Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal range of cementite occurrence in hypereutectoid alloys with controlled C, Cr and Mn content

Frocisz Ł., Krawczyk J., Kozieł T., Górecki K., Tokarski T., Kopuściański M., Matusiewicz P.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 1

29--33

EN

The hypereutectoid alloys are the commonly used for the tool manufacturing. The high carbon content prevent the high hardenability and presence of the secondary cementite precipitation in microstructure. High hardness of such materials provide the good wear resistance required for tool materials. New hypereutectoid alloys designed for the investigations of secondary cementite precipitations influence on wear resistance have been investigated. Materials were prepared by the use of the ArcMelter furnace. After the plastic deformation materials were annealed at 700°C by 12 h to homogenize the microstructure. After the annealing the calorymetry and dilatometry research were performed. The following research allow authors to state that the increase of the carbon content resulted in the change of ACCM temperature. To obtain the most similar properties of the matrix investigated materials were alloyed by the addition of Cr and Mn. It was confirmed by the same temperature range of the eutectoid transformation for each material. Additionally the influence of Mn and Cr on cementite dissolution process was observed.

PL

Stale nadeutektoidalne charakteryzują się dużą zawartością węgla przekraczającą wartość dla punktu eutektoidalnego. Skutkuje to obecnością w ich mikrostrukturze cementytu drugorzędowego wydzielonego z austenitu podczas chłodzenia. Cementyt ten w znaczący sposób zmienia właściwości mechaniczne materiału, przy czym same właściwości cementytu silnie zależą od składu chemicznego. Dodatki Mn i Cr w znaczący sposób zwiększają jego twardość i stabilność termiczną. Węglik ten, a zwłaszcza jego morfologia, wpływa również na mechanizm zużycia elementów ze stali nadeutektoidalnych. W pracy zaprezentowano analizę występowania cementytu stopowego podczas nagrzewania w nowo zaprojektowanych stalach nadeutektoidalnych z kontrolowaną, ściśle założoną różnicą w zawartości C, Mn i Cr.

2

Wpływ temperatury ciekłego metalu na efektywność sferoidyzacji przeprowadzonej metodą inmould z zastosowaniem komory reakcyjnej

Stefański Z., Kamińska J., Pamuła E., Angrecki M., Palma A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 67, nr 7-8

286--288

PL

W pracy przedstawiono wpływ temperatury zalewania (w zakresie od 1420°C do 1330°C, co 30°C) na efekt procesu sferoidyzacji przeprowadzonego metodą inmould, z zastosowaniem komory reakcyjnej. Metoda sferoidyzacji w formie, przy użyciu komory reakcyjnej, jest innowacyjną metodą sferoidyzacji opracowaną w Instytucie Odlewnictwa. Procesy sferoidyzacji i modyfikacji zachodzą jednocześnie podczas wypełnienia wnęki ciekłym metalem. Wyniki przeprowadzonych badań zaprezentowano w postaci mikrostruktur wydzieleń grafitu oraz osnowy metalowej. Podano zmiany składów chemicznych żeliwa po procesie sferoidyzacji, w zależności od zastosowanych temperatur zalewania.

EN

The influence of the pouring temperature (within a range: from 1420°C to 1330°C, every 30°C) on the spheroidisation process, performed by the inmould method with the reaction chamber application, is presented in the paper. The inmould spheroidisation method, performed with the application of the reaction chamber, is the innovatory method developed in the Foundry Research Institute.The spheroidisation and modification processes occur simultaneously during the mould cavity filling with liquid metal. The results of the performed investigations are presented in the form of graphite precipitations and metal matrix microstructures. The changes, after the spheroidisation process, of the cast iron chemical compositions in dependence of the applied pouring temperatures, are given.

