Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of the Classical Algorithm with the Training Algorithm in Scheduling Problem ADI Production

Wilk-Kołodziejczyk D., Chrzan K., Jaśkowiec K., Pirowski Z., Żuczek R., Bitka A., Machulec D.

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 1

5--12

EN

A classical algorithm Tabu Search was compared with Q Learning (named learning) with regards to the scheduling problems in the Austempered Ductile Iron (ADI) manufacturing process. The first part comprised of a review of the literature concerning scheduling problems, machine learning and the ADI manufacturing process. Based on this, a simplified scheme of ADI production line was created, which a scheduling problem was described for. Moreover, a classic and training algorithm that is best suited to solve this scheduling problem was selected. In the second part, was made an implementation of chosen algorithms in Python programming language and the results were discussed. The most optimal algorithm to solve this problem was identified. In the end, all tests and their results for this project were presented.

2

Selection of materials and development of technology for the production of elements used in conditions of extreme tribological wear

Wilk-Kołodziejczyk D., Pirowski Z., Grudzień-Rakoczy M., Bitka A., Chrzan K.

Archives of Foundry Engineering

|

2021

|

Vol. 21, iss. 4

47--54

EN

Work was done as a part of the project " New generation haulage system of highly productive longwall systems" aiming to develop and implement a new longwall shearer system called KOMTRACK. The widely used EICOTRACK feed system developed forty years ago is not adapted to modern longwall shearers' power. Within the project, an innovative, flexible feed system with a modular structure was created with the possibility of continuous adjustment to the carbon wall's unevenness. Newly-developed three cast steels variants have been initially selected to fabricate this system's elements. The material's final selection was realized based on the tensile tests, Charpy impact tests, Brinell hardness surveys, and wear resistance measurements. Results analysis allowed to select cast steel marked as "2", which fulfilled all requirements and was used in further casting trials.

3

Tomograficzna ocena jakości odlewów ze stopu Haynes 282

Krzak I., Tchórz A., Pirowski Z., Jaśkowiec K., Grudzień M., Purgert R.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 58, no. 4

219--225

PL

W ramach prac projektu międzynarodowego realizowanego w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie we współpracy z Energy Industries of Ohio opracowano technologię topienia w otwartym piecu indukcyjnym i grawitacyjnego odlewania nadstopów niklu. Dotychczas nadstopy te stosowane były wyłącznie jako przerabiane plastycznie. Do kontroli jakości wykonanych odlewów ze stopu Haynes 282 (H282) zastosowano między innymi rentgenowską tomografię komputerową (ang. Computed Tomography, CT). Jest to metoda nieniszcząca, która łączy badania rentgenowskie z zaawansowaną technologią komputerową. W niniejszej pracy zaprezentowano wybrane przykłady uzyskanych wyników badań zrealizowanych za pomocą rentgenowskiego tomografu komputerowego firmy GE Phoenix typu v/tome/x l-450 będącego na wyposażeniu Instytutu Odlewnictwa. Wszystkie operacje związane z obróbką danych z CT były wykonywane za pomocą oprogramowania datos/x - reconstruction i VGStudio Max 2.0.

EN

As a part of the international project carried out at the Foundry Research Institute in Krakow in cooperation with Energy Industries of Ohio, anopen induction furnace melting technology and gravity casting of nickel superalloys have been developed. These alloys have been processed plastically so far. Quality control of Haynes 282 alloy (H282), was made with X-ray computed tomography (CT). CT is a non-destructive method that combines X-ray examinations with advanced computer technology. Selected results of the research obtained from the X-ray computer tomograph have been presented in the paper. Research were made by using the GE Phoenix v/ tome/x l-450 tompgraph type belonging to the Foundry Research Institute equipment. All operations related to the processing of CT data were performed using the datos/x-reconstruction and VGStudio Max 2.0 software.

