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym jest fazą krystaliczną, która od lat wzbudza zainteresowanie naukowców na całym świecie. Może mieć zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na właściwości żeliwa. Z jednej strony, austenit jest utożsamiany z uzyskiwaniem dużej plastyczności, z drugiej strony, powoduje duże kłopoty z obróbką skrawaniem odlewów. Na pytanie, jaki jest rzeczywisty wpływ tej fazy na właściwości żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego, można szukać odpowiedzi w postodlewniczej niejednorodności chemicznej i morfologicznej jego mikrostruktury oraz w przemianie odkształceniowej austenitu. W niniejszym opracowaniu analizie poddane zostały wyniki prac zrealizowanych w kilku ośrodkach naukowych, dotyczące austenitu niestabilnego mechanicznie oraz jego przemiany w martenzyt pod wpływem różnych oddziaływań – naprężenia lub odkształcenia. Ma to szczególne znaczenie w procesach technologicznych, jakim poddawane jest żeliwo sferoidalne ausferrytyczne, np.: podczas obróbki skrawaniem, podczas procesów ścierania bądź kulowania. W ausferrytycznej osnowie żeliwa zachodzi wówczas zjawisko przemiany części austenitu w martenzyt, zwany martenzytem odkształceniowym. Powoduje ono umocnienie materiału oraz zmianę właściwości magnetycznych żeliwa. Cechy te zostały potwierdzone przez autora opracowania wieloma wynikami badań doświadczalnych, co umożliwiło ocenę wpływu austenitu na właściwości żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego oraz opracowanie metody technologicznej określającej szacunkowo udział austenitu niestabilnego mechanicznie w mikrostrukturze tego materiału.

EN

Austenite in austempered ductile iron is a crystalline phase which for years has attracted interest of researchers around the world. It can have both positive and negative effects on the properties of cast iron. On the one hand, austenite is identified with high plastic properties that it confers to cast iron, while on the other hand, it causes great problems with the machining of castings. An answer to the question what is the real impact of this phase on the properties of austempered ductile iron should be looked for in the post-casting chemical and morphological heterogeneity of the microstructure and in the deformation-induced transformation of austenite. In this study, the analysis included the results of the work carried out in a number of research centres regarding mechanically unstable austenite and its transformation to martensite under the influence of various impacts like stress or strain. It is of particular importance in the technological processes to which the austempered ductile iron is subjected, including, for example, machining, the process of abrasion or shot peening. Then, in the ausferritic cast iron matrix, the phenomenon occurs which involves partial austenite transformation to martensite, called deformation-induced martensite. Its result is hardening of the material and changing of the cast iron magnetic properties. Numerous experimental results obtained by the author of the study confirmed those features and allowed an assessment of the impacts of austenite on the properties of austempered ductile iron and the development of a technological method to determine the estimated share of mechanically unstable austenite in microstructure of this material.

4

Influence of Heat Treatment Conditions on Microstructure and Mechanical Properties of Austempered Ductile Iron After Dynamic Deformation Test

Myszka D., Cybula L., Wieczorek A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1171--1179

EN

In this article, an attempt was made to determine the effect of dynamic load on the austempered ductile iron resistance obtained under different conditions of heat treatment. Tests were carried out on six types of cylindrical ductile iron samples austempered at 320, 370 and 400°C for 30 and 180 minutes. For each type of material, two samples were collected. As a next step in the investigations, the samples were subjected to a Taylor impact test. The samples after striking a non-deformable, rigid target were deformed on their front face. After Taylor test, a series of material tests was performed on these samples, noting a significant increase of hardness in the deformed part. This was particularly well visible in the ductile iron isothermally quenched at higher temperatures of 370 and 400°C. Inthezone of sample deformation, an increase in the content of ferromagnetic phase was also reported, thus indicating the occurrence of martensitic transformation in the microstructure containing mechanically unstable austenite. A significant amount of deformed graphite was also observed, which was a symptom of the deformation process taking place in samples. The ductile iron was characterized by high toughness and high resistance to the effect of dynamic loads, especially as regards the grade treated at a temperature of 370°C.

