Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solidification conditions of gray and white cast iron. Part II - Experimental verification

Fraś E., Górny M., Lopez H.F.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2005

|

Vol. 31, No 1

37-52

EN

In this work, an experimental verification of the theoretical principles for the transition from gray to mottled and white cast iron solidiflcation is presented. Experimental tests have been implemented using plate and wedge shaped castings of various sizes. The experiments inctuded inoculated and non-inoculated cast irons of different chemical compositions and time after the inoculation treatment. In addition, thermal analysis tests were employed to determine the degree of undercooling of graphite eutectic deltaTm. This included microstructural evaluations in order to establish the density of eutectic grain (cells). This procedure enabled the calculation of the theoretical grain density (cell count) N, the wedge value w, as well as the chilling tendency CT of cast iron. It was found that the predietions of the theoretical analysis are in good agreement with the experimental outcome for the chill exhibited in wedge and plate shaped castings.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu doświadczalną weryfikację teoretycznego modelu przejścia od krystalizacji żeliwa szarego do połowicznego i białego. W badaniach doświadczalnych wykorzystano odlewy w kształcie płyt o zróżnicowanej grubości ścianki oraz odlewy w kształcie klina. Badaniami objęto żeliwo nie modyfikowane oraz modyfikowane, o różnym składzie chemicznym i różnym czasie po modyfikowaniu. Dodatkowo wykonano analizę termiczną żeliwa oraz badania struktury w celu określenia odpowiednio: stopnia przechłodzenia eutektyki grafitowej deltaTm oraz gęstości ziaren (komórek) eutektyki grafitowej. Zastosowana procedura pozwoliła obliczyć teoretyczną gęstość ziaren (liczbę komórek) N, liczbę klinową w, a także skłonność żeliwa do zabieleń CT. Wykazano dobrą zgodność wyników obliczeń z danymi doświadczalnymi, które uzyskano dla odlewów w kształcie płyt i klinów.

2

Solidification conditions of gray and white cast iron. Part I - Theoretical background

Fraś E., Górny M., Lopez H.F.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2005

|

Vol. 31, No 1

13-35

EN

The present work is based on a heat balance during the solidification of cast iron. Accordingly, an analytical expression was derived to relate the chilling tendency (CT) of cast iron with nucleation and growth processes associated with eutectic graphite and cementite constituents. A relationship is found between the CT and factors such as the physical-chemical state of liquid, the distribution of nucleation sites, and the density of nucleation sites for eutectic grains. In particular, it is found that the casting modulus (M), enabling determinations of minimum wall thickness for chilled castings or chill widths in wedge shaped castings can be related to the CT. Finally, the present work provides a rationatization for the effect of technological factors such as the chemistry of the melt, inoculation practice, holding temperature and time on the resultant CT and chill of the cast iron.

PL

Na podstawie bilansu ciepła podczas krystalizacji żeliwa wyprowadzono równanie, które wiąże skłonność żeliwa do krystalizacji eutektyki cementytowej (skłonność do zabieleń CT) z procesem zarodkowania i wzrostu eutektyki grafitowej oraz cementytowej. Znaleziono zależność pomiędzy CT i takimi czynnikami, jak fizykochemiczny stan ciekłego metalu, rozkład i gęstość miejsc do zarodkowania. W szczególności wykazano, że moduł odlewu M, przy którym krystalizuje eutektyka cementytowa i szerokość zabielenia klina, zależą od CT. Podano również wpływ czynników technologicznych, to jest składu chemicznego kąpieli, praktyki modyfikowania, a także czasu i temperatury wytrzymywania kąpieli na skłonność żeliwa do zabieleń CT oraz na zabielenia.

3

Eutectic transformation in ductile cast iron. Part II - Experimental verification

Fraś E., Górny M., Lopez H.F.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2005

|

Vol. 31, No 2

137-147

PL

W pracy przedstawiono weryfikację doświadczalną określania liczby kulek grafitu, zabieleń i skłonności do zabieleń w żeliwie sferoidalnym na podstawie teorii opracowanej w części I. Weryfikacja doświadczalna obejmuje żeliwo sferoidalne otrzymane w wyniku stosowania różnych wariantów modyfikacji w celu osiągnięcia różnych stanów fizykochemicznych ciekłego żeliwa. Liczbę kulek grafitu oraz skłonność żeliwa do zabieleń określono na podstawie badań metalograficznych odlewów płyt o różnej grubości ścianki. W celu określenia maksymalnego stopnia przechłodzenia deltaTm wykonano analizę termiczną. Równania analityczne wyprowadzone w części I pozwoliły na określenie teoretycznej liczby kulek grafitu, skłonności żeliwa do zabieleń i krytycznej grubości ścianki, poniżej której występują zabielenia. Z przeprowadzonej analizy wynika, że istnieje dobra zgodność analizy teoretycznej oraz wyników doświadczanych.

EN

In this work the predictions of a proposed analytical theory aimed at elucidating factors influencing on the nodule counts, the chill and the chilling tendency of nodular cast iron were experimentally verified. The experimental work was focussed on processing nodular cast iron under various inoculation conditions in order to achieve various physicochemical states of the experimental melts. In addition, plates of various wall thicknesses were cast and the resultant chilling tendency was established. Metallographic evaluations were made to determine the exhibited nodule counts in the experimental plates. Moreover, thermal analysis of these nodular cast irons was used to find out the degree of maximum undercooling for the graphite eutectic deltaTm. Finally, calculations were made using previously derived analytical expressions to determine graphite nodule counts, chilling tendency and critical wall thicknesses, below which the chill appears. From this analysis, it was found that there is good agreement between the theoretical predictions and the experimental outcome.

4

Eutectic transformation in ductile cast iron. Part I - Theoretical background

Fraś E., Górny M., Lopez H.F.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2005

|

Vol. 31, No 2

113-136

EN

In the present paper, heat balance is incorporated in developing expressions for the solidiflcation kinetics of divorced eutectic in ductile cast iron taking into account nucleation and growth processes for spheroidal graphite. Accordingly, a new analytical equations were derived that describe the nodule count N and the chill and chilling tendency CT of ductile cast iron. From this analysis, it is viable to predict cast nodule counts as well as the chill and CT for ductile iron from experimental data on cooling rates, chemical composition and other factors. Finally, the effect of technological factors on the resultant nodule counts the chill and chilling tendency is considered in this work.

PL

W artykule przedstawiono analizę teoretyczną opartą na bilansie ciepła z uwzględnieniem zarodkowania i wzrostu kulek grafitu, która prowadzi do równań kinetyki krystalizacji eutektyki w żeliwie z grafitem kulkowym. Wyprowadzono nowe analityczne równania opisujące liczbę kulek grafitu N, zabielenia i skłonność do zabieleń CT żeliwa sferoidalnego. Z przedstawionej analizy wynika, że na podstawie danych doświadczalnych dotyczących szybkości stygnięcia, składu chemicznego oraz innych czynników jest możliwe przewidywanie liczby kulek grafitu oraz zabieleń i skłonności do zabieleń w żeliwie sferoidalnym. Na koniec przedstawiono analizę wpływu czynników technologicznych na końcową liczbę kulek grafitu, zabielenia i skłonność do zabieleń.