The purpose of the work was to determine the morphology of graphite that occurs in vermicular cast iron, both in the as-cast state and after heat treatment including austenitization (held at a temperature of 890°C or 960°C for 90 or 150 min) and isothermal quenching (i.e. austempering, at a temperature of 290°C or 390°C for 90 or 150 min). In this case, the aim here was to investigate whether the heat treatment performed, in addition to the undisputed influence of the cast iron matrix on the formation of austenite and ferrite, also affects the morphology of the vermicular graphite precipitates and to what extent. The investigations were carried out for the specimens cut from test coupons cast in the shape of an inverted U letter (type IIb according to the applicable standard); they were taken from the 25mm thick walls of their test parts. The morphology of graphite precipitates in cast iron was investigated using a Metaplan 2 metallographic microscope and a Quantimet 570 Color image analyzer. The shape factor F was calculated as the quotient of the area of given graphite precipitation and the square of its perimeter. The degree of vermicularization of graphite was determined as the ratio of the sum of the graphite surface and precipitates with F <0.05 to the total area occupied by all the precipitations of the graphite surface. The examinations performed revealed that all the heat-treated samples made of vermicular graphite exhibited the lower degree of vermicularization of the graphite compared to the corresponding samples in the as-cast state (the structure contains a greater fraction of the nodular or nearly nodular precipitates). Heat treatment also caused a reduction in the average size of graphite precipitates, which was about 225μm2 for the as-cast state, and dropped to approximately 170-200 μm2 after the austenitization and austempering processes.
The object of the present paper is to determine the distribution of admixing elements, such as magnesium, manganese, silicon and sulfur, in the boundary layer of the main inlet of a ductile iron casting. The authors also intend to demonstrate the influence of elements diffusing from the casting mold, such as oxygen and silica, on the chemical composition of the boundary layer of the casting.
The investigation of filling process of ductile cast iron flow in sand mould was showed the correlation between casting roughness surface and rheological properties of metal. Evidently of castings surface roughness was state of distance, from a few to a dozen diameters of vertical channel inlet. The method of rod fluidity test permit to study of rheological properties of metal and the roughness surface of castings.
On the basis of receive results formed of diagram Pareto Lorenz. On the basis of receive graph it affirmed, that for 70% general number casting defects answered 3 defects (9 contribution – 100% defects). For 70% general number defects of influence it has three type of causes: sand holes, porosity and slag inclusions. The defects show that it is necessary to take up construction gating system. The remaining 8 causes have been concerned only 25%, with general number of casting defects. Analysis of receive results permit to determine of direction of correct actions in order to eliminate or to limit the most defects.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The structure and properties of the castings in cast iron put on spheroidization depend especially on the pouring conditions. Decisive factor of local castings properties can be the flow ability of liquid metal in sand mould, which depends not only on chemical constitutions but also on temperature and velocity of pouring. The parameter, which take into consideration various factors is a substitute rheological parameter [...] proposed in early author's papers [1, 2]. The parameter determined in fluidity test can be used to calculation of thickness of rheological boundary layer metal in gating system channel and in casting. The identification a thermal properties of sand mould material has been require of investigation proposed in literature [3, 4]. In the article presented also the experimental of measurement results of metal levels in piezometers located on the horizontal cross gate.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The purpose of the investigation was to confirm the hypothesis that the conventional flow curves of liquid cast iron put on sferoidization determined from the rod fluidity test are comparable to flow curves of liquids in environmental temperature. Moreover has been identified, that conventional flow curves for this liquid cast iron are similar to generalized non- Newtonian liquids curves. For rods with the diameters 3-8 mm there are three various curves: 1 - the flow curve of liquid cast iron put on spheroidization overheated about 80 K resemble a shape adequately to a curve of densified liquid with shearing. This phenomenon can be caused by high overcooled and creation of crystallization nuclei; 2 - metal alloys overheated about 180 K resemble a shape adequately to Newtonian liquid; 3 - metal alloys overheated about 210 K resemble a shape of curve adequately to dispersed liquid with shearing. This phenomenon probably depends on influence of gas which creates on boundary of metal-sand mould.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Minimalna grubość wlewu doprowadzającego powinna być większa od trzech grubości warstwy przyściennej metalu, która zależy z kolei od łącznej grubości warstw: reologicznej i krzepnącej. Zastępczy parametr reologiczny można oznaczyć na podstawie prób lejności. Uwzględniając zastępczy parametr reologiczny i ciśnienie metalostatyczne (położenie przekroju wlewu) można określić grubość reologicznej warstwy przyściennej na przekroju danego wlewu doprowadzającego. Grubość krzepnącej warstwy przyściennej oblicza się uwzględniając czas zalewania i stałą krzepnięcia wyznaczoną z zastosowanego wzoru Chvorinova.