PL

W artykule podjęto próbę określenia wpływu obciążeń dynamicznych na odporność żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego otrzymanego w różnych warunkach obróbki cieplnej. Badania przeprowadzono dla 6 rodzajów próbek cylindrycznych wykonanych z żeliwa i poddanych hartowaniu izotermicznemu w temperaturze 320, 370 i 400°C w czasie 30 i 180 minut. Dla każdego rodzaju materiału pobrano po dwie próbki, a następnie poddano je uderzeniowemu testowi Taylor'a. Próbki te, po uderzeniu w nieodkształcalną, sztywną płytę zostały czołowo zdeformowane. Wykonano szereg badań materiałowych, stwierdzając znaczne zwiększenie twardości w części odkształconej materiału. Dotyczyło to zwłaszcza żeliwa hartowanego izotermicznie w temperaturach: 370 i 400°C. Wyznaczono również przyrost fazy ferromagnetycznej w strefie odkształconej próbki, co może świadczyć o zachodzeniu przemiany martenzytycznej w mikrostrukturze zawierającej niestabilny mechanicznie austenit. Stwierdzono również obecność znacznej ilości zdeformowanego grafitu, który był wyznacznikiem zachodzenia procesu deformacji próbek. Stwierdzono dużą plastyczność żeliwa oraz jego wysoką odporność na dynamiczne obciążenia, zwłaszcza dla gatunków hartowanych izotermicznie w temperaturze 370°C.

5

Porównanie mikrostruktury i właściwości mechanicznych żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego oraz stali poddanych dynamicznej deformacji w teście Taylora

Myszka D., Cybula T.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2013

|

T. 53, z. 3

73--82

PL

W artykule podjęto próbę porównania odporności na dynamiczne obciążenia żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego i stali S215. Próbki poddano badaniom z zastosowaniem metodyki testu Taylora przy różnych prędkościach odkształcenia, w celu określenia charakterystycznych cech materiałowych (rys. 1). Stwierdzono znaczny wzrost twardości w obszarach silnie zdeformowanych oraz zmiany w mikrostrukturze wskazujące na umocnienie materiału. Określono, iż badane właściwości są porównywalne w stali i w żeliwie po obróbce cieplnej na podstawie oceny dynamicznej granicy plastyczności oraz współczynnika umocnienia. Wyniki badań obu materiałów mogą służyć do oceny ich przydatności do produkcji części urządzeń eksploatowanych w ekstremalnych warunkach obciążenia.

EN

The article attempts to compare the resistance of austempered ductile cast iron and S215 steel to dynamic loads. The samples were subject to research using the Taylor test methodology at different speeds of deformation, in order to determine the characteristics of the material (Fig. 1). There was a significant increase in hardness in the highly deformed areas, and changes in the microstructure indicating the strengthening of the material. It was determined that the studied properties are comparable in steel and in iron after heat treatment on the basis of assessment of dynamic yield limit and the strengthening coefficient. The results of both materials may be used to assess their suitability for the production of equipment operating under extreme load conditions.

6

Studying the effect of wear caused by corundum abrasive material on the properties and microstructure of austempered ductile iron with additions of Cu and Ni

Myszka D., Wieczorek A.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

332--335

EN

The research described in this article is a fragment in a series of published works trying to detennine the applicability of new materials for parts of the mining machinery. Examinations were carried out on several types of the ausferritic cast iron using for this purpose special stand with an apparatus for the controlled abrasion testing of samples subjected to the effect of loose abrasive. Three heat treated cast iron grades were prepared for tests of the abrasion wear resistance and for other successive tests to determine the impact of abrasive material (corundum) on the tested cast iron behaviour. It was found that the hardest material of the three tested types of the cast iron had the best wear resistance, but the effect of surface hardening apparently took place in the cast iron of the lowest hardness, containing most of the metastable austenite and characterised by the highest plastic properties. It was also established that microstructure of the ausferritic ductile iron subjected to abrasion test has not suffered an excessive wear which, taking into account other material parameters such as ductility and strength, qualifies this cast iron grade for certain industrial applications.