4

Microstructural characterization of Inconel 713C superalloy after creep testing

Grudzień M., Cygan R., Pirowski Z., Rakoczy Ł.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 58, no. 1

39--45

EN

The main aim of this investigation was to determine the microstructural degradation of Inconel 713C superalloy during creep at high homologous temperature. The alloy in as cast condition was characterized by large microstructural heterogeneity. Inside equiaxed grains dendrite cores consisted of γ' precipitates surrounded by channels of matrix, whereas enrichment of interdendritic spaces in carbide formers, Zr and B resulted in the formation of additional constituents, namely M3B2, Ni7Zr2 and eutectic island γ/γ'. Directional coarsening of γ′ precipitates (rafting) under applied stress and decomposition of primary MC- type carbides accompanied by the formation of secondary carbides enriched in Cr and γ' phase was observed.

PL

Głównym celem badania było określenie degradacji mikrostruktury nadstopu Inconel 713C zachodzącej podczas badania pełzania w wysokiej temperaturze homologicznej. Badany nadstop bezpośrednio w stanie lanym charaktery- zuje się wysoką niejednorodnością mikrostrukturalną. Wewnątrz ziaren równoosiowych rdzenie dendrytów składają się z wydzieleń γ' otoczonych kanałami osnowy, natomiast wzbogacenie przestrzeni międzydendrytycznych w pier- wiastki węglikotwórcze, a także Zr i B, prowadzi do tworze- nia dodatkowych składników, mianowicie eutektyki γ/γ', wę- glików MC, borków M3B2 oraz fazy międzymetalicznej Ni7Zr2. W trakcie pełzania przy parametrach T = 982ºC i naprężeniu σ = 152 MPa zaobserwowano rafting typu N fazy międzymetalicznej γ'. W przestrzeniach międzydendrytycznych w wyniku częściowego rozpuszczenia węglików typu MC wydzieliły się węgliki M23C6 bogate w Cr.

5

Konwersja materiałowo-technologiczna stopów niklu. Część 2. Problemy technologiczne procesu odlewania

Pirowski Z.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 58, no. 4

321--330

PL

Celem drugiej części podjętych prac było wykonanie odlewów użytkowych z żarowytrzymałych stopów niklu, tradycyjnie przerabianych plastycznie, przeznaczonych do eksploatacji w ekstremalnie trudnych warunkach. Omówiono związane z tym problemy technologiczne i uzyskane efekty, tak w zakresie właściwości odlanych stopów, jak i jakości otrzymanych odlewów. Przedmiotem badań były stopy Inconel 740 (IN740) i Haynes 282 (H282), które stosowane są dotychczas wyłącznie jako stopy przerabiane plastycznie. Podjęto próby topienia ich w otwartym piecu indukcyjnym i odlewania grawitacyjnego. Wykazano, że właściwości mechaniczne tak otrzymanych stopów są w wysokiej temperaturze porównywalne, a nawet przewyższają właściwości ich odpowiedników przerabianych plastycznie. Potwierdzono, że przy zachowaniu odpowiednio dobrze opracowanego reżimu technologicznego możliwe jest wykonywanie z tych stopów odlewów dobrej jakości, przeznaczonych do pracy w temperaturze znacznie przekraczającej 760°C.

EN

The aim of the second part of the study was to make utility castings of refractory nickel alloys, traditionally processed plastically, intended for use in extremely difficult conditions. The related technological problems and obtained effects were discussed, both in terms of the properties of cast alloys and the quality of the castings obtained. Inconel 740 (IN740) and Haynes 282 (H282) alloys were the subject of research, which so far have been used only as plastically processed alloys. Attempts were made to melt them in an open induction furnace and gravity casting. It has been shown that mechanical properties of such alloys are comparable at high temperature and even exceed those of their counterparts processed plastically. It has been confirmed that with a well-developed technological regime it is possible to produce from these alloys of good quality castings intended for operation at temperatures significantly exceeding 760°C.

