Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Difficulties in the Production of Ausferritic Nodular Cast Iron without Heat Treatment

Stawarz Marcin, Lenert Małgorzata, Piasecki Karol

Archives of Foundry Engineering

|

2023

|

Vol. 23, iss. 3

5--11

EN

The paper presents results of tests carried out on ausferrite carbide matrix alloyed ductile cast iron. The ausferrite was obtained via addition of Cu and Mo alloying elements. This eliminated heat treatment from the alloy production cycle. The article presents results of tests of the quality of the obtained material. Emphasis was put on metallographic analysis using light and scanning microscopy. Works also included chemical composition tests and EDS analysis. Strength tests were executed in an accredited laboratory. It is possible to create a raw ausferrite carbide matrix without subjecting an alloy to heat treatment. However, it turned out that quality parameters of cast iron were insufficient. The obtained material hardness was 515 HB, while Rm strength and A5 ductility were very low. The low tensile strength of the analyzed alloy resulted from the presence of degenerate graphite secretion (of flake or vermicular shape) in the cast iron. The tests also demonstrated that the alloy was prone to shrinkage-related porosity, which further weakened the material. Alloys made of alloyed ductile iron of ausferrite matrix micro-structure are very attractive due to elimination of the heat treatment process. However, their production process and chemical composition must be optimized.

2

Key determinants for high-alloyed cast irons for mechanical engineering

Pacha-Gołębiowska H., Piekarska W.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2022

|

Vol. 27, no. 1

146--167

EN

This work presents the factors determining cast iron, and particularly austenitic high-alloy cast iron as a construction material, which is ranked among the leading casting alloys of iron with carbon, mainly due to its very good service properties, which makes it dedicated as a material for automotive castings, pipe and fitting castings and components resistant to elevated temperatures, corrosion and abrasive wear. Construction materials currently used in industry have increasingly better properties and their potential is depleting quickly. This forces the manufacturers to adjust the requirements and production capabilities of cast iron using the most modern technologies that give the expected beneficial economic and operating effects. The paper quotes the results of research in the field of the offered technologies that give special surface features to machine parts made of cast iron by modernising the parameters of the technological process of obtaining high-alloy austenitic cast iron, i.e., by applying coatings, as well as by appropriate surface treatment, the aim of which is and reinforce the material surface with those properties which are important in a given application.

3

Dilatometric Research of High-quality Nodular Cast Iron

Medyński D., Janus A.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

163--168

EN

In the research, relationships between matrix structure and hardness of high-quality Ni-Mn-Cu cast iron containing nodular graphite and nickel equivalent value were determined. Nickel equivalent values were dependent on chemical composition and differences between them resulted mostly from nickel concentration in individual alloys. Chemical compositions of the alloys were selected to obtain, in raw condition, austenitic and austenitic-martensitic cast iron. Next, stability of matrix of raw castings was determined by dilatometric tests. The results made it possible to determine influence of nickel equivalent on martensite transformation start and finish temperatures.

4

Physicochemical Properties of Silicon Cast Iron

Stawarz M., Kajzer W., Kajzer A., Dojka M.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

101--106

EN

The article presents results of pitting corrosion studies of selected silicon cast irons. The range of studies included low, medium and high silicon cast iron. The amount of alloying addition (Si) in examined cast irons was between 5 to 25 %. Experimental melts of silicon cast irons [1-3] were conducted in Department of Foundry of Silesian University of Technology in Gliwice and pitting corrosion resistance tests were performed in Faculty of Biomedical Engineering in Department of Biomaterials and Medical Devices Engineering of Silesian University of Technology in Zabrze. In tests of corrosion resistance the potentiostat VoltaLab PGP201 was used. Results obtained in those research complement the knowledge about the corrosion resistance of iron alloys with carbon containing Si alloying addition above 17 % [4-6]. Obtained results were supplemented with metallographic examinations using scanning electron microscopy. The analysis of chemical composition for cast irons using Leco spectrometer was done and the content of alloying element (silicon) was also determined using the gravimetric method in the laboratory of the Institute of Welding in Gliwice. The compounds of microstructure was identify by X-ray diffraction.

