Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Materials used in the structure of rail vehicle wheels

Słowiński Marcin Stanisław

Pojazdy Szynowe

|

2021

|

Nr 4

14--24

EN

The subject of this text is the description of structural materials used in the structure of railway vehicle wheels. The characteristic of this structural element as well as its functional and material requirements are presented. The description of commonly used carbon steels and alternative construction materials, such as cast steel, ADI cast iron or aluminum alloys, are presented in the further part, which are supposed to limit the wear of the wheel-rail friction pair and reduce the level of noise.

PL

Przedmiotem niniejszego tekstu jest opis materiałów konstrukcyjnych stosowanych w budowie kół pojazdów szynowych. Przedstawiono charakterystykę tego elementu konstrukcyjnego, a także jego wymagania funkcjonalne oraz materiałowe. W dalszej części zaprezentowano opis powszechnie używanych stali węglowych oraz alternatywnych materiałów konstrukcyjnych, takich jak staliwa, żeliwa ADI czy stopy aluminium, które w założeniu miałyby ograniczać zużywanie pary ciernej koło-szyna oraz zmniejszać poziom emitowanego hałasu.

2

Optymalizacja dodatków Ni i Cu w żeliwie ADI z uwzględnieniem szybkości stygnięcia odlewu

Wilk-Kołodziejczyk D., Kowalski A., Opaliński A., Regulski K., Mrzygłód B., Gumienny G., Jaśkowiec K.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

85--94

PL

W pracy analizowano wpływ dodatków Ni i Cu na właściwości mechaniczne żeliwa ADI w odlewach o różnej grubości ścianek. Zastosowano plan eksperymentu, stosując kombinacje dodatku Ni w ilości 0,5% i 1,5% oraz dodatku Cu w ilości 0,5% i 1,0%. Zawartość pozostałych pierwiastków wynosiła: C = 3,3−3,6%, Si = 2,2−2,6%, Mn = 0,10−0,13%, P do 0,05%, S do 0,020% (% wag.). Wykonano 4 wytopy żeliwa, odlewając wlewki o grubości 25 mm, 50 mm i 75 mm. Sferoidyzację żeliwa przeprowadzono metodą przewodu elastycznego (otoczka stalowa wypełniona magnezem). W formach odlewniczych zastosowano specjalny układ filtrująco-modyfikujący. Z każdego wytopu i z każdego wlewka wykonano próbki wytrzymałościowe. Po hartowaniu izotermicznym zmierzono Rm i A5. Opracowano wielomiany aproksymujące (Rm, A5) = f(Ni,Cu). Wielomiany te pozwalają na dobór optymalnych dodatków Ni i Cu dla uzyskania wymaganej wytrzymałości bądź plastyczności. Na podstawie wielomianów wykonano wykresy trójwymiarowe obrazujące powyższe zależności.

EN

The study analyzes the effect of Ni and Cu additions on the mechanical properties of ADI cast iron in casts with different wall thickness values. The applied experiment plan included the use of combinations of the Ni addition in the amount of 0.5% and 1.5% and the Cu addition in the amount of 0.5% and 1.0%. The content of the remaining elements equaled: C = 3 .3−3.6%, S i = 2 .2−2.6%, M n = 0 .10−0.13%, P max. 0.05%, S max. 0.020% (wt. %). Four cast iron melts were performed, by way of casting ingots with a thickness of 25 mm, 50 mm and 75 mm. The cast iron spheroidization was conducted by the flexible conduit method (steel envelope filled with magnesium). In the casting moulds, a special filtering-modifying system was applied. From each melt and each ingot, strength samples were prepared. After isothermal quenching, Rm and A5 were measured. The approximating polynomials (Rm, A5) = f(Ni,Cu) were elaborated. The polynomials make it possible to select the optimal Ni and Cu additions to obtain the required strength or plasticity. Based on the polynomials, three-dimensional diagrams illustrating the above relations were constructed.

3

Mathematical Model of Bainitic Transformation in Austempered Ductile Iron

Olejarczyk-Wożeńska I., Adrian H., Mrzygłód B., Głowacki M.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 4

200--206

EN

A mathematical model of austenite - bainite transformation in austempered ductile cast iron has been presented. The model is based on a model developed by Bhadeshia [1, 2] for modelling the bainitic transformation in high-silicon steels with inhibited carbide precipitation. A computer program has been developed that calculates the incubation time, the transformation time at a preset temperature, the TTT diagram and carbon content in unreacted austenite as a function of temperature. Additionally, the program has been provided with a module calculating the free energy of austenite and ferrite as well as the maximum driving force of transformation. Model validation was based on the experimental research and literature data. Experimental studies included the determination of austenite grain size, plotting the TTT diagram and analysis of the effect of heat treatment parameters on the microstructure of ductile iron. The obtained results show a relatively good compatibility between the theoretical calculations and experimental studies. Using the developed program it was possible to examine the effect of austenite grain size on the rate of transformation.