6

Konwersja materiałowo-technologiczna stopów niklu. Część 1. Klasyfikacja i zastosowanie stopów niklu

Pirowski Z.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2018

|

Vol. 58, no. 4

309--319

PL

Praca powstała w wyniku realizacji projektu pt. „Konwersja technologiczna stopów niklu pracujących w ekstremalnych warunkach”. Projekt ten, nr umowy TANGO2/340100/ NCBR/2017 z dnia 28.04.2017 r., realizowany jest przez Instytut Odlewnictwa w Krakowie w ramach Programu TANGO2. Powstał on na bazie Projektu Międzynarodowego Niewspółfinansowanego nr 721/N-NICKEL/2010/0 pt. „Określenie wpływu procesu technologicznego na jakość odlewów z nadstopów niklu dla potrzeb energetyki, chemii i motoryzacji”. W części pierwszej pracy scharakteryzowano pokrótce nikiel i jego stopy w aspektach historycznym, geologicznym, ekonomicznym i ekologicznym. Jednak głównym zagadnieniem, który poruszono, w tej części pracy, jest sklasyfikowanie stopów niklu, zarówno pod kątem składu chemicznego (rodzaju głównych dodatków stopowych), jak też zastosowania w określonych warunkach eksploatacyjnych. Do prac badawczych wybrano stopy IN740 oraz H282. Wyniki tych prac omówione zostaną w części drugiej artykułu.

EN

The present study was created as a result of the execution of the project entitled “Technological conversion of nickel alloys working under extreme conditions”. This project, contract No.: TANGO2/340100/NCBR/2017 of 28.04.2017 is realised by the Foundry Research Institute in Kraków under TANGO2 Programme. It was created on the basis of the International Non Co-financed Project No. 721/NNICKEL/ 2010/0 entitled “Defining the impact of the technological process on the quality of castings of nickel superalloys for the needs of the energy, chemical and automotive industries”. In the first part of the study nickel and its alloys is characterised, in short, in historical, geological, economic and ecological aspects. However, the main issue tackled are this part of the study is to classify nickel alloys both in terms of the chemical composition (the type of main alloying additives), and the application under specific exploitation conditions. IN740 and H282 alloys were selected for the research. The results of which will be discussed in the second part of the article.

7

Thermal Analysis in the Technological “Step” Test of H282 Nickel Alloy

Pirowski Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 1

87--92

EN

Superalloys show a good combination of mechanical strength and resistance to surface degradation under the influence of chemically active environments at high temperature. They are characterized by very high heat and creep resistance. Their main application is in gas turbines, chemical industry, and in all those cases where resistance to creep and the aggressive corrosion environment is required. Modern jet engines could never come into use if not for progress in the development of superalloys. Superalloys are based on iron, nickel and cobalt. The most common and the most interesting group includes superalloys based on nickel. They carry loads at temperatures well in excess of the eighty percent of the melting point. This group includes the H282 alloy, whose nominal chemical composition is as follows (wt%): Ni - base, Fe - max. 1.5%, Al - 1.5% Ti - 2.1%, C - 0.06% Co - 10% Cr - 20% Mo - 8.5%. This study shows the results of thermal analysis of the H282 alloy performed on a cast step block with different wall thickness. Using the results of measurements, changes in the temperature of H282 alloy during its solidification were determined, and the relationship dT / dt = f (t) was derived. The results of the measurements taken at different points in the cast step block allowed identifying a number of thermal characteristics of the investigated alloy and linking the size of the dendrites formed in a metal matrix (DAS) with the thermal effect of solidification. It was found that the time of solidification prolonged from less than one minute at 10 mm wall thickness to over seven minutes at the wall thickness of 44 mm doubled the value of DAS.

8

CADI - żeliwo sferoidalne z węglikami hartowane izotermicznie. Sterowanie strukturą w celu podwyższenia właściwości trybologicznych.

Kranc M., Pirowski Z., Bitka A.

