Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Problem of Assessing the Graphitizing Abilities of Near-eutectic Cast Iron - Basic Cast Iron for Modification

Zych J., Myszka M., Snopkiewicz T.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 4

29--34

EN

Cast iron destined for spheroidization is usually characterized by a near-eutectic chemical composition, which is a result of the necessity of maintaining its high graphitizing ability. This graphitizing ability depends mainly on the chemical composition but also on the so-called physical-chemical state. This, in turn, depends on the melting process history and the charge structure. It happens quite often, that at very similar chemical compositions cast irons are characterized by different graphitizing abilities. The hereby work concerns searching for the best method of assessing the graphitizing abilities of near-eutectic cast iron. The assessment of the graphitizing ability was performed for cast iron obtained from the metal charge consisting of 100% of special pig iron and for synthetic cast iron obtained from the charge containing 50% of pig iron + 50% of steel. This assessment was carried out by a few methods: wedge tests, thermal analysis, microstructure tests as well as by the new ultrasonic method. The last method is the most sensitive and accurate. On the basis of the distribution of the wave velocity, determined in the rod which one end was cast on the metal plate, it is possible to determine the graphitizing ability of cast iron. The more uniform structure in the rod, in which directional solidification was forced and which had graphite precipitates on the whole length, the higher graphitizing ability of cast iron. The homogeneity of the structure is determined by the indirect ultrasonic method, by measurements of the wave velocity. This new ultrasonic method of assessing the graphitizing ability of cast iron of a high Sc (degree of eutectiveness) and CE (carbon equivalent) content, can be counted among fast technological methods, allowing to assess the cast iron quality during the melting process.

2

Wybrane zagadnienia badań nad materiałami węglowymi

Doliński A.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

61--74

PL

Przedstawiono wybrane kierunki badań nad wytwarzaniem materiałów węglowych, koncentrując się na dwóch perspektywicznych technologiach: wytwarzaniu węgla heksagonalnego z fazy gazowej i karbonizacji/grafityzacji materiałów organicznych. Zaprezentowano obecne i przewidywane zastosowania materiałów węglowych, a także mechanizm karbonizacji/grafityzacji wielkocząsteczkowych materiałów organicznych. Podkreślono znaczenie odpadów poużytkowych jako surowca do otrzymywania materiałów węglowych do różnorodnych zastosowań.

EN

Selected paths of research on the manufacturing of carbon materials have been presented, focusing on two prospective technologies: the production of hexagonal carbon from the gaseous phase and the carbonization/graphitization of organic materials. Present and prospective applications of carbon materials and a mechanism of carbonization/graphitization of high-molecular organic materials have been presented. The importance of post-consumer waste as a raw material for obtaining carbon materials for various applications has been emphasized.

3

Zmiany strukturalne w stali konstrukcyjnej wywołane epizodami jej nagrzewania i stygnięcia podczas pożaru

Maślak M., Żwirski G.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2017

|

Vol. 48, iss. 4

34--52

PL

Cel: Celem artykułu jest krótkie omówienie podstawowych zagrożeń wynikających z epizodów nagrzewania i stygnięcia stali konstrukcyjnej podczas pożaru, które mogą warunkować ewentualne dalsze użytkowanie elementów nośnych z niej wykonanych. Zagrożenia te wiążą się na ogół z termicznie indukowanymi i trwałymi zmianami obserwowanymi w mikrostrukturze stali wystudzonej po zakończeniu ekspozycji na ogień, z reguły niedostrzeganymi wizualnie podczas klasycznej inwentaryzacji przeprowadzanej po pożarze, której celem jest ocena stanu technicznego obiektu. Metody: Struktura artykułu pozwala prześledzić kolejne, potencjalne formy zmian mikrostruktury stali konstrukcyjnej, najpierw inicjowane monotonicznym wzrostem temperatury tego materiału, a następnie mniej lub bardziej gwałtownym jego stygnięciem. W pierwszej kolejności omówiono skutki rozrostu ziaren ferrytu, w drugiej kolejności – efekty częściowej przemiany perlitu w austenit, a w końcu – zagrożenia determinowane zainicjowaniem w fazie chłodzenia przemiany bainitycznej i/lub martenzytycznej. Na tym tle podjęto dyskusję na temat konsekwencji ewentualnego powierzchniowego odwęglenia, a także możliwego wystąpienia zjawisk grafityzacji i/lub sferoidyzacji ziaren cementytu. Wyniki: Wykazano, że zmieniające się w czasie, a przy tym niekontrolowane oddziaływanie wysokiej temperatury pożaru na stal konstrukcyjną z dużym prawdopodobieństwem prowadzi do wystąpienia w tym materiale niekorzystnych przemian strukturalnych, które z reguły skutkują drastycznym zmniejszeniem się jego efektywnej ciągliwości skojarzonym z wyraźnym zwiększeniem się jego twardości. Taki zestaw cech stali w przypadku dalszego jej użytkowania po pożarze nieuchronnie implikuje dużą jej podatność na kruche pękanie, a co za tym idzie – znaczne ryzyko nagłego i niespodziewanego zniszczenia wykonanych z niej elementów. Wnioski: Klasyczna inwentaryzacja przeprowadzana po pożarze w celu oceny deformacji stalowego ustroju nośnego, uzupełniona jedynie o eksperymentalną weryfikację parametrów wytrzymałościowych charakteryzujących taką stal, nie wystarcza, by dostatecznie wiarygodnie wnioskować o przydatności tych elementów do ich dalszego użytkowania pod obciążeniem. Taka ocena musi być bowiem bezwzględnie poszerzona co najmniej o aposterioryczne badania mikrostruktury rozpatrywanego materiału oraz o próby pozwalające na sprawdzenie jego popożarowej twardości i udarności.