PL

Badania przestawione w artykule wpisują się w cykl publikacji określających przydatność nowych materiałów na elementy maszyn gómiczych. Testy przeprowadzono dla kilku rodzajów żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego na specjalnym stanowisku do kontrolowanego ścierania próbek luźnym ścierniwem. Przygotowano trzy rodzaje żeliwa obrobionego cieplnie, które poddano testom zużycia, a następnie przeprowadzono szereg badań mających na celu ustalenie wpływu oddziaływania ścierniwa (korundu) na materiał badawczy. Ustalono, że najtwardszy z trzech rodzajów żeliwa ma najlepszą odporność na zużycie, jednak umocnienie powierzchniowe najwyraźniej zachodzi w materiale o najmniejszej twardości, zawierającym najwięcej austenitu metastabilnego i o najlepszej plastyczności. Stwierdzono, że dzięki specyficznej mikrostrukturze żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego materiał ten ma wysoką odporność na zużycie w środowisku luźnego ścierniwa, co pozwala na zastosowanie go w przemyśle górniczym.

7

An assessment of the applicability of austempered ductile iron containing Mo and Ni for mining machines parts

Myszka D., Wieczorek A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

953--956

EN

The research described in this article is a fragment in the series of published works trying to determine the applicability of new materials for parts of the mining machinery. Tests were carried out on the - very popular in mining applications - 36HMN steel and three types of the austempered ductile iron, using special stand for the controlled abrasion testing of samples subjected to the effect of loose abrasive. Tests carried out with the use of corundum showed the competitive properties of cast iron as compared with the examined steel. Microscopic evaluation, hardness measurements and magnetic tests showed that the surface layer of austempered ductile iron undergoes a strong work hardening, resulting in abrasion wear indices superior to those of the steel for heavy-duty use.

PL

Badania przestawione w artykule wpisują się w cykl publikacji określających przydatność nowych materiałów na części maszyn górniczych. Testy przeprowadzono dla popularnej w zastosowaniach górniczych - stali 36HMN i trzech rodzajów żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego, na specjalnym stanowisku do kontrolowanego ścierania próbek suchym ścierniwem. Badania zrealizowane z użyciem korundu wykazały konkurencyjne właściwości żeliwa w stosunku do badanej stali. Ocena mikroskopowa oraz pomiary twardości i magnetyczne wykazały, że w warstwie wierzchniej żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego zachodzi silne umocnienie spowodowane zgniotem, co skutkuje lepszymi niż dla stali wskaźnikami zużycia dla dużych obciążeń.

8

Measurement of Phase Transformation Kinetics in Austempered Ductile Iron

Tyrała E., Górny M., Kawalec M.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

175--178

EN

The kinetics reaction occurring during the austempering treatment of ductile iron containing different concentration of Cu and Ni was studied. The samples were subjected to heat treatment in dilatometry equipment. In addition to that Vickers hardness measurements and metallographic investigations were performed. The exponential equation was used to describe the isothermal transformation processes. The dilatometric studies indicate that the addition of copper in contrast to the addition of copper and nickel does not significantly affect incubation time of austempering transformation. It has been shown that austermpering process is characterized by different transformation rate. In the initial range the addition of copper, and even in a greater extent both copper and nickel reduces its rate and moves the maximum value of the right. Results of this study also indicate that the initial growth of plates of ferrite occurs mainly diffusionlessly and the resulting maximum on the transformation rate curve should be identified with the time after which predominantly ferrite plates growth by diffusion.

9

Ocena przemian mikrostruktury w żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym metodą prądów wirowych

Myszka D.