EN
The minimum thickness of runner in gating system depends on boundary layers: rheological and solidifying. The rheological boundary layer thickness of metal has been calculated on the basis of rheological parameters defined in fluidity test. The solidifying boundary layer thickness of metal after determination of solidifying constant and flow time has been calculated.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano procedurę postępowania z przyjmowaniem do realizacji nowych zamówień na wyroby gotowe na przykładzie przemysłu odlewniczego. Przyjmowanie nowych zamówień na odlewy wymaga szczegółowej analizy technologiczności wykonania oraz innych aspektów związanych z produkcją nowych odlewów. Nieprzestrzeganie procedur może być przyczyną reklamacji lub innych trudności realizowanej produkcji.
EN
The procedure of new orders taking for castings production has been presented in this paper. Taking new orders for castings production requires detailed analysis of producibility and another aspects of new castings producing. Lack of appropriate procedure can cause the complaints or another difficulties in execution of production.
The monograph concerns the chosen aspects of the construction of the gating systems designed for ferrous metals in sand moulds. On the ground of the results of fluidity investigations: rod test and spiral test, there has been presented the method of determination the rheological parameters of liquid metals alloys. On the ground of the fluidity rod test it has been defined the curves of fluxion of metals alloys about different overheating degrees. The simulating investigations of pouring process of the perpendicular channels in the rod test has confirmed the thesis about the growth of boundary layer about the same parameters in channels about different diameters. It has been proved, that the parameters of metal boundary layer (supplementary rheological parameter and shape factor of boundary layer), appointed in definite conditions, can be applied to calculation of the thickness of metal boundary layer in the channels of gating system. There are two boundary layers: rheological and solidified. The thickness of the rheological boundary layer in channel of gating systems depends on: the value of supplementary rheological parameter appointed on the ground of the fluidity tests, the metallostatic pressure and length of the channel. The thickness of solidified boundary layer depends on the time and the thermophysical properties of the sand mould material. It has been affirmed, that in the first several seconds of pouring the sand moulds with the liquid ferrous metals, there is a violent fall of the flow ratio value in the channels of the gating systems. In this work there has been an attempt to prove that this phenomenon had been caused by the violent growth of the gas pressure and the large over-cooling of the metal boundary layer in the channels of gating system. On the basis of the hydraulic model of the heat flow, the method of determination heat dissipation coefficient in the sand moulds channels has been proposed. This coefficient allows to determinate the required overheating value for any element of gating system about definite dimensions. The simulation-experimental investigations of the ferrous metals flow through the furcated gating system permitted on ascertainment of occurrence the phenomenon of reflection the planes of metal stream in horizontal distributor channel and on explanation its influence on the process of filling niches of sand mould. On the ground of the analyses of the investigations results there have been presented the new proposals of calculation methods of metal flow efficiency coefficient through elements of gating systems.