Przegląd Odlewnictwa

|

2014

|

Vol. 64, nr 3-4

124--128

PL

Bardzo korzystne właściwości i szereg pozytywnych zastosowań żeliwa ADI skłaniają do rozwijania procesu hartowania izotermicznego tego żeliwa zwłaszcza w zastosowaniu do innych jego odmian . Jednym z kierunków jest wytworzenie i przebadanie sferoidalnego żeliwa hartowanego z przemianą izotermiczną o sterowanej strukturze, w której obok grafitu kulkowego występować będą wydzielenia węglikowe. Taka struktura winna znacznie zwiększyć i tak już wysoką odporność erozyjną tego stopu. Instytut Odlewnictwa żeliwem sferoidalnym hartowanym z przemianą izotermiczna zajmujemy się już od szeregu lat. Spośród odmian tego tworzywa, poza typowym żeliwem ADI prowadzono prace nad takimi odmianami jak: AGI, AVI, FADI, CADI, LCADI czy MADI. Zdolność do utwardzania powierzchniowego odlewów z żeliwa ADI jest cenną cechą tego tworzywa, gdyż po zużyciu się utwardzonej warstwy, kolejne warstwy wierzchnie ulegają stopniowemu utwardzaniu. Dalsza poprawę tej właściwości można uzyskać poprzez otrzymanie struktury ausferrytu oraz eutektyki węglikowej w ilości kilku do kilkunastu procent, wprowadzając odpowiednie pierwiastki węglikotwórcze.

EN

CADI’s properties and a number of its practical applications have encouraged engineers to develop the process of austempering various types of ductile iron. One of the research directions is to create and test austempered ductile iron with controlled structure, which contains nodular graphite as well as carbide precipitate. Such a structure should by large increase the otherwise high erosion resistance of the alloy. The Foundry Institute has dealt with austempered ductile iron for many years. In addition to the typical ADI, the institute’s staff has dealt with the following types: AGI, AVI, FADI, CADI, LCADI or MADI. ADI’s surface hardening properties are highly valuable because when the hardened layer wears, subsequent surface layers become gradually hardened. This property can be further improved by obtaining ausferrite structure and eutectic carbide in the amount of several to a dozen or so percent, by introducing relevant carbide formers.

9

Evaluation of High-temperature Physicochemical Interactions Between the H282Alloy Melt and Ceramic Material of the Crucible

Pirowski Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4

83--90

EN

Nickel alloys belong to the group of most resistant materials when used under the extreme operating conditions, including chemically aggressive environment, high temperature, and high loads applied over a long period of time. Although in the global technology market one can find several standard cast nickel alloys, the vast majority of components operating in machines and equipment are made from alloys processed by the costly metalworking operations. Analysis of the available literature and own studies have shown that the use of casting technology in the manufacture of components from nickel alloys poses a lot of difficulty. This is due to the adverse technological properties of these alloys, like poor fluidity, high casting shrinkage, and above all, high reactivity of liquid metal with the atmospheric air over the bath and with the ceramic material of both the crucible and foundry mold. The scale of these problems increases with the expected growth of performance properties which these alloys should offer to the user. This article presents the results of studies of physico-chemical interactions that occur between the H282 alloy melt and selected refractory ceramic materials commonly used in foundry. Own methodology for conducting micro-melts on a laboratory scale was elaborated and discussed. The results obtained have revealed that the alumina-based ceramic sexhibits greater reactivity in contact with the H282 alloy melt than the materials based on zirconium ompounds. In the conducted experiments, the ceramic materials based on zirconium silicate have proved to be a much better choice than the zirconia-silica mixture. Regardless of the type of the ceramic materials used, the time and temperature of their contact with the nickel alloy melt should always be limited to an absolutely necessary minimum required by the technological regime.

10

Wear of foundry carbon-iron alloys in the condition of erosive destruction. Part II

Pirowski Z., Gościański M., Dudziak B.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 2

127--130

EN

A comparative laboratory research on a special testing stand of casting materials erosive wear have been conducted in terms of assessing their tribological properties. Different types of carbon iron alloys have been used, as well as modified alloys (metallurgically) in order to increase their resistance to this type of wear. Results have been presented in the form of tables and graphs.