Inżynieria Powierzchni

|

2012

|

nr 2

19-24

PL

W artykule przedstawiono ocenę możliwości zastosowania metody prądów wirowych do kontrolowania mikrostruktury poddanej oddziaływaniu obróbek mechanicznych - obróbki skrawaniem i kulowania. Wyniki badań koncentrują się na żeliwie sferoidalnym ausferrytycznym, wykazującym mikrostrukturę wrażliwą na oddziaływania mechaniczne poprzez obecność w niej austenitu metastabilnego. Próbki z dwóch rodzajów żeliwa poddane kulowaniu, bądź obróbce skrawaniem określonych powierzchni, wykazują rejestrowane za pomocą specjalistycznego oprzyrządowania zmiany charakterystyczne dla przemian mikrostrukturalnych. Wykazano, że za pomocą metody prądów wirowych można stwierdzić wzrost udziału, fazy ferromagnetycznej w warstwie wierzchniej materiału, poddanego oddziaływaniu mechanicznemu inicjującemu przemiany mikrostruktury. Ocena taka wymaga jednak doświadczenia badawczego, wiedzy o materiale testowanym oraz odpowiednich sond wiroprądowych zapewniających właściwą czułość pomiaru.

EN

The evaluation of eddy current method as the useful way to control microstructure changed by mechanical treatment - shot peening or machining is presented. Test results are focused on the austempered ductile iron. R is showed that microstructure is sensitive for mechanical influence due to presence of metastable austenite. Two types of austempered ductile iron samples after shot peening or machining have been investigated. Different sample surfaces revealed different characteristic microstructure transformation. By the use of the eddy current method it can be proved that ferromagnetic phase grows up in the top layer after machining and shot peening and these initiate rnicrostructural transformations. To make that kind of evaluation it is necessary to have research experience also basic knowledge about investigated material and appropriate eddy current probe of adequate sensitiveness.

10

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne

Myszka D.

Obróbka Metalu

|

2011

|

nr 3

45-46

PL

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne (ang. Austempered Ductile Iron - ADI) nie jest jeszcze doskonale poznane przez inżynierów materiałoznawstwa i może właśnie dlatego, wciąż pojawiają się nowe pomysły zmierzające do uszlachetniania jego właściwości. Jest to szczególnie cenne z punktu widzenia zastosowania tego materiału. Wystarczy wspomnieć, że w roku 2010 jego produkcja miała zamknąć się w ilości 300000 ton. Świadczy to o dużym zainteresowaniu odbiorców odlewów z ADI, które stosuje się na elementy maszyn i urządzeń w przemyśle motoryzacyjnym, kolejowym, rolniczym, obronnym, itp. Jednak ADI kryje jeszcze kilka tajemnic, które nadal są intrygujące dla wielu naukowców z całego świata.

11

Praktyczne zastosowanie żeliwa ADI na narzędzia rolnicze

Pirowski Z., Gościański M.

Obróbka Metalu

|

2011

|

nr 4

18-25

PL

W ramach pracy opracowano konstrukcję i technologię wytwarzania odlewanych lemieszy do pługów obracalnych i zagonowych. Sformułowano wymogi jakim muszą sprostać lemiesze z punktu widzenia tworzywa odlewniczego, jak też samej konstrukcji odlewu. Jako tworzywo odlewnicze przeznaczone na odlewy lemieszy próbnych wytypowano niskostopowe żeliwo sferoidalne hartowane z przemianą izotermiczną (ADI). Sporządzono wstępny model lemiesza dla potrzeb symulacji komputerowej. Na jej podstawie opracowano koncepcje modeli konstrukcyjnych lemiesza prawego i lewego do pługa obracalnego produkcji polskiej oraz nakładki do tych lemieszy. Następnie opracowano technologię i wykonano prototypową partię odlewów, którą przebadano pod kątem trwałości eksploatacyjnej.