EN

Aim: The aim of this article is to provide a brief review of the basic hazards which might affect the potential re-use of bearing members made of structural steel following exposure to heating and cooling episodes in a fire. These hazards generally involve thermally induced and permanent changes observed in the microstructure of the steel after the fire is extinguished, usually not seen during a standard post-fire inventory aimed at assessing the technical condition of the building. Methods: The article’s structure guides the reader through the successive potential forms of changes in the microstructure of structural steel, initiated by a monotonic increase in the temperature of the material, and followed by its more or less rapid cooling. The article first discusses the effects of ferrite-grain growth, then proceeds to a description of the effects of a partial pearlite-to-austenite transformation, and finally addresses the threats created by the initiation of a bainitic and/or martensitic transformation during the cooling phase. In this context, it discusses the consequences of potential surface decarburisation and the results of the possible occurrences of graphitisation and/or spheroidisation of cementite grains. Results: It has been shown that the time-varying and uncontrolled impact on structural steel of a high fire temperature is likely to lead to the occurrence of unfavourable structural changes in this material, which usually result in a dramatic decrease in the effective ductility, coupled with a marked increase in hardness. In structural members re-used after a fire, such a set of features inevitably implies the high vulnerability of this type of steel to brittle fracture, and, consequently, carries a significant risk of the sudden and unexpected destruction of the components made of it. Conclusions: The standard post-fire inventory of member deformations in the steel-bearing structure, supplemented only by the experimental verification of such steel-strength parameters, is not sufficient to reasonably conclude that these members are suitable for re-use under load. Such an assessment must be extended at least by a detailed study of the microstructure of the material under consideration, made a posteriori, and also by tests which allow the verification of its post-fire hardness and impact strength.

4

Influence of Technological Parameters of Furane Mixtures on Shrinkage Creation in Ductile Cast Iron Castings

Vasková I., Hrubovčáková M., Eperješi Š., Malik J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1037--1040

EN

Ductile cast iron (GS) has noticed great development in last decades and its boom has no analogue in history humankind. Ductile iron has broaden the use of castings from cast iron into areas, which where exclusively domains for steel castings. Mainly by castings, which weight is very high, is the propensity to shrinkage creation even higher. Shrinkage creation influences mainly material, construction of casting, gating system and mould. Therefore, the main realized experiment was to ascertain the influence of technological parameters of furane mixture on shrinkage creation in castings from ductile iron. Together was poured 12 testing items in 3 moulds forto determine and compare the impact of various technological parameters forms the propensity for shrinkage in the casting of LGG.

PL

W ostatnich latach obserwuje sie intensywny wzrost produkcji odlewów z żeliwa sferoidalnego. Dotyczy to także zastępowania tym tworzywem odlewów staliwnych. W przypadku masywnych odlewów szczególnie duże znaczenie odgrywa przebieg skurczu tworzywa. Powstawanie skurczu wiąże się z materiałem odlewu, jego konstrukcja, układem wlewowym oraz materiałem formy. Celem badan zaprezentowanych w artykule jest ocena wpływu właściwości technologicznych formy na podstawie skurczu. Odlano 12 kształtek w 3 formach, aby ocenić wpływ jakości formy na skurcz odlewów z żeliwa sferoidalnego.