PL

Przeprowadzono laboratoryjne porównawcze badania materiałów odlewniczych w warunkach zużycia erozyjnego w aspekcie oceny ich właściwości tribologicznych z użyciem specjalistycznego stanowiska badawczego. Wykorzystano różne stopy żelaza z węglem; do badań tych użyto także stopy modyfikowane metalurgicznie i cieplnie w celu zwiększenia ich odporności na ten rodzaj zużycia. Wyniki badań zaprezentowano w postaci wykresów i tabel.

11

Symulacja komputerowa technologicznej próby lejności

Pirowski Z., Pysz S.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 1

151--156

PL

Opisano właściwości nadstopu niklu typu HAYNES 282 (H282), jego cechy użytkowe i możliwe zastosowania do pracy w wysokiej temperaturze. Stop ten dotąd stosowany jest wyłącznie po przeróbce plastycznej, a elementy wykonywane są przez obróbkę ubytkową. W Instytucie Odlewnictwa w Krakowie prowadzone są próby zastosowania tego stopu jako tworzywa odlewniczego. Podstawową trudnością jest opracowanie poprawnej technologii odlewniczej. Aby można było stosować komputerowe wspomaganie symulacyjne, potrzebna jest znajomość odpowiednich właściwości termofizycznych. Dla stopu H282 brakuje dostępnych danych w zakresie temperatur powyżej 1000oC, a ich bezpośredni pomiar w warunkach krajowych jest niemożliwy. Dlatego technologiczną próbę lejności wykorzystano do pośredniego wyznaczenia koniecznych danych, wykonując tzw. analizę odwrotną. Na tej podstawie opracowano technologię odlewniczą prostych detali i zweryfikowano ją doświadczalnie.

EN

This work presents the properties of nickel based superalloy HAYNES 282 (H282), its commercial properties and applications in high temperature environment. This alloy is usually used after working processing and machining. The Foundry Research Institute performs research work to adapt this alloy for casting. Among many problems associated with this subject, the very important one is to prepare correct casting technology for this alloy. The use of computer simulation requires information on thermophysical data of the alloy. There is lack of some properties data at temperature above 1000oC and there is no possibility to perform such studies in the country. That is the reason to use castability trial in inverse analysis for determining the desired properties. The verification of casting simulation was performed by casting of simple geometry details.

12

A user - inspired knowledge system for the needs of metal processing industry

Kluska-Nawarecka S., Pirowski Z., Jancikova Z., Vrozina M., David J., Regulski K., Wilk-Kolodziejczyk D.

Computer Methods in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, No. 2

295--303

EN

This article describes the works related with the development of an information platform to render accessible the knowledge on casting technologies. The initial part presents the results of a survey on the preferences of potential users of the platform regarding areas of the used knowledge and functionalities provided by the system. The second part contains a presentation of selected modules of the knowledge with attention focussed on their functionalities targeted at the user needs. The guide facilitating the use of the platform is a "virtual handbook". The System is used as a coupling link in the diagnosis of defects in castings, while ontological module serves the purpose of knowledge integration when different sources of knowledge are used.

PL

Artykuł dotyczy prac związanych z realizacją platformy informatycznej, służącej od udostępnienia wiedzy z zakresu technologii odlewniczych. W części początkowej przedstawiono rezultaty sondażu dotyczącego preferencji potencjalnych użytkowników platformy odnośnie obszarów wykorzystywanej wiedzy oraz funkcjonalności udostępnianych przez system. Część druga zawiera prezentację wybranych modułów wiedzy ze zwróceniem uwagi na ich funkcjonalności ukierunkowane na potrzeby użytkowników. Rolę przewodnika ułatwiającego korzystanie z platformy pełni „wirtualny poradnik”, system Rought Cast służy do sprzęgania diagnostyki wad odlewów, zaś moduł ontologiczny, pozwala na integrację wiedzy pochodzącej z różnych źródeł.