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

Wpływ historii odkształcenia na rozwój mikrostruktury stopu Ti6Al4V odkształcanego w zakresie dwufazowym

Muszka K., Raszka K., Wynne B. P., Majta J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

181--186

PL

W pracy wykorzystano próbę skręcania w celu zbadania wpływu zmiennej drogi odkształcania na rozwój mikrostruktury podczas odkształcania w zakresie dwufazowym stopu tytanu Ti6Al4V. Szczególną uwagę zwrócono na zrozumienie wpływu zmiennej drogi odkształcania na proces sferoidyzacji dynamicznej t.j. zmiany morfologii płytkowej fazy alfa (lamelarnej) w strukturę cząsteczkową (sferoidalną). Wykazano silną zależność pomiędzy drogą odkształcenia a uzyskanymi krzywymi plastycznego płynięcia oraz kinetyką sferoidyzacji dynamicznej. Jako główne źródło zaobserwowanego opóźniania kinetyki sferoidyzacji dynamicznej podczas odkształcenia ze zmianą kierunku odkształcenia, w porównaniu do odkształcania monotonicznego, wskazano mniejszą zdolność do tworzenia się mikropasm ścinania w płytkach fazy alfa na skutek anihilacji układów dyslokacyjnych mającej miejsce podczas zmiany kierunku odkształcania. Uzyskane wyniki stanowią istotny wkład w zrozumienie rozwoju mikrostruktury dwufazowych stopów tytanu odkształcanych w procesach przeróbki plastycznej w zakresie współistnienia fazy alfa i beta z uwzględnieniem pełnej historii odkształcenia, co w przyszłości powinno pozwolić na lepszą kontrolę mikrostruktury i własności badanych stopów.

EN

In the present work, cyclic torsion test was used to study effects of strain path change on microstructure evolution during intercritical processing of Ti6Al4V. Particular attention was paid to understand the effect of strain path changes on dynamic spheroidisation i.e. transformation of lamellar alpha plateles into spheroidised grains. Strong dependence between applied deformation mode and resulting flow curves as well as kinetics of dynamic spheroidisation was observed. Less intense formation of microbands inside alpha platelets as a result of ahihilation of dislocation structure upon strain reversal was identified a main source of observed retardation of dynamic spheroidisation kinetics. Obtained results provide fundamental understanding of microstructure evolution during intercritical processing of alpha+beta titanium alloys when full strain history is taken into account. This in turn, should allow in the future for better control of microstructure and properties of studied alloys.

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

Application of the Digital Material Representation to strain localization prediction in the two phase titanium alloys for aerospace applications

Muszka K., Madej L., Wynne B. P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 16, no. 2

224--234

EN

In the present work Digital Material Representation (DMR) approach was utilized to simulate the deformation behavior of the two phase Ti-6Al-4V alloy. DMR models of the two phase structure, containing different morphologies of alpha grains within a beta matrix – lamellar and equiaxed, were created. Each phase was then separated and different mechanical properties were assigned. Subsequently, their response to loading was tested using simple shear numerical simulations with special focus on strain inhomogeneities, as the main driving force for spheroidization is considered to be the formation of intense shearing within alpha lamellae. The proposed modeling approach combining Finite Element Method (FEM) with DMR allowed for much more detailed numerical analysis of deformation behavior of two phase titanium alloys at the micro scale and provided information such as strain localization and stress distributions within the alpha and beta phases. It was showed that presented model offers a new and powerful tool to study the physical bases of microstructure evolution processes such as spheroidization or recrystallization of Ti alloys. It shows good potential in simulation of deformation processes of complex two-phase morphologies that is a crucial step towards optimization of process parameters during hot forming of Ti-6Al-4V alloys.