5

Investigations of Ferritic Nodular Cast Iron Containing About 5-6% Aluminium

Soiński M. S., Kordas P., Skurka K., Jakubus A.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 4

141--146

EN

The work presents results of investigations concerning the production of cast iron containing about 5-6% aluminium, with the ferritic matrix in the as-cast state and nodular or vermicular graphite precipitates. The examined cast iron came from six melts produced under the laboratory conditions. It contained aluminium in the amount of 5.15% to 6.02% (carbon in the amount of 2.41% to 2.87%, silicon in the amount of 4.50% to 5.30%, and manganese in the amount of 0.12% to 0.14%). After its treatment with cerium mixture and graphitization with ferrosilicon (75% Si), only nodular and vermicular graphite precipitates were achieved in the examined cast iron. Moreover, it is possible to achieve the alloy of pure ferritic matrix, even after the spheroidizing treatment, when both the aluminium and the silicon occur in cast iron in amounts of about 5.2÷5.3%.

6

Analysis on the mixed friction between the guide made of cast iron and the valve stem made of Ti6Al4V with and without protective layer

Kuchar M., Siczek K.

Archiwum Motoryzacji

|

2014

|

Vol. 64, nr 2

37--47, 137--147

EN

Lightweight valves are commonly used in modern combustion engines with cam and camless valve train. They can be made of TiAl alloys and in particular the inlet valves can be made of TJ6AI4V. The stems of such valves can be coated by protective layer obtained by nitridation, chroming or the other one. The stems can mate with guides made of cast iron, of phosphor bronze or berylium bronze. Mating can take place in conditions of mixed friction with different share of lubricated friction. The researches have been provided in the tribotester. The analyzed valve has been driven electromagnetically, for the different valve strokes and frequencies. The mating takes place in the condition of oil absence. The valve has been loaded by additional mass to induce the normal force between valve stem and its guide. It has been measured the acceleration and the displacement of the valve, the impact force of the valve into its seat insert, friction force between valve stem and its guide and the sound level. The aim of the researches is to obtain and compare values and courses of friction coefficient between the guide made of cast iron and valve stem made of Ti6Al4V for certain number of the valve strokes and frequencies. The researched stem could be uncoated or coated by Cr layer or by nitridation. The analytical model has been elaborated to calculate the contact pressure and the friction force between valve stem and its guide for the conditions of mixed friction occurring for the selected engine oil and the valve motion relative to its guide as obtained from the tribotester. The obtained dry friction coefficient values have been used in the model. Results of researches have been presented in the article.

PL

Zawory lekkie są powszechnie stosowane w nowoczesnych silnikach spalinowych z rozrządami krzywkowymi i bezkrzywkowymi. Mogą one być wykonane ze stopów TiAl, a w szczególności zawory dolotowe mogą być wykonane z Ti6AI4V. Trzonki takich zaworów mogą być powlekane warstwą ochronną otrzymaną przez chromowanie, azotowanie lub inną. Trzonki zaworów mogą współpracować z prowadnicami wykonanymi z żeliwa, brązu fosforowego lub berylowego. Współpraca może odbywać się w warunkach tarcia mieszanego ze zmiennym udziałem tarcia płynnego. Badania zostały przeprowadzone na tribotesterze. Analizowany zawór był napędzany elektromagnetycznie, dla różnych skoków i częstotliwości. Współpraca odbywała się w warunkach braku smarowania. Zawór został obciążony przez dodatkową masę do wywołania normalnej siły między trzonkiem zaworu i jego prowadnicą. Mierzono przyspieszenie i przemieszczenie zaworu, siłę uderzenia zaworu o jego gniazdo, siłę tarcia pomiędzy trzonkiem zaworu i jego prowadnicą oraz poziom hałasu. Celem tych badań jest uzyskanie i porównywanie wartości i przebiegów współczynnika tarcia między prowadnicą wykonaną z żeliwa i trzonkiem zaworu z Ti6AI4V dla pewnej liczby skoków zaworu i częstotliwości. Badany trzonek mógł być niepowlekany lub powlekany warstwą chromu bądź azotowany. W celu obliczenia nacisku i siły tarcia pomiędzy trzpieniem zaworu i jego prowadnicą w warunkach tarcia mieszanego występującego dla wybranego oleju silnikowego i takiego ruchu zaworu względem jego prowadnicy, jaki występował w tribotesterze, został opracowany model analityczny. W modelu zostały wykorzystane uzyskane wartości współczynnika tarcia suchego. Wyniki badań zostały przedstawione w artykule.

7

Właściwości tribologiczne warstwy wierzchniej elementów z żeliwa EN-GJS2131 po obróbce wykończeniowej toczeniem

Feldshtein E., Pacha-Gołębiowska H.