13

Wpływ mikrododatku boru na zmiany hartowności w żeliwie sferoidalnym z przemianą izotermiczną w odniesieniu do odlewów grubościennych

Pirowski Z., Wodnicki J., Olszyński J., Gościański M., Dudziak B.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 2

153-155

PL

W artykule omówiono wpływ mikrododatku boru na strukturę i właściwości stali oraz przedstawiono wyniki badań wpływu tego pierwiastka na hartowność żeliwa sferoidalnego z przemianą izotermiczną.

EN

Impact of boron microadditive on steel structure and properties and the research results of the influence of this element on the hardenability of ductile iron with isothermal transformation have been discussed in the paper. Experimental results are presented and analyzed.

14

Porównawcze badania właściwości tribologicznych żeliw ADI w warunkach tarcia suchego. Część 1

Gościański M., Pirowski Z., Dudziak B.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 1

51-54

PL

W pracy scharakteryzowano pod względem strukturalnym i składu chemicznego materiały o wysokich właściwościach tribologicznych (stale HARDOX, NJA-034B i 38GSA) oraz nowo opracowane (w ramach projektu rozwojowego N R03 009) żeliwa ADI. Przeprowadzono porównawcze badania tribologiczne tych materiałów w warunkach tarcia suchego przy użyciu trybometru Amsler w aspekcie oceny ich intensywności zużycia.

EN

Structural and chemical composition characteristic of materials with high tribological properties: HARDOX, NJA-034B, 38GSA and new designed (under the development project no. N R03 009) ADI cast iron have been presented in the paper. Comparative experimental research of these materials in dry friction condition have been done, on the Amsler machine in aspect of wear intensity evaluation.

15

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę stopu typu Inconel 740

Pirowski Z., Uhl W., Wodnicki J., Gwiżdż A., Jaśkowiec K.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2011

|

T. 51, z. 2

5-22

PL

Wykonano stop niklu typu Inconel 740 w próżniowym piecu indukcyjnym średniej częstotliwości. W trakcie wytopu stosowano atmosferę gazu obojętnego (argon). Metal zalewano do formy ceramicznej z krzemianem etylu jako spoiwem. Modelami były wałki o średnicy 20 mm i długości 300 mm. Wykonane odlewy stanowiły materiał badawczy do oceny struktury w stanie odlanym i po obróbce cieplej oraz do oceny właściwości mechanicznych. Określono wpływ parametrów temperaturowo-czasowych procesu starzenia stopu typu Inconel 740 na proces jego umacniania wydzieleniowego i roztworowego.

EN

The Inconel 740 type nickel alloy was melted in a vacuum, medium frequency induction furnace. During melting the inert gas (argon) atmosphere was used Metal was poured into a ceramic mould based on ethyl silicate. Models were 300 mm long rods of 20 mm diameter. Castings were used as a test material to evaluate the structure in as-cast state and after heat treatment and to determine the mechanical properties. The effect of time-temperature parameters of the aging process of an Inconel 740 type alloy on the process of the precipitation and solution hardening was investigated.

16

Praktyczne zastosowanie żeliwa ADI na narzędzia rolnicze

Pirowski Z., Gościański M.

Obróbka Metalu

|

2011

|

nr 4

18-25

PL

W ramach pracy opracowano konstrukcję i technologię wytwarzania odlewanych lemieszy do pługów obracalnych i zagonowych. Sformułowano wymogi jakim muszą sprostać lemiesze z punktu widzenia tworzywa odlewniczego, jak też samej konstrukcji odlewu. Jako tworzywo odlewnicze przeznaczone na odlewy lemieszy próbnych wytypowano niskostopowe żeliwo sferoidalne hartowane z przemianą izotermiczną (ADI). Sporządzono wstępny model lemiesza dla potrzeb symulacji komputerowej. Na jej podstawie opracowano koncepcje modeli konstrukcyjnych lemiesza prawego i lewego do pługa obracalnego produkcji polskiej oraz nakładki do tych lemieszy. Następnie opracowano technologię i wykonano prototypową partię odlewów, którą przebadano pod kątem trwałości eksploatacyjnej.