7

Characteristics of Graphite Precipitates in Aluminium Cast Iron Treated with Cerium Mixture

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

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 1

93--98

EN

The work determined the influence of aluminium in the amount from about 1% to about 7% on the graphite precipitates in cast iron with relatively high silicon content (3.4% to 3.90%) and low manganese content (about 0.1%). The cast iron was spheroidized with cerium mixture and graphitized with ferrosilicon. The performed treatment resulted in occurring of compact graphite precipitates, mainly nodular and vermicular, of various size. The following parameters were determined: the area percentage occupied by graphite, perimeters of graphite precipitates per unit area, and the number of graphite precipitates per unit area. The examinations were performed by means of computer image analyser, taking into account four classes of shape factor. It was found that as the aluminium content in cast iron increases from about 1.1% to about 3.4%, the number of graphite precipitates rises from about 700 to about 1000 per square mm. For higher Al content (4.2% to 6.8%) this number falls within the range of 1300 – 1500 precipitates/mm2. The degree of cast iron spheroidization increases with an increase in aluminium content within the examined range, though when Al content exceeds about 2.8%, the area occupied by graphite decreases. The average size of graphite precipitates is equal to 11-15 μm in cast iron containing aluminium in the quantity from about 1.1% to about 3.4%, and for higher Al content it decreases to about 6 μm.

8

Badanie czynników zmieniających stan fizykochemiczny ciekłego żeliwa i wybrane właściwości tworzywa

Kuder M.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2013

|

T. 53, z. 2

13--28

PL

Badania przeprowadzono w kierunku określenia wpływu sposobu sferoidyzacji i modyfikacji, wartości CE, zawartości magnezu i lantanu na skłonność do tworzenia wad typu skurczowego, struktury i właściwości wytrzymałościowych żeliwa sferoidalnego na cienkościenne odlewy. Stwierdzono, że żeliwo jest w zakresie 4–25 mm czułe na grubość ścianki, szczególnie przy zbyt niskich stężeniach magnezu. Najbardziej efektywnym modyfikatorem okazał się stop z zawartością baru. Nie stwierdzono znaczącego wpływu lantanu na właściwości żeliwa, wprowadzanego w zaprawie sferoidyzującej, jak i w modyfikatorze.

EN

The study was conducted to determine the effect of spheroidization and modification method, of the CE value, the content of magnesium and lanthanum on susceptibility to form shrinkage defects, structure and resistance properties of ductile cast iron on thin-walled castings. It was stated that cast iron in the range 4–25 mm is sensitive to wall thickness, especially at very low concentrations of magnesium. It turned out that the most effective modifier was the alloy with barium content. There was no significant effect of lanthanum on the properties of cast iron introduced in spheroidizing mortar as well as in the modifier.

9

The influence of small amounts of aluminium on the effectiveness of cast iron spheroidization with magnesium

Soiński M. S., Jakubus A.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3

80--83

EN

The influence of aluminium added in amounts of about 1.6%, 2.1%, or 2.8% on the effectiveness of cast iron spheroidization with magnesium was determined. The cast iron was melted and treated with FeSiMg7 master alloy under industrial conditions. The metallographic examinations were performed for the separately cast rods of 20 mm diameter. They included the assessment of the shape of graphite precipitates and of the matrix structure. The results allowed to state that the despheroidizing influence of aluminium (introduced in the above mentioned quantities) is the stronger, the higher is the aluminium content in the alloy. The results of examinations carried out by means of a computer image analyser enabled the quantitative assessment of the considered aluminium addition influence. It was found that the despheroidizing influence of aluminium (up to about 2.8%) yields the crystallization of either the deformed nodular graphite precipitates or vermicular graphite precipitates. None of the examined specimens, however, contained the flake graphite precipitates. The results of examinations confirmed the already known opinion that aluminium widens the range of ferrite crystallization.

10

The Influence of Aluminium on the Spheroidization of Cast Iron Assessed on the Basis of Wedge Test

Soiński M. S., Jakubus A., Stradomski G.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 1 spec.