5

The Effect of Aluminium on Graphitization of Cast Iron Treated with Cerium Mixture

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

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 2

95--100

EN

The work determined the influence of aluminium in the amount from about 0.6% to about 8% on graphitization of cast iron with relatively high silicon content (3.4%-3.9%) and low manganese content (about 0.1%). The cast iron was spheroidized with cerium mixture and graphitized with ferrosilicon. It was found that the degree of graphitization increases with an increase in aluminium content in cast iron up to 2.8%, then decreases. Nodular and vermicular graphite precipitates were found after the applied treatment in cast iron containing aluminium in the amount from about 1.9% to about 8%. The Fe3AlCx carbides, increasing brittleness and deteriorating the machinability of cast iron, were not found in cast iron containing up to about 6.8% Al. These carbides were revealed only in cast iron containing about 8% Al.

6

Modyfikacja tribologicznych właściwości elastomerów metodami inżynierii materiałowej

Bieliński D. M., Ostaszewska U., Tomaszewska M., Siciński M., Jagielski J.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 8

1498-1506

EN

Cryst. Cu phtalocyjanines, phtalocyjanine green, ionic liqs. and functionalized polysilsesquioxanes (POSS) were added as modifiers to rubber compds. cured at 160°C. In some cases, the ionic liq. and POSS were adsorbed on nano-sized SiO₂ used as a filler. The addn. of modifiers resulted in an increase in abrasive wear resistance and a decrease in tensile strength of the vulcanizates. Rubber vulcanizates were also surface-treated with ion bombardment or gas fluorination. The surface treatment resulted in decreasing the friction coeff. and swelling in fuels and increasing the surface wettability and surface energy. Use of Ar⁺ ions for bombardment was most efficient.

7

Porowaty węgiel grafityzowany otrzymywany techniką zol-żel

Kiciński W.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 2

115-121

PL

Wykorzystując technikę zol-żel podjęto próbę syntezy materiału węglowego o dobrze rozwiniętej strukturze porowatej, dużej wartości powierzchni właściwej i możliwie wysokim stopniu grafityzacji. Materiały takie mają unikatową kombinację właściwości fizykochemicznych i powierzchniowych - - wysoką przewodność elektryczną i termiczną, odporność na korozję chemiczną, stabilność termiczną, trwałość mechaniczną, małą gęstość, a przy tym mogą być otrzymywane z tanich i szeroko dostępnych surowców. Mogą więc znaleźć zastosowanie jako materiał elektrodowy w elektrochemicznych zasobnikach energii. Pierwotną strukturę porowatą materiału formowano na etapie syntezy zol-żel i zachodzącej w wyniku polikondensacji rezorcyny i furfuralu separacji faz. Porowatość rozwijano, dodatkowo stosując w roli matrycy koloidalną krzemionkę. Syntezę prowadzono w wodno-metanolowym roztworze chlorku niklu(II) pełniącego rolę prekursora katalizatora grafityzacji. Otrzymany w procesie zol-żel kserożel organiczny poddawano karbonizacji w temperaturze 1050°C, w wyniku czego następowała karbotermiczna redukcja NiCl2, grafityzacja matrycy węglowej i reorganizacja pierwotnej struktury porowatej kserożelu. Otrzymany w procesie pirolizy kompozyt kserożel węglowy/nikiel/krzemionka poddawano wymywaniu w kwasie fluorowodorowym. W wyniku takiego oczyszczania otrzymywano czysty materiał węglowy - zwany dalej kserożelem węglowym. Obecną w matrycy kserożelu węglowego fazę amorficzną usuwano następnie poprzez selektywne utlenianie w powietrzu w temperaturze 460°C. Powodowało to drastyczny spadek całkowitej objętości porów, redukcję wartości SBET oraz utratę wytrzymałości mechanicznej materiału. Otrzymane materiały węglowe analizowano za pomocą technik: SEM, XRD, niskotemperaturowej fizysorpcji azotu i TG-DTA. Przeprowadzono analizę porównawczą morfologii i struktury materiału węglowego przed i po procesie selektywnego utleniania fazy amorficznej węgla.