4

Żeliwo ADI przeznaczone do pracy w warunkach obciążenia dynamicznego

Sokolnicki M., Guzik E.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

115--118

PL

Żeliwo ADI posiada wiele odmian. Tematem artykułu jest najbardziej popularna odmiana ADI - (Austempered Ductile Iron) hartowanie z przemianą izotermiczną. Dzięki zastosowaniu w.w. rodzaju obróbki cieplnej uzyskuje się żeliwo o wyjątkowo korzystnych właściwościach wytrzymałościowych i plastycznych. Istotnym elementem procesu otrzymywania żeliwa wysokojakościowego jest aby w strukturze występował ausferryt.

EN

ADI makes an alternative to steel casting for constructors. High mechanical properties of ADI compare with parameters of quenched and tempered structural cast steel. A factor that is decisive for replacing steel casting with cast iron is elongation. For castings used in temperatures below 0oC a specified level of impact energy in negative temperature is needed. Impact energy in low temperature ausferritic cast iron was evaluated on samples without notch, with notch V and notch U. The research was carried out in temperatures +20oC, 0oC, -20oC, -40oC and -60oC. Two kinds of cast iron were evaluated: GJS-800-10 and GJS-1200-3 Grade. The value of temperature transition zone for high and low impact energy was evaluated. ADI cast iron was chosen, as one that can successfully replace the low-alloyed structural cast steel in low temperature conditions.

5

Wpływ parametrów obróbki cieplnej na kształtowanie mikrostruktury żeliwa ADI

Furmanek J., Binczyk F., Gradoń P.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2010

|

T. 62, nr 4

5-14

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikrostruktury żeliwa sferoidalnego w stanie odlanym oraz po dwustopniowej obróbce cieplnej (austenityzacja w 900°C i wygrzewanie izotermiczne w 280, 330 i 380°C). Za pomocą programu komputerowego LUCIA oceniono cechy morfologii grafitu oraz osnowy metalowej. Metodą spektroskopii Mössbauera dokonano oceny składu osnowy żeliwa ADI, co umożliwiło określenie udziału austenitu wykazującego właściwości paramagnetyczne. Wyniki tych pomiarów, w połączeniu z wynikami badań kalorymetrycznych pozwoliły na dokonanie opisu procesów przebiegających podczas wygrzewania izotermicznego. Na wykresach kalorymetrycznych podczas nagrzewania żeliwa ADI stwierdzono obecność silnego efektu egzotermicznego, którego początek przemieszcza się od 468°C do 489°C w miarę podwyższania temperatury wygrzewania izotermicznego. Wartość entalpii tego efektu zmienia się proporcjonalnie do zmiany udziału austenitu w żeliwie skutkiem obróbki cieplnej. Na tej podstawie stwierdzono, że proces powstawania osnowy żeliwa, składającej się z ferrytu i stabilnego, przesyconego węglem austenitu, ma charakter endotermiczny i wymaga dostarczenia energii do układu.

EN

This paper gives the results of microstructure investigations of ductile cast iron in as-cast condition and after two-stage heat treatment (austenitisation at 900°C and isothermal soaking at 280, 330 and 380oC). The morphological features of graphite and metallic matrix were determined using LUCIA software. The Mössbauer spectroscopy method was used to determine the composition of ADI cast iron matrix, which enabled the determination of the share of austenite which demonstrated paramagnetic properties. In combination with the results of calorimetric investigations, the results of these measurements enabled the processes occurring during isothermal soaking to be described. While heating ADI cast iron, the presence of strong exothermal effect, the beginning of which transferred from 468°C to 489°C as the isothermal soaking temperature was increasing, was found on calorimetric diagrams. The enthalpy value of this effect changes in proportion to the change in the share of austenite in cast iron as a result of heat treatment. Based on that, it was found that formation of cast iron matrix consisting of ferrite and stable carbon supersaturated austenite is of endothermic nature and requires the supply of energy to the system.