12

Umocnienie warstwy wierzchniej odlewów z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego poddanych kulowaniu

Myszka D., Pokorska I., Mońka G.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

616-619

PL

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne (ADI - Austempered Ductile Iron) stosowane na elementy maszyn i urządzeń m.in. w przemyśle samochodowym, obronnym, kolejowym, rolniczym, ma szereg właściwości, dzięki którym stało się konkurencyjne dla wielu materiałów żelaznych i nieżelaznych, np. stopów aluminium. Ma ono o 10% mniejszą gęstość niż stal, dużą zdolność do tłumienia drgań, dobrą skrawalność przed obróbką cieplną, a także zdolność do umacniania odlewów kulowanych lub nagniatanych. W artykule przedstawiono wyniki badań warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego poddanego procesowi kulowania. Zrozumienie przemian fazowych zachodzących podczas odkształcenia plastycznego warstwy wierzchniej żeliwa umożliwi świadomy dobór parametrów kulowania i pozwoli na rozszerzenie aplikacji tego materiału. W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów twardości, mikroskopii świetlnej i elektronowej oraz składu fazowego: XRD i pomiary magnetyczne.

EN

Austempered ductile iron - ADI, used for machines' and devices' elements, a.o. in automobile, defensive, rail, agricultural industry, posses many mechanical properties thanks them became competitive for many ferrous and nonferrous materials, for example for aluminium alloys. It has 10% lower density than steel, high ability to vibration damping, good machinability before heat treatment, and also ability to hardening of castings during shot peening or rolling. In this article the results of microstructure transformation research of surface layers after shot peening are presented. The understanding of phases' transformation noticed during plasticity deformation will enable conscious selection of parameters of shot peening and allow to widen application of this material. In this work focused on the results of hardness measurements, light and electron microscopy, phase analysis XRD and magnetic measurements were presented.

13

Wytwarzanie żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego w piecu próżniowym z chłodzeniem gazowym

Myszka D., Babul T.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 3

34-42

PL

W artykule przedstawiono nowatorski proces otrzymywania ADI za pomocą obróbki cieplnej w piecu próżniowym z chłodzeniem gazowym. Podano charakterystyki temperaturowe procesu i wyniki badań mechanicznych uzyskanego materiału. Stwierdzono, że tą nowatorską metodą obróbki cieplnej żeliwa można otrzymać ADI o właściwościach spełniających kryteria normy europejskiej.

EN

Austempered Ductile Iron (ADI) has strong position in the world due to its advantages such as: low energy consumption, low cost of manufacturing comparing with cast steel and forged or welded construction. High attractiveness of this material caused the intensive development of new method concerning ADI obtaing. Innovative process of ADI obtaining by means of thermal treatment in vacuum furmace with gas cooling. Process temperature characteristics as well as mechanical tests have been also presented. It has been stated that ADI obtained by this method fulfills European Standards.

14

Detonation sprayed coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co on ADI investment castings

Myszka D., Babul T., Stoberska K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 1

217-223

EN

Austempered Ductile Iron ADI posses many mechanical properties thanks them became competitive for many ferrousand nonferrous materials, for example for steels and aluminium alloys. These properties are somewhat limited in a couple of areas. One of them is instability of mechanical properties of ADI in high temperature caused by the separating processes over 400°C in this material. The research shown in this article proposes the detonation gun spraying method which could solve this problem. This article shows the technology of acquiring coatings Al2O3-TiO2 and WC/Co detonation sprayed on the base made of austempered ductile iron EN-GJS-800-8 grade. Produced material was the subject of measuring light and electron microscopy. Research results show that sprayed coatings may have thickness form few to several hundreds of micrometers, micro hardness of Al2O3-TiO2 coating can have values up to 900HV0,1 and for coatings WC/Co up to 1400HV0,1. This article shows also results of the abrasive wear tests. It was found that surface layer of the austempered ductile iron was hardened as a result of spraying process. This article also presents the results of the coating morphology tests, performed in the zone of connection between coating and base.