17

Wpływ azotu i boru w żeliwie sferoidalnym na przemiany strukturalne w procesie hartowania z przemianą izotermiczną

Głownia K., Gwiżdż A., Pirowski Z., Wodnicki J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2010

|

T. 50, z. 1

5-16

PL

Omówiono rolę pierwiastków międzywęzłowych (azotu i boru) w procesie krystalizacji żeliwa sferoidalnego i w procesie obróbki cieplnej odlewów. Hartowanie z przemianą izotermiczną żeliwa sferoidalnego ma na celu otrzymanie ausferrytycznej struktury osnowy. Jest to obróbka cieplna polegająca na chłodzeniu stopu z temperatury austenityzacji i wychładzaniu go w specjalnej kąpieli solnej w stałej temperaturze. We wstępnych pracach badawczych stwierdzono pozytywny wpływ mikrododatków boru na proces zwiększenia intensywności przemiany izotermicznej żeliwa sferoidalnego. Wykonano następujące gatunki żeliwa: skład podstawowy (ozn. 1/ADI), żeliwo z dodatkiem azotu (ozn. 2/N1 i 4/N2), boru (ozn. 3/B1 i 5/B2) oraz azotu i boru (ozn. 6/NB). Dokonano analizy termicznej odlewanych stopów oraz określono ich strukturę i twardość. Próbki pobrane z wlewków odlanych z tych stopów poddano obróbce cieplnej. Zastosowano dwa warianty hartowania izotermicznego: w temperaturze 275°C i 350°C. Przeprowadzono badania wytrzymałościowe (Rm, A5, KV, HB) oraz mikrostruktury po obu rodzajach obróbki cieplnej. Analiza uzyskanych wyników pozwoliła określić wpływ mikrododatków boru i azotu na strukturę wyjściową badanego żeliwa oraz po jego izotermicznej obróbce cieplnej, a także na wybrane właściwości mechaniczne.

EN

The role of interstitial elements, i.e. nitrogen and boron, in the process of ductile iron solidification and heat treatment of castings was discussed. Austempering of ductile iron aims at obtaining an ausferritic matrix structure. Austempering is the kind of heat treatment that consists in cooling the alloy from the austenitising temperature, first, followed by further cooling in a salt bath at a constant temperature. The initial research studies proved favourable effect of boron microadditions on an increased rate of the ductile iron isothermal transformation process. The following cast iron grades were made: basic composition (designation 1/ADI), cast iron with an addition of nitrogen (designations 2/N1 and 4/N2), cast iron with an addition of boron (designations 3/B1 and 5/B2), and cast iron with additions of nitrogen and boron (designation 6/N B). The cast alloys were subjected to thermal analysis, their structure was examined, and hardness measurements were taken. The specimens cut out from ingots cast from the above mentioned alloys were subjected to heat treatment. Two austempering variants were applied, i.e. at temperatures of 275°C and 350°C. Mechanical tests were carried out (Rm, A5, KV, HB) and microstructure was examined after both heat treatment variants. The analysis of the obtained results enabled determination of the effect of boron and nitrogen microadditions on the as-cast and austempered structure of the examined iron; the effect on selected mechanical properties was established as well.

18

Trials to manufacture and test castings from Inconel alloy

Uhl W., Pirowski Z., Jaśkowiec K.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

73--78

EN

The article describes the methods of producing and testing the Inconel 740 nickel alloy in as-cast state. An assumption has been made that the obtained alloy should be characterised by a normative chemical composition and mechanical properties similar to those that are obtained in the process of plastic forming. The alloy was fabricated by conventional process and vacuum metallurgy in the form of pilot castings enabling various types of tests to be carried out. Within the test and investigations programme, moulding materials were chosen, castings were poured and subjected to the process of heat treatment, followed by tests and examinations of alloy properties (mechanical tests, cooling curves). The outcome of the investigations was cast alloy characterised by chemical composition close to the normative one but of the mechanical properties inferior to those obtained by plastic forming.