163--168

EN

The paper discusses the influence of aluminium in quantities from about 1.9% to about 4.7% on both the alloy matrix and the shape of graphite precipitates in cast iron spheroidized with cerium mixture (added in the quantity of 0.11%) and inoculated with ferrosilicon (1.29%). The metallographic examinations were carried out for specimens cut out of the wedge test castings (22 mm base width, 120 mm height, 180 mm length) halfway along their length. It was found that the highest susceptibility to graphitization exhibits the cast iron containing about 2.8% Al. The alloy matrices were classified and the degrees of graphite spheroidization were determined. Microscopic observations were carried out along the wedge test casting height at several places, the first distant by 20 mm from the specimen apex, the next ones every 20 mm farther. Precipitates of nodular and vermicular graphite were found in the cast iron structure. The results of examination allow to state that cast iron spheroidized in the way described here is characterised by the degree of spheroidization which increase with an increase in aluminium content within the examined range.

11

Metoda oceny skuteczności sferoidyzacji żeliwa za pomocą uproszczonego wzoru na uzysk magnezu

Kostrzewski Ł., Kołodziej R., Szajnar J.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

79--82

PL

W pracy przedstawiono metodę oceny skuteczności sferoidyzacji żeliwa za pomocą uproszczonego wzoru na uzysk magnezu. Metodę opracowano na podstawie kilkudziesięciu wytopów żeliwa. Otrzymane wyniki badań potwierdzono przy użyciu urządzenia do badania prędkości fali oraz na podstawie obserwacji zdjęć mikrostruktury. Ocenę sferoidyzacji badanych próbek przeprowadzono dla odlewów o średniej grubości ścianki 12 mm. W artykule podano również przedziały wyznaczone do oceny sferoidyzacji żeliwa w warunkach Odlewni, jak również schemat postępowania z odlewami po obróbce ciekłego metalu zaprawami FeSiMg.

EN

The paper presents a method for evaluating the effectiveness of iron spheroidization using a simplified formula for the yield of magnesium. The method was developed on the basis of dozens of cast iron melts. Obtained results confirmed by a test device and on the velocity images by observing the microstructure. The evaluation of the test samples was performed spheroidization castings with an average wall thickness of 12 mm. The article also stated intervals to be evaluated in terms nodularisation iron foundry, as well as workflow with the cast after the treatment of liquid metal with FeSiMg.

12

Badania procesów sferoidyzacji plazmowej mieszanek proszkowych W-Re-Ni i W-Re-Ni-Fe

Majewski T., Dębski A.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 5

464--468

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących sferoidyzacji plazmowej mieszanek proszkowych W-Re-Ni oraz W-Re-Ni-Fe. Proszki wytworzone w ten sposób charakteryzują się m.in bardzo dobrą zagęszczalnością, co może w konsekwencji poprawić właściwości gotowego spieku. Przewiduje się, że materiały te mogą znaleźć zastosowanie w produkcji rdzeni pocisków przeciwpancernych, a także wysokoprądowych styków elek- trycznych. Przedstawiono schemat procesu otrzymywania sferoidyzowanych mieszanek proszkowych (rys. 1). Sferoidyzacja była realizowana z wykorzystaniem stanowiska do natryskiwania plazmowego, w komorze wypełnionej gazem obojętnym. W artykule zamieszczono zdjęcia mieszanek plazmowych przed modyfikacją i po niej, które pokazują zmiany wielkości i kształtu cząstek proszków zachodzące w trakcie procesu sferoidyzacji (rys. 3 i 4). Pokazano również odpowiadające tym stadiom rozkłady granulometryczne. Wyniki badań wskazują, że w rezultacie modyfikacji otrzymano cząstki o kształcie sferycznym oraz nastąpiło zwiększenie ich średnicy. Warunki prowadzenia tego procesu spowodowały, że nastąpiło utlenienie proszków, dlatego w końcowej fazie produkcji należało je poddać redukcji. Wykazano, że temperatura 900°C jest wystarczająca dla uzyskania pełnej redukcji tlenków w badanych mieszankach proszkowych (rys. 6, tab. 1). W pracy przedstawiono również wy niki badań naprężeń wewnętrznych w cząstkach proszków (rys. 7), które pozwoliły stwierdzić, że modyfikacja w strumieniu plazmy jest przyczyną znacznego wzrostu naprężeń w porównaniu z tymi, jakie występują po długotrwałym mieszaniu w mieszalniku kulowym. Takie „uaktywnienie” proszków może umożliwić intensyfikację procesów dyfuzji w trakcie wytwarzania spieku, a przez to możliwość obniżenia temperatury lub skrócenia czasu operacji spiekania.