Tribologia

|

2013

|

nr 2

57--67

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych powierzchni elementów wykonanych z żeliwa GJS2131 po obróbce wykończeniowej toczeniem z zastosowaniem różnych materiałów narzędziowych i w zróżnicowanych warunkach obróbki. Wykonane badania wykazały mniejszą wartość współczynnika tarcia w przypadku użycia materiału supertwardego CBN7050 oraz wolniejszy wzrost temperatury w strefie tarcia dla tego materiału narzędziowego o blisko 20% w stosunku do płytek z węglika spiekanego K10. Właściwy dobór warunków toczenia i materiałów narzędziowych w znaczący sposób wpływa na intensywność zużywania WW elementów trących. Najniższą wartość intensywności zużycia objętościowego dla żeliwa GJS2131 uzyskano przy zastosowaniu materiału CBN7050 w warunkach toczeniu z dużymi prędkościami i niewielkimi posuwami.

EN

In this paper, the results of studies on the surface tribological properties of parts made of spheroidal graphite cast iron GJS2131 with a ferrite-pearlite structure after finish turning with different tool materials and machining conditions are presented. Investigations revealed minimum values of the friction coefficient and the slower, 20%, increase of temperature in the case of inserts made of “superhard” material CBN7050 compared to the hard alloy K10. The correct choice of turning conditions and tool material significantly affects the intensity of the wear of the rubbing surfaces. The lowest values of the volumetric wear rate intensity are registered in the case of CBN7050 tool material when turning at high speeds and low feed rates and in the case of K10 material when turning at low speeds and high feed rates. When using the investigated tool materials, very significant correlation between the state of the surface layer and its tribological characteristics has been set. In particular, the material CBN7050 has high coefficients of correlation between the intensity of wear Iv and the degree of distances distortion ∆d/d between the planes of the crystal net, macrostresses (σ1 + σ2), microhardness HV0.05, and the friction coefficient, as well as between the values of (σ1 + σ2) and the friction coefficient or between the dislocation density, microhardness and the friction coefficient. The coefficients of correlation between the friction coefficient and wear rate are less significant. This is evidence of a moderate influence of the friction coefficient on the wear rate of turned surfaces.

8

Influence of the processing conditions on the surface properties of wear resistant cast iron GJS2131 parts

Feldhstein E., Pacha-Gołębiowska H.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2009

|

Vol. 33, nr 1

81-90

EN

The work presents the results of the effect of cutting materials on a surface properties of the elements produced from cast iron utilized in combustion engines. The cast iron GJS2131 was subjected to finishing turning on a CNC Talent 6/45 lathe with cutting tool made of sintered carbide hard alloy type K10, ceramic CC6090 and regular boron nitride CBN7050. The speed of machining ranged from 300 to 1100 m/min and feed rate from 0,03 to 0,3 mm/rot. The best features of geometric structure of the processed surface guarantees using CBN7050, the worst ones (non-uniform outline of the protrusion irregularities, grooves, edgings etc.) - carbides K10. The results of microhardness from the surface layer show distinct hardening of the surface layer to the depth of 200 micrometres, yet they are quite varied depending on the working conditions and do not prove a unison advantage of any tool material. From the possible associations of machining parameters one may propose the best association: low speed - high feed rate.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu materiału narzędzi na właściwości warstwy wierzchniej elementów wykonanych z żeliwa stopowego odpornego na ścieranie i stosowanego w silnikach spalinowych. Żeliwo GJS2131 toczono wykończeniowo na tokarce CNC Talent 6/45 nożami z węglików spiekanych K10, ceramiki CC6090 oraz regularnego azotku boru CBN7050. Stosowano prędkości skrawania od 300 do 1100 m/min i posuw od 0,03 do 0,3 mm/obr. Najlepsze wskaźniki struktury geometrycznej powierzchni zapewnia stosowanie narzędzi z azotku boru CBN7050, najgorsze natomiast (nierównomierny zarys występów nierówności, bruzdy itp.) - węglików K10. Wyniki pomiarów twardości warstwy wierzchniej wskazują utwardzenie warstwy wierzchniej na głębokości do 200 mikrometrów. Stwierdzono dużą różnicę w twardości w zależności od warunków obróbki. Uzyskane wyniki nie wskazują jednoznacznie materiału narzędziowego . Z możliwych skojarzeń parametrów skrawania jako najlepsze jest "mała prędkość - duży posuw".