19

Nitrogen hardening of creep-resistant G-NiCr28W alloy

Pirowski Z., Wodnicki J., Gwiżdż A.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

79--84

EN

In the group of creep-resistant materials, most important are heat-resistant nickel-based alloys. The G-NiCr28W alloy subject to detailed examinations was observed to have two different austenite-like phases. In the interdendritic spaces of alloy matrix, the presence of another phase, also characterised by paramagnetic properties, was detected. Inside this interdendritic phase, local areas of a lamellar structure, composed of both of the above mentioned phases, were present. Nitrogen treatment was observed to raise the microhardness of both these phases. The presence of nitrogen made the regions of a lamellar structure disappear completely. Their place was occupied by precipitates dispersed in the matrix, and occasionally forming large clusters. It has been observed that cold work can harden the G-NiCr28W alloy to a very small degree only, in spite of the fact that hardness is increasing systematically with the increasing degree of cold work. The said alloy, when enriched with nitrogen added as an alloying element, is characterised by hardness higher than the hardness of its nitrogen-free counterpart. The value of hardness is increasing even more under the effect of low-degree cold work, although increasing further the degree of cold work seems to have no effect on hardness increase. The problem faced in nickel-based materials is the possibility of making defect-free castings from alloys with high nitrogen content. Alloys investigated in the present study were remelted, cast and subject to solidification under high nitrogen pressure in the furnace chamber. However, melting carried out under these conditions could not prevent the occurrence of non-metallic inclusions which, while being unable to pass to a riser, formed local clusters or even thin films, resulting in numerous microcracks or discontinuities encompassing large regions of the casting. This problem seems to be of major concern and is the first one to require prompt solution in the currently executed large research project.

20

Wpływ obróbki cieplnej na właściwości mechaniczne staliwa GS-20Mn5 przeznaczonego do pracy w obniżonej temperaturze

Gwiżdż A., Jaśkowiec K., Pirowski Z., Wodnicki J.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2009

|

T. 49, z. 2

43-54

PL

Przedstawiona praca stanowi część badań przemysłowych (stosowanych) wykonanych w ramach projektu celowego ROW-II-403/2008 realizowanego w MAGNUS-NORD w Toruniu. Celem pracy było dobranie obróbki cieplnej zapewniającej uzyskanie założonych wartości udarności staliwa GS-20Mn5 w temperaturze -30°C oraz -55°C. W artykule nakreślono problem związany z przejściem stopów w stan kruchy przy obniżeniu temperatury eksploatacji. Ze względu na charakter produkcji odlewów w zakładach "Magnus-Nord" w Toruniu praca dotyczyła możliwości uzyskania, w warunkach tej odlewni, staliwa konstrukcyjnego niskostopowego z przeznaczeniem na wybrane odlewy pracujące w temperaturze poniżej -20°C. Przeprowadzono wytopy staliwa GS- 20Mn5, a następnie dobrano parametry obróbki cieplnej tego stopu umożliwiające osiągnięcie odpowiedniej udarności w temperaturze -30°C (20-50 J) i temperaturze -55°C (20-30 J).

EN

The study formed a part of industrial (applied) research executed under Target Project ROW-II-403/2008 at MAGNUS-NORD in Toruń. The aim of the study was to select the heat treatment parameters ensuring the required impact resistance values of GS-20Mn5 cast steel when operating at-30°C and -55°C. The study outlines the problem of alloy embrittlement when operating at low temperatures. Considering the production profile of "Magnus-Nord" Toruń, the study mainly regarded the possibilities of manufacturing under the conditions of this specific Foundry, the structural low-alloyed steel for castings operating at temperatures below -20°C. Consequently, the GS-20Mn5 steel was melted and, as a next step, parameters of the heat treatment of this alloy were selected to satisfy the requirements to obtain the required impact resistance at temperatures of -30°C (20-50J) and -55°C (20-30).