EN

Selected measurement results of plasma spheroidization used for W-Re-Ni and W-Re-Ni-Fe powder mixtures are presented in the paper. Powders produced in this way have a very good compressibility which, in turn, can improve final sinter properties. One can expect that those materials can be used for production of armour-piercing kinetic energy penetrators or high-current contacts. The scheme for production process of the spheroidized powder mixtures is presented (Fig. 1). The spheroidization was carried out on the stand for plasma spraying in the chamber filled with neutral gas. The pictures of plasma mixtures before and after modification, which show changes in size and shape of powder particles, as well as corresponding to these mixture types size distributions are also presented in the paper (Fig. 3 and 4). Measurement results show that after modification powder particles are of spherical shape and their diameters increase. The conditions of the spheroidization process led to powder oxidation and that is why in the final production stage the powders were subjected to reduction. It was demonstrated that temperature of 900°C is sufficient for complete oxide reduction in the tested powder mixtures (Fig. 1, Tab. 1). Test results of internal stresses in powder particles revealed that exactly modification in plasma jest is responsible for significant growth of these stresses, compared to stresses after long-term mixing in a ball mixer (Fig. 7). Such “activation” of powder can intensify diffusion processes during powder production thus giving a chance to lower temperature or shorten sintering process.

13

The influence of small amounts of aluminium on the spheroidization of cast iron with cerium mischmetal

Soiński M. S.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

117-122

EN

The influence of aluminium (added in quantity from about 0.6% to about 2.8%) on both the alloy matrix and the shape of graphite precipitates in cast iron treated with a fixed amounts of cerium mischmetal (0.11%) and ferrosilicon (1.29%) is discussed in the paper. The metallographic examinations were carried out for specimens cut out of the separately cast rods of 20 mm diameter. It was found that the addition of aluminium in the amounts from about 0.6% to about 1.1% to the cast iron containing about 3% of carbon, about 3.7% of silicon (after graphitizing modification), and 0.1% of manganese leads to the occurrence of the ferrite-pearlite matrix containing cementite precipitates in the case of the treatment of the alloy with cerium mischmetal . The increase in the quantity of aluminium up to about 1.9% or up to about 2.8% results either in purely ferrite matrix in this first case or in ferrite matrix containing small amounts of pearlite in the latter one. Nodular graphite precipitates occurred only in cast iron containing 1.9% or 2.8% of aluminium, and the greater aluminium content resulted in the higher degree of graphite spheroidization. The noticeable amount of vermicular graphite precipitates accompanied the nodular graphite.

14

Alloyed white cast iron with precipitates of spheroidal vanadium carbides VC

Kawalec M., Górny M.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 4

95-100

EN

The paper presents the results of tests on the spheroidising treatment of vanadium carbides VC done with magnesium master alloy and mischmetal. It has been proved that the introduction of magnesium master alloy to an Fe-C-V system of eutectic composition made 34% of carbides crystallise in the form of spheroids. Adding mischmetal to the base alloy melt caused 28% of the vanadium carbides crystallise as dendrites. In base alloy without the microstructure-modifying additives, vanadium carbides crystallised in the form of a branched fibrous eutectic skeleton. Testing of mechanical properties has proved that the spheroidising treatment of VC carbides in high-vanadium cast iron increases the tensile strength by about 60% and elongation 14 - 21 times, depending on the type of the spheroidising agent used. Tribological studies have shown that high-vanadium cast iron with eutectic, dendritic and spheroidal carbides has the abrasive wear resistance more than twice as high as the abrasion-resistant cast steel.