9

Napawanie laserowe proszkiem niklowym żeliwa sferoidalnego stopowego Si-Mo

Klimpel A., Dobrzański L., Nowacki J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2006

|

R. 78, nr 11

32-35

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu podstawowych parametrów procesu napawania laserowego proszkiem na osnowie niklu, żeliwa sferoidalnego stopowego Si-Mo, na jakość i kształt napoin oraz udział materiału podłoża w napoinie. Przeprowadzono badania przyczepności napoin do podłoża.

EN

The research results of the influence of basic problems related to laser beam pad welding process of Si-Mo spheroidal alloy cast-iron with nickel-base powder on the quality and shape of a pad weld, and the substrate material fraction in the pad weld were presented. Research work on pad weld adhesion, to the substrate was carried out.

10

Wybrane właściwości mechaniczne i użytkowe żeliwa Ni-Hard 4 obrabianego cieplnie

Kosowski A., Tyrała E.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/1

266--273

PL

Obróbka cieplna żeliwa Ni-Hard 4 powoduje różne oddziaływanie na jego właściwości mechaniczne i użytkowe. Austenityzowanie i przesycanie zmniejsza twardość o około 260 HV i zwiększa udarność o około 50%; odporność na ścieranie nie ulega istotnej zmianie, natomiast należy oczekiwać poprawy skrawalności. Starzenie po austenityzowaniu powoduje zwiększenie twardości o około 240 HV; przy zachowaniu udarności i zwiększeniu odporności na ścieranie w porównaniu ze stanem bez obróbki cieplnej (nie odnosi się do przypadku stosowania maszyny Millera).

EN

Heat treatment of Ni-Hard 4 cast iron causes changes in its mechanical and functional qualities. Austenitizing and solution heat treatment result in hardness decrease by 260 HV and increase in impact strength by 50%. Abrasion resistance of the material does not change considerably whereas its machinability seems to have improved. Accelerated ageing after austenitizing raises hardness by 240 HV as well as its abrasive resistance. Impact strength, however, remains the same in relation to material qualities prior to heat treatment. The above does not apply when Miller's machine was used.

11

Zmiany w obszarze dyfuzyjnego połączenia między żeliwem stopowym a siluminem w odlewach obrabianych cieplnie

Kosowski A., Lepka E., Tyrała E.

Archiwum Odlewnictwa

|

2003

|

R. 3, nr 7

135-142

PL

Referat dotyczy połączeń między żeliwem niklowo-miedziowo-chromowym a siluminem. Wyniki badań wskazują, że ruch próbki i czas zanurzenia nie wpływają na skład fazowy warstwy pośredniej; zmieniają natomiast jej morfologię. Stwierdzono występowanie w żeliwie, przy granicy z warstwą pośrednią, strefy wzbogaconej w miedź i chrom, której szerokość zwiększa się z czasem zanurzania próbki. Badania połączeń w odlewach poddanych długotrwałemu wygrzewaniu (do 600 godz. w temperaturach 425-430°C wykazały, że strefa ta zanika i zmienia się w niej stężenie pierwiastków w porównaniu ze stanem przed obróbką. Skład fazowy warstwy nie zmienia się, powstają jedynie nieciągłości.

EN

The lecture concerns the connections between Ni - Cu - Cr cast iron and Al-Si alloy produced with the use of the dipping method. Results of the research show that the movement of the sample and various dipping time do not influence the phasic composition of the intermediate layer. However, they change their morphology. It was ined that in the cast iron, next to the boundary of the intermediate layer, there is an area enriched with copper and chromium. The width of this area enlarges along with dipping time. Research on the castings subjected to prolonged annealing (up to 600 in the temperatures of 425-430°C) showed that the layer decays and the concentration of the elements changes in comparison with its condition before the treatment. Furthermore, some discontinuities of the material appear.

12

Napawanie laserowe proszkowe walców z żeliwa sferoidalnego stopowego.

Klimpel A., Janicki D., Lisiecki A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2002

|

R. 46, nr 6

43-48

PL

Opisano przebieg badań procesu napawania proszkowego laserem diodowym dużej mocy ROFIN DL 020 powierzchni roboczej walców z żeliwa sferoidalnego stopowego, proszkiem na osnowie żelaza Fe-Cr-Co-Mn. Określono wpływ parametrów napawania laserowego proszkowego na kształt i jakość napoin oraz ustalono warunki technologiczne napawania. Wykazano, że istnieją optymalne warunki technologiczne napawania badanych żeliw, zapewniające uzyskanie warstw wierzchnich walców o wysokiej twardości i odporności na zużycie ścierne typu metal-metal.