PL

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne ADI posiada wiele właściwości mechanicznych, dzięki którym stało się konkurencyjne dla wielu materiałów żelaznych i nieżelaznych, np. stali i stopów aluminium. Bardzo dobre właściwosci mechaniczne żeliwa ADI są jednak ograniczone w pewnych zakresach. Wadą żeliwa ADI jest niestabilność jego właściwości mechanicznych spowodowane zachodzeniem procesów wydzieleniowych powyżej 400°C. Uniemożliwia to eksploatacje tego materiału w podwyższonych temperaturach. Niniejsza praca proponuje metodę natryskiwania detonacyjnego jako rozwiązanie tego problemu. W artykule przedstawiono technologie otrzymywania powłok Al2O3-TiO2 i WC/Co natryskiwanych detonacyjnie na podłoże z żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego gatunku EN-GJS-800-8. Powłoki natryskiwane detonacyjnie charakteryzują się wysoką odpornością na zużycie i wysoką temperaturę, odpornością na korozje, wysoka twardością, małą porowatością oraz dużą adhezją i kohezją. Wytworzony materiał poddano badaniom mikroskopii świetlnej i elektronowej. W wyniku badań stwierdzono, że nałożone powłoki w zależności od warunków procesu mogą mieć grubość od kilku do kilkuset mikrometrów, mikrotwardość dla powłoki tlenkowej do 900HV0,1 oraz dla powłoki węglikowej do 1400HV0,1. Przedstawiono również wyniki badań odporności na zużycie przez tarcie. Stwierdzono umocnienie warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego wywołanego procesem natryskiwania. Przedstawiono wyniki badań morfologii powłoki, strefy połączenia powłoka-podłoże.

15

The surface layer of austempered ductile iron investment castings properties

Myszka D., Kłębczyk M., Zych A., Kwiatkowski L.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

157-162

EN

The article presents a unique process of carbonnitriding and nitriding the precision casting surfaces of austempered ductile iron. The results of the research are pointing that adequate process parameters allow to obtain multiple increase of wear resistance and a significant increase of corrosion resistance. Also, changes of cast microstructure and hardness are presented.

16

The factors influencing microstructure and mechanical properties of ADI

Vaško A.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

133-136

EN

The paper deals with the influence of different conditions of isothermal heat treatment on microstructure and mechanical properties of austempered ductile iron (ADI). Different temperature of isothermal transformation of austenite and different holding time at this temperature were used for heat treatment of specimens. The microstructure of specimens after casting and after heat treatment was evaluated by STN EN ISO 945 and by image analysis (using Lucia software). Mechanical properties were evaluated by the tensile test, the Rockwell hardness test and fatigue tests.

17

Microstructure transformation during plastic deformation of the austempered ductile iron

Myszka D., Olejnik L., Kłębczyk M.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

169-174

EN

Excellent properties of ADI (Austempered Ductile Iron) are widely praised by the world technical literature. These properties depend on the cast iron microstructure formed during the heat treatment process of a specific type. The matrix of ADI is a mixture of lamellar ferrite and high-carbon austenite. It seems, however, that it is the austenite that is responsible for the high strength and ductility of this material, although investigations and analyses have proved that it is not homogeneous. Various types of austenite found in the ADI matrix include unreacted austenite, stable austenite, and metastable austenite which will be transferred into martensite during machining of castings. In this study an attempt has been made to determine the fraction of metastable austenite and to evaluate its effect on ADI properties. The heat treatment enabled manufacturing ADI characterised by the following properties: T.S.>1000MPa, El.>10%, Y.S.>600MPa. As a next step, the controlled process of plastic deformation of the samples was carried out. Applying the new method it has been established that due to 15% cold work, the structure of the examined ADI contains 9% of martensite; this volume fraction goes up to 17% after 25% cold work. The results of the investigations were cofirmed by X-ray diffraction pattern analysis and magnetic measurements. Consequently, it has been proved that ADI characterised by properties satisfying the criteria of an international standard developed for this particular material contains a large amount of metastable austenite subject to the TRIP (Transformation Induced Plasticity) effect.