15

Abrasive wear resistance of cast iron with precipitates of spheroidal VC carbides

Kawalec M., Olejnik E.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2

221-226

EN

The paper presents the results of abrasive wear resistance tests carried out on high-vanadium cast iron with spheroidal VC carbides. The cast iron of eutectic composition was subjected to spheroidising treatment using magnesium master alloy. The tribological properties were examined for the base cast iron (W), for the cast iron subjected to spheroidising treatment (S) and for the abrasion-resistant steel (SH). Studies have shown that high-vanadium cast iron with both eutectic carbides and spheroidal carbides has the abrasion resistance twice as high as the abrasion-resistant cast steel. The spheroidisation of VC carbides did not change the abrasion resistance compared to the base high-vanadium grade.

16

A Comparison of Selected Methods of Graphitizing Inoculation Applied after the Spheroidizing Treatment

Gunia P., Soiński M.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 2s

95--99

EN

The work compares the effectiveness of selected methods of graphitizing inoculation applied after the spheroidization in the slender tundish ladle of 1 Mg capacity. The inoculation was carried out according to the three various options. The first one was performed simply by means of the block of inoculant inserted in the gating system of the mould, the second one started with initial inoculation by the in-stream method during the transfer of metal from the slender ladle to the pouring ladle and was completed with the secondary modification by means of the inoculant insert placed in the mould, the third one consisted in similar initial inoculation by the in-stream method during the transfer of metal from the slender ladle to the pouring ladle followed by the secondary inoculation, again by the in-stream method, applied during the pouring operation. Examination of cast iron structure allowed to find that the best results of inoculation are achieved in the case of inoculation carried out according to the Option III, though in all cases it was possible to produce cast iron of EN-GJS-400-15 grade meeting the demands of the Standard.

17

Sferoidyzacja węglików wanadu w stopach Fe-C-V

Kawalec M., Ramotowski T., Serafin M.

Przegląd Odlewnictwa

|

2011

|

Vol. 61, nr 9-10

502-504

PL

Żeliwo wysokowanadowe jest żeliwem białym, w którym krystalizuje regularna eutektyka włóknista + VC. W pracy przedstawiono wyniki wstępnych prób przeprowadzenia zabiegu sferoidyzacji węglików wanadu w stopach Fe-C-V. Celem takiego zabiegu było uzyskanie węglików VC o kształcie kulistym. W pracy przeprowadzono analizę mikrostruktury oraz właściwości wytrzymałościowych żeliwa wysokowanadowego o składzie eutektycznym w stanie wyjściowym oraz po zabiegu sferoidyzacji. Przeprowadzone badania wykazały, że wprowadzenie zarówno miszmetalu jak i zaprawy magnezowej Elmag 5800 powoduje zmiany w mikrostrukturze i właściwościach mechanicznych stopów Fe-C-V. Wprowadzenie miszmetalu spowodowało krystalizację, oprócz węglików eutektycznych, dużych węglików o kształcie dendrytycznym, natomiast wprowadzenie zaprawy magnezowej - węglików o kształcie kulistym. Ponadto zabieg sferoidyzacji doprowadził do znacznego wzrostu właściwości wytrzymałościowych i plastycznych.

EN

High-vanadium cast iron is white iron, in which regular fibrous eutectic + VC crystallises. The preliminary results of vanadium carbides spheroidisation in Fe-C-V alloys are presented in the paper. The aim of such procedure was to obtain VC carbides of a spherical shape. The microstructure analysis and strength properties assessments of high-vanadium cast iron of an eutectic composition - in an initial state and after the spheroidisation treatment - were performed. The performed examinations revealed, that introduction of mischmetal as well as of magnesium preliminary alloy Elmag 5800 causes changes in the microstructure and in mechanical properties of Fe-C-V alloys. An introduction of mischmetal caused cristallisation - apart from eutectic carbides - of large carbides of a dendritic shape, while an introduction of magnesium preliminary alloy - carbides of a spherical shape. In addition, the spheroisation treatment caused a significant improvement of strength and plastic properties.