EN

The sol-gel process is applied to obtain nanoporous carbon material with both high surface area and high graphitization degree. Carbon materials characterized by 3D meso-, macroporous structure, well graphitized framework and large surface areas exhibit extraordinary performance as electrocatalyst supports and electrode materials (e.g. for fuel cells, double-layer capacitors and lithium ion batteries). The presence of well-interconnected meso- and macropores allows reduced diffusional limitations often occurring in classical carbon-supported catalysts, while the graphitization of the carbon matrix improves its electrical conductivity (Fig. 1). Graphitic nanoporous carbon was obtained via pyrolysis of organic xerogel doped with nickel(II) chloride (Fig. 2). Doping was realized through chloride solubilization in a water-methanol solution of resorcinol and furfural. During carbonization of the doped organic xerogel in 1050°C, metallic nanoparticles that catalyze the formation of graphitic structures were generated. The possibility of enhancing the porosity of the xerogel via templating with colloidal silica was investigated. The removal of the metal and silica templates leads to monoliths of carbon xerogel characterized by multimodal porosity with substantially enhanced mesoporosity resulting in a SBET of 268 m2/g (Tab. 1). Next, a selective-combustion process was used on the bulk carbon material produced by this solid-state synthesis process, yielding purified graphitic nanostructures. Removal of the amorphous carbon by a selectivecombustion process significantly reduced the material's mesoporosity and SBET, also causing loss of its mechanical strength. The carbon xerogel samples before and after selective-combustion were investigated by means of SEM (Fig. 3), XRD (Fig. 4), N2 physisorption (Fig. 5 and 6), and TG-DTA (Fig. 7). The results obtained for both materials were then compared.

8

Diagnostyka uszkodzeń elementów ciśnieniowych urządzeń energetycznych w ocenie przyczyn powstawania awarii na podstawie badań materiałowych

Dobrzański J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 2

36-45

PL

Opracowane zasady postępowania w ocenie eksploatacji elementów części ciśnieniowej kotłów. Badania procesów niszczenia i ich rola w udoskonalaniu konstrukcji kotła i weryfikacji sposobu jego eksploatacji. Główne uwarunkowania trwałości i niszczenia. Wybrane przykłady nadmiernej utraty trwałości eksploatacyjnej w wyniku: przekroczenia temperatury, grafityzacji, kruchości wodorowej, korozji postojowej, wżerowej, wysokotemperaturowej oraz erozji korozyjnej. Opracowany i stosowany w praktyce przemysłowej sposób oceny stanu uszkodzonego elementu i ujawniania prawdopodobnego mechanizmu niszczenia.

EN

Procedures in assessment of operation of boiler pressure part components developed. Investigations of destruction processes and their role in boiler construction improvement and verification of how it should be operated. Main considerations for durability and destruction. Selected examples of excessive loss in life time as a result of: exceeded temperature, graphitisation, hydrogen embrittlement, standstill corrosion, pitting corrosion, high-temperature corrosion, and corrosion erosion. Method for assessment of damaged component condition and revealing probable mechanism of destruction developed and used in practice.

9

Emisja zanieczyszczeń z procesu grafityzacji elektrod węglowych w piecach LWG (Castnera). Cz. 1. Wybrane substancje gazowe

Mazur M., Oleniacz R., Bogacki M., Szczygłowski P.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

2005

|

T. 10, z. 2

149--160

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów ilości zanieczyszczeń powstających i emitowanych do powietrza z elektrycznych pieców oporowych typu LWG (Castnera). Badania przeprowadzono podczas trwania procesu grafityzacji elektrod węglowych, aż do momentu zakończenia wentylacji danego pieca poprzez zastosowane instalacje oczyszczania gazów odlotowych (dopalanie katalityczne i odsiarczanie mokre). Pomiarami objęto m.in. takie substancje gazowe, jak: CO, CO2, HC+H2, SO2, H2S, CS2, NO, NO2, NH3, oraz wybrane węglowodory alifatyczne (C1-C6) i aromatyczne (BTX). W wyniku przeprowadzonych badań określono m.in. przebiegi zmienności stężeń tych substancji w gazach pografityzacyjnych przed i za systemem oczyszczania. W ten sposób oceniono skuteczność usuwania niektórych substancji z gazów odlotowych oraz zidentyfikowano moment i zakres występowania ich emisji maksymalnej. Dodatkowe badania przeprowadzone za instalacją dopalania katalitycznego wykazały, że proces dopalania katalitycznego oprócz utleniania składników palnych powoduje niestety powstawanie dodatkowych ilości benzenu.

EN

In the paper the results of measurements of quantity pollutants originated and emitted to air from resistor stoves of type LWG (Castner) were introduced. The investigation was carried out during graphite process of coal electrodes, until moment of end of ventilation the stove across applied installations of cleaning of cool gases (catalytic burning and the wet desulphurization). The measurement results of CO, CO2, HC+H2, SO2, H2S, CS2, NO, NO2, NH3 as well as chosen hydrocarbons (C1-C6) and aromatic hydrocarbons (BTX) were presented. In result of conducted investigations was qualified courses of changeability of concentrations in gases these substances before and for the cleaning system. The effectiveness of the substance removing from exhaust gases was estimated as well as range of occurrence of their maximum release. The additional investigations of catalytic burning showed, that this process causes the formation of the additional quantities of benzene.