EN

It has been described the course of investigations into high power diode laser powder surfacing of modullar alloy cast iron roller faces with the use of ROFIN DL 020 laser unit and Fe-Cr-Co-Mo iron based powder. It has been determined the influence of surfacing parameters on the shape and quality of weld overlays as well as technological conditions of weld surfacing. It has been shown that there exist optimum technological conditions under which the achievement of highly-based and metal-to-metal wear-resistant roller surface layers is possible.

13

Zależność pomiędzy składem chemicznym żeliwa stopowego na walce bimetalowe, a temperaturą krystalizacji T_L i T_S

Binczyk F., Sitko J.

Archiwum Odlewnictwa

|

2002

|

R. 2, nr 6

15-22

PL

W pracy przedstawiono wyniki oceny istotności wpływu składników żeliwa stopowego przeznaczonego na walce bimetalowe, a zawartością temperatury krystalizacji T_L i T_S. Metodą analizy regresji wielokrotnej wykazano istotny wpływ C, Si i Ni na obniżenie wartości temperatury krystalizacji T_L oraz istotny wpływ C, Mn i Ni na obniżenie oraz Cr i Mo na podwyższenie wartości temperatury T_S.

EN

In this work the results of research of the chemical composition of alloy cast iron on the temperature of crystaIlization T_L and T_S have been presented. Using of multiple regression analysis essential influence of C, Si and Ni contents in alloy on the decreasing of temperature crystaIlization T_L. Contents of C, Mn and Ni influence on the decreasing of T_S temperature.

14

Krystalizacja żeliwa szarego i stopowego na walce dwuwarstwowe

Binczyk F., Sitko J., Czerwiński E., Krzemień E.

Archiwum Odlewnictwa

|

2001

|

R. 1, nr 2

34--41

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań krystalizacji żeliwa stopowego i szarego stosowanych jako tworzywa na walce dwuwarstwowe. Stwierdzono, że żeliwo stopowe krzepnie w niższej temperaturze niż żeliwo szare. Z punktu widzenia krystalizacji warstwy utwardzonej i uzyskania stałej grubości na wysokości beczki walca jest to niekorzystne. Technologia przelewania wymaga jednak, aby żeliwo użyte do tego celu miało wyższą temperaturę TL, efektem czego jest wyższa temperatura odlewania w stosunku do temperatury odlewania żeliwa stopowego. Chodzi zwłaszcza o niedopuszczenie do „zamrożenia” kanałów układu wlewowego Wykazano istotny wpływ Ni i Mo na obniżenie temperatury krystalizacji TL i TS żeliwa. Opracowane dotychczas zależności empiryczne na związek pomiędzy tymi temperaturami, a składem chemicznym nie uwzględniają wpływ Ni i Mo.

EN

In work one represented results of research crystallisation of cast iron alloy and grey practical as materials of the sleeved roll. One ascertained that alloy cast iron coagulates in lower temperature than grey cast iron. From point of view thickness of layer hardened is this unprofitable. Technology of pouring will demand however, so that cast iron used to this of aim had higher temperature Tliq, from what results higher temperature of pouring off. Goes about this so that did not "refrigeration" of inlet arrangement. One showed essential influence Ni and Mo on lowering temperatures of crystallisation TL and TS of what worked out till now empirical dependencies did not take into account.

15

Żeliwo stopowe z grafitem wermikularnym

Pietrowski S., Pisarek B., Władysiak R.

Krzepnięcie Metali i Stopów

|

1998

|

nr 37

105--111

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań żeliwa wermikularnego z podwyższoną ilością Si oraz dodatkami Cu, Mo i Ni. Wykazano, że żeliwo to krystalizuje w niższej temperaturze i przy większym przechłodzeniu od żeliwa z grafitem płatkowym. Stwierdzono obecność złożonego węglika zawierającego Mo, Si oraz Mn. Dodatki Mo i Ni powodują utworzenie struktury bainitu górnego i martenzytu. Żeliwo wermikularne charakteryzuje się wysoką HB i Rm.

EN

The paper presents the results of the examination the vermicular grey cast iron with heighten amount of Si and Cu, Mo, Ni additives. It has been stated that the vermicular grey cast iron crystallize in lower temperature and larger surfusion then grey cast iron with flake graphite. It has been found presence compound carbide which contain Mo, Si and Mn. Mo and Ni additives bring about set up upper bainite and martensite structure. The vermicular grey cast iron characterizes high HB and Rm.