18

Badanie procesów modyfikacji plazmowej proszków W i Re oraz mieszanek W-Re

Majewski T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 2

331-337

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań sferoidyzacji plazmowej proszków wolframu i renu oraz mieszanki proszkowej sporządzonej z tych metali. Wymienione materiały mogą być użyte w produkcji spieków przeznaczonych na rdzenie pocisków przeciwpancernych. Sferoidyzację wymienionych proszków wykonano przy zastosowaniu stanowiska do natryskiwania plazmowego, w komorze wypełnionej gazem obojętnym. Przedstawiono zmiany wielkości i kształtu cząstek proszków zachodzące w procesie sferoidyzacji, a także wyniki badań naprężeń wewnętrznych w cząstkach proszków.

EN

Many methods for modification of shape and properties of powder particles are used in powder metallurgy. They are devoted to improvement in characteristics of a final product - the sinter. One of the methods is powder spheroidization in plasma jet which gives the following effects: the powder is characterized by high compressibility and good technical properties while particle roughness and cracks can be eliminated, and so on. Selected results of plasma spheroidization of tungsten and rhenium sinters intended for production of penetrators and high-current contacts are presented in the paper. The spheroidization of the above-mentioned powders was performed on the stand for plasma spraying in a chamber filled with neutral gas. In the paper, the pictures of tungsten, rhenium and mixed W-Re powder particles before and after spheroidization are presented. Grain size analysis of the produced powders was carried out and tests of their other properties were also performed. Exemplary grain size distributions of tungsten powder particles before and after plasma spheroidization are presented Presented results show that powders with spherical particles can be produced using device for plasma spraying. This process increases particle size for powders with fine granulation – in our case for tungsten powders. Increase in particle size for powders with larger granulation is weaker. The internal stress level in powder particles can be enhanced due to plasma spheroidization and in some cases this rise is larger than for mechanical mixing or size reducing.

19

Cast iron spheroidization by plunging method and cored wire method

Soiński M. S., Wachowski A.

Archives of Foundry Engineering

|

2009

|

Vol. 9, iss. 1

199-202

EN

Changes in chemical composition and the degree of magnesium assimilation resulting from the performed treatment have been determined basing on data coming from 185 courses of cast iron treatment by plunging or cored wire methods. The investigations have dealt with nodular iron of EN-GJS-400-18-LT and EN-GJS-500-7 grades. In the case of plunging method cast iron has been treated with VL53M master alloy containing about 9% of magnesium; for cored wire method the magnesium content in the master alloy has been about 17%. It has been stated, among others, that the carbon content has been reduced due to spheroidizing treatment by 0.12-0.30% as an average. Distinctly higher magnesium assimilation (at the level of 41-44%) has been stated for plunging method, while for cored wire method it has been found to vary from 29% to 31% as an average.

20

Influence of orientation relationship between ferrite and cementite in pearlite on stability of cementite plates

Czarski A., Skowronek T., Osuch W.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2007

|

Vol. 33, no. 1

41-49

EN

The aim of the studies performed was to assess an influence of crystallographic orientation relationship (OR) between pearlitic ferrite and cementite on a stability of cementite plates. Diffraction analysis made with an electron microscope showed the existence of the Bagaryatski OR and the Pitsch OR both in the pearlite structure after eutectoid transformation and after each tested time of the sphe-roidization annealing. The obtained results indicate that the crystallographic orientation relationship does not influence the stability of cementite showing lamellar morphology.

PL

Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu orientacji krystalograficznej faz perlitu w stali na stabilność płytek cementytu. Analiza dyfrakcyjna wykonana za pomocą mikroskopu elektronowego wykazała występowanie relacji orientacji krystalograficznych Bagariackicgo oraz Pitscha zarówno w strukturze perlitu po przemianie eutektoidalnej, jak i po każdym badanym etapie wyżarzania sferoidyzującego. Otrzymane wyniki badań dyfrakcyjnych wskazują, że na stabilność cementytu wykazującego morfologie płytkową nic wpływa orientacja krystalograficzna cementytu i ferrytu w strukturze wyjściowej.