10

Wpływ obróbki termicznej na własności optyczne i strukturę wewnętrzną antracytu

Morga R., Komorek J.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2002

|

z. 254

111-128

PL

Zmiany własności optycznych antracytu poddanego wygrzewaniu w temperaturze od 400 do 1200°C następują w ścisłym powiązaniu z przemianami, zachodzącymi w jego strukturze wewnętrznej. W większym stopniu wpływa na nie temperatura niż czas obróbki Proces grafityzacji antracytu zaznacza się po zastosowaniu temperatury 800°C. Po wygrzaniu antracytu w 1000°C matrix charakteryzuje się wyższą refleksyjnością(Rmmean=8,84%) i większą anizotropią optyczną niż witrynit (Rvmean=6,52%).

EN

Changes of optical properties and internal structure of anthracite subjected to thermal treatment in the temperature from 400 to 1200°C are accompanied by changes in its internal structure. They are influenced more by the temperature used than the time of heating. After heating in 800°C graphitisation process of anthracite was first observed. After treatment in 1000°C matrix is characterized by higher mean reflectance (Rmmean=8,84%) and bigger anisotropy than vitrinite (Rvmean=6,52%).

11

Krystalizacja cementytu eutektycznego w żeliwie białym i kinetyka procesu jego rozpadu podczas wyżarzania grafityzującego

Hebdowska M., Tabor A., Wojtysiak A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2000

|

R. 97, z. 2-M

101--110

EN

After a short review of data given so far in literature on the methods of manufacturing hypoeutectic white cast iron and its heat treatment, the program of own research on this subject was presented. It covered determination of the chemical composition of white cast iron, the technique of melting and casting of test pieces in a way such as to enable isolation of the eutectic cementine. In the next part of the study the methods used to achieve the graphitisation of the separated eutectic cementite were described. After discussion of the results obtained in this research, the mechanism of the graphitisation process and some means to utilize the obtained theoretical results in practice were presented.

12

Wpływ stopnia uwęglenia antracytów na ich zachowanie się w procesie grafityzacji

Bratek K., Bratek W.

Karbo

|

1999

|

Nr 3

90-96

PL

Zbadano zmianę właściwości i struktury antrecytów różniących się stopniem uwęglenia (typ 41,42 i 43) pod wpływem ogrzewania do różnych temperatur w przedziale 1300-2800oC. W produktach kalcynacji, w miarę wzrostu stopnia uwęglenia antracytów, maleje ilość porów i spękań w ziarnach oraz podatność do tworzenia się drobnych frakcji, spowodowana kontrakcją objętości oraz wydzielaniem się części lotnych, rośnie natomiast mikrowytrzymałość dużych ziaren. W produktach grafityzacji, ze wzrostem stopnia uwęglenia antracytów wyjściowych, maleje grubość warstw oddzielających się od dużych ziaren oraz szerokość połówkowa pików dyfrakcyjnych, natomiast rosną gęstość rzeczywista, wysokości krystalit6w oraz ilość tworzących się drobnych frakcji ziarnowych.

EN

It was investigated the variation of properties and structure for anthracites of different coal rank (of 41, 42 and 43 type) under a heating to different temperatures in the range of 1300 -2800 stopni C. In calcination products the amount of pores and grain crackings decreases when the anthracite coal rank is growing. A susceptibility to forming fine fracions caused by a volume contraction and release of volatile matter- also decreases, while a micro-resistance of large grains increases. In graphitisation products when the coal rank for initial anthracites increases, the thickness of layers separating large grains decreases, while the follo-wing parameters increase: real density, sharpness of diffraction bands, height of ctystallites and amount of fine grain fractions.

13

Analiza termodynamiczna reakcji chemicznej zachodzących w procesie grafitacji pomiędzy związkami siarkowymi a dolomitem

Orszulik E.

Karbo

|

1999

|

Nr 4

143-151

PL

W oparciu o dane literaturowe przedstawiono analizę termodynamiczną\przebiegu reakcji chemicznych zachodzących pomiędzy związkami siarkowymi H2S, CS2 i SO2 a tlenkami wapnia i magnezu, powstałymi z rozkładu termicznego dolomitu wprowadzonego do koksowej zasypki termoizolacyjnej w procesie grafityzacji wyrobów węglowych.

EN

On the basis literature data thermodynamic analysis was presented on the course of chemical reaction taking place between sulphur compounds H28, C82 and 8O2 and calcium oxides as well as magnesium created from thermal the composition of dolomite introdu-ce to thermal insulation coke casting powder in the graphitisation process of coal products.