18

Structural analysis of austempered ductile iron obtained by Mössbauer spectroscopy

Hanc A., Binczyk F.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 2

101-104

EN

Purpose: The composition of metallic matrix in ductile iron as-cast and after austempering at temperatures of 280, 330 and 380°C (ADI) was examined. Design/methodology/approach: The study presents the results of these examinations obtained by Mössbauer spectroscopy. Findings: Using calculated values of the parameters of hyperfine interactions (isomeric shift IS, quadrupole splitting QS and hyperfine effective magnetic field H), isolated by deconvolution of the experimental spectrum, the constituents of the metallic matrix were identified in terms of both quantity and quality. Research limitations/implications: The measured values as well as the data compiled in literature indicate that component Z1 (the, so called, Zeeman spectrum sextet) is related with 57Fe atoms present in the structure of ferrite α1 (I stage of γ0→α1 + γst transformation), component Z2 is typical of ferrite α2 (II stage of γst→α2 + carbides transformation), while component Z3 has its origin in 57Fe atoms seated in the structure of carbides (Fe3C, Fe2C or Fe2,4C). Practical implications: analysis of the parameters of hyperfine interactions describing the non-magnetic components (L and Q) it has been proved that they are typical of austenite. Originality/value: In the case of ADI, the determination of the composition of metallic matrix by Mössbauer spectroscopy is much more precise (the limit is the resolution power), because the experimental spectrum describes an overall volume of the examined specimen, and not only its surfaces, as does the traditional quantitative metallography.

19

Żeliwo sferoidalne ausferrytyczne

Myszka D.

Inżynieria Powierzchni

|

2007

|

nr 3

66-69

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego (ang. ADI - Austempered Ductile Iron), obejmującą sposób jego otrzymywania, właściwości, zastosowanie itd. Zaprezentowano również analizę mikrostrukturalną ausferrytycznej osnowy żeliwa ze szczególnym uwypukleniem roli austenitu i jego przemian procesie umocnienia. Stwierdzono, że część austenitu obecnego w osnowie żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego będzie ulegać efektowi TRIP (Transformation Induced Plasticity), który może determinować własności mechaniczne tego materiału.

EN

In the article the characterization of the austempered ductile iron (ADI) is presented. It covers: manufacturing process, properties of the material, ADI application, etc. Microstructure analysis of ausferritic mat r-ix of ductile iron was carried on with particular interest in influence of austenite and its transformations on the hardening process. It was concluded that some part of austenite in the ADI matrix was changed by TRIP effect (Transformation Induced Plasticity) and finally this effect could determine mechanical properties of ADI.

20

Wymrażanie żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego

Myszka D., Borowski T.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

221-224

PL

W artykule przedstawione zostały właściwości i mikrostruktura żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego (ADI) oraz proces jego otrzymywania. Przedstawiono również badania nad dodatkowym zabiegiem wymrażania, który miał na celu przemianę austenitu metastabilnego w martenzyt. Cechą podstawową żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego jest obecność znacznej ilości austenitu w jego mikrostrukturze. Austenit ten w pewnym udziale nie jest stabilny i podlega przemianie na martenzyt podczas obróbki mechanicznej, bądź wymrażania. Badania wykazują, iż taka mikrostruktura żeliwa sferoidalnego ausferrytycznego bez wymrażania i po wymrażaniu nie różni się zasadniczo od siebie w przypadku podstawowych obserwacji na mikroskopie świetlnym, jednak kontrola twardości, badania dyfrakcji rentgenowskiej oraz obserwacje w skaningowym mikroskopie elektronowym wskazują, że w mikrostrukturze zaszły pewne oczekiwane przemiany.

EN

The purpose of this review is to present a heat treatment process to obtain austempered ductile iron and cryogenic process which changes metastable austenite to martensite. Deep Cryogenic Treatment (DCT) process has many qualities, for example: increases wear resistance and fatigue strength, however it has not been used for cast iron often. Austempered Ductile Iron’s distinctive feature is presence of large amount of austnite in its microstructure. Austenit isn’t stable and transforms into martensite during mechanical working and cryogenic process. According to the research the microstructure of cryogenic treated austempered ductile iron and the same material without DCT do not differ from each another, however hardness control, XRD analysis and SEM observations shows expected changes in the microstructure.