The paper presents the approach towards Computer Aided Manufacture of propeller models in Gdansk Ship Model Basin of Ship Design and Research Centre. Accurate propeller model manufacture serves as an important issue within the chain of the preparation of model tests. For the purpose of the quick and precise manufacture of a propeller model the Bulgarian milling machine MC032 is used together with set of computer programs. There are commercial as well as in-house developed programs deployed for the purpose of propeller geometry description and NC milling preparation. The preparation of the processing is conducted in two stages: 1. Design - based on accurate analysis the geometry of srew model. 2. Technological - based on screw propeller geometry modeling with the use of I-DEAS Artisan and Mastercam aiming at elaboration of processing programs. The MC032 programs correlate with the technology of manufacture of screw propeller models used in Gdansk Ship Model Basin. The mentioned technology consists of the following stages: roughing, profiling, finishing. The screw propeller model manufacturing accuracy is inspected in every stage of the processing.
PL
W referacie tym zaprezentowano komputerowo wspomagane wykonywanie modeli śrub w Gdańskim Basenie Modelowym Centrum Techniki Okrętowej. Prawidłowe wykonywanie modeli śrub jest ważne ze względu na wiarygodność prowadzonych w CTQ-OHO badań modelowych. Szybkie i precyzyjne wykonanie modelu śruby na sterowanej numerycznie bułgarskiej frezarce MC032 jest możliwe dzięki programom komputerowym. Komercyjne i własne programy komputerowe, rozwijano w celu zastosowania do odwzorowania geometrii modeli śrub na maszynie sterowanej numerycznie. System wspomagania komputerowego modeli śrub okrętowych pełni następujące funkcje: 1. Umożliwia precyzyjne odwzorowanie geometrii modelu śruby. Dodatkowo przygotowuje dokumentację modelową śruby gotową do wydrukowania na drukarce lub ploterze. 2. Przechowuje dane dotyczące geometrii modeli śrub. 3. Generuje programy sterujące wprowadzane do pamięci sterownika MC032 w czasie obróbki modeli śrub. Proces opracowania wykonania modelu prowadzony jest w dwóch etapach: 1. Projektowym - analizującym geometrię modeli śrub i dokładność ich wykonania. 2. Technologicznym - przygotowującym w oparciu o geometrię modeli śrub, przy pomocy I-DAES Artisan, Mastercam i postprocesora, programów sterujących obrabiarką sterowaną numerycznie. Programy na Mc032 korelują z technologią wykonania modeli śrub stosowaną w Gdańskim Basenie Modelowym. Wspomniana technologia składa się z następujących etapów: obróbki zgrubnej, obróbki kształtującej, obróbki wykańczającej. Dokładność wykonania modelu śruby jest kontrolowana na wszystkich etapach procesu jej produkcji.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono metodę wyznaczania zastępczego parametru reologicznego Theta l; jako funkcji długości zalanego kanału testowego i wysokości słupa metalu h. W wyniku badań doświadczalnych wyznaczono wartości współczynnika sprawności przepływu Mi, a następnie przez podstawianie wartości tego współczynnika do hipotetycznych wzorów obliczono wartości zastępczego parametru reologicznego Theta e i stałą stygnięcia ke. Wartości parametru Theta e porównano z wartościami zastępczego parametru Teologicznego 0; wyznaczonego z prób lejności, a wartości stałej krzepnięcia k 2 wartościami stałej stygnięcia kCh, określonej ze wzoru Chvorinova [6].
EN
Experimental values of flow efficiency coefficient through channels of gating system were determined from Osanne formula. Next, these values were replaced to hypothetical equations where calculated values of substitute rheological parameter Theta e, shape factor boundary layer /3f and solidification constant ke. The values of parameters Theta e and ke were compared to values Theta substitute rheological parameter, Beta l, shape factor boundary layer determined by fluidity test and k Ch solidification constant calculated from Chvorinov formula.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W wyniku badań stwierdzono, że na początku okresu zalewania stopami żelaza formy piaskowej, w czasie pierwszych kilku sekund, występuje chwilowy, gwałtowny spadek współczynnika sprawności przepływu metalu w kanałach układu wlewowego. W opinii autora analiza zjawisk występujących w kanałach układu wlewowego, potwierdza tezę, że: gwałtowny wzrost ciśnienia gazów oraz chwilowe gwałtowne przechłodzenie (relaksacja) mogą stanowić przyczynę chwilowego gwałtownego spadku wartości współczynnika sprawności przepływu metalu. Przy wyższej temperaturze zalewania występuje wyższe ciśnienie gazów i większa relaksacja. Analogicznie, im wyższy stopień przegrzania zalewanego metalu tym większy jest uskok na przebiegu krzywej zależności współczynnika sprawności przepływu w funkcji czasu.
EN
During the investigations author has stated, that for a few seconds at the beginning of metal pouring there occurres the sudden reduction of flow ratio value of metal in gating system channels. From literature it is known, that for a few seconds at the beginning of metal pouring there occurres the sudden growth of gas pressure and sudden over- cooling of boundary layer metal in gating system channels. There has been received the hypothesis, that phenomenon of sudden reduction of metal flow ratio value in gating system channels was caused probably by the sudden growth of gas pressure and sudden over - cooling of boundary layer metal in gating system channels which occurred also for a few seconds at the beginning of the metal pouring. The sudden growth of gas pressure and the over - cooling of boundary layer of metal as well as sudden reduction of flow ratio in gating system depend on superheating metal scale and thermal-physical properties of sand mould material.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W odlewach z żeliwa szarego z poziomą lub cylindryczną powierzchnią, w miejscach położonych najwyżej w formie, stwierdzono występowanie korozji wysokotemperaturowej. Badania metalograficzne wykazały, że pod warstwą skorodowaną korozja występuje na granicach ziaren i postępuje w głąb od powierzchni odlewu. Zalewanie form piaskowych z bentonitem wysoko przegrzanym żeliwem starym może stanowić przyczynę występowania korozji wysoko temperaturowej na powierzchni odlewów. Woda krystaliczna i strukturalna zawarta w bentonicie oraz wysoka skala przegrzania metalu powodują atmosferę silnie utleniającą. Zwiększona przy tym ilość wodoru, który rozpuszcza się w metalu i we wtrąceniach niemetalicznych przyspiesza procesy korozyjne. Przy obniżaniu temperatury wodór wydziela się powodując mikropęknięcia, które zwiększają powierzchnie utleniane.
EN
In the iron castings with the horizontal or cylindrical surface, in the highest places, the high- temperature corrosion of surface has been confirmed. Metallographic examinations have been carried out and it has been found that in the structure of boundary layer in the scale zone appeared corrosion at the borders of grains. Sand mould with bentonite which was poured with high superheating cast grey iron can cause high temperature corrossion on castings surfaces. The crystal water and structural water contented in bentonite and also high temperature of pouring metal can create intensive oxidizing atmosphere. Hydrogen pressurization, which dissolve in metal and in non metallic inclusions can accelerate corrossion process. During the temperature reducing educed hydrogen can cause micro-cracks which increase the surface of high temperature oxidation.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Computer simulation of filling with metal the vertical channels of various diameters in fluidity test has been concerned in the paper. Mathematical and numerical model of solidification process during liquid phase move in mould channels has been worked out. Numerical calculation results has been compared to the empirical results and obtained satisfactory compatible for low-overheated metal. Analysis of the numerical results confirmed hypothesis, that in the channels of the various diameters there creates boundary layer of the same thickness. The layer depends on length of channel, metal viscosity and thermal physical properties of mould material.
PL
Badania symulacyjne procesu wypełniania pionowych kanałów formy o różnych średnicach z jednoczesnym uwzględnianiem zjawiska krzepnięcia metalu umożliwiają wytłumaczenie wielu zjawisk [6, 7, 8, 11]. Celem badań była weryfikacja przyjętej hipotezy w myśl której grubość warstwy przyściennej metalu w kanale pionowym formy nie zależy od średnicy kanału lecz od lepkości metalu i wymiany ciepła na granicy metal forma, która wpływa na rozkład pola prędkości i temperatur w tym kanale. [...]
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono koncepcję rozwinięcia iloczynowej formuły współczynnika sprawności przepływu żeliwa przez układ wlewowy w formie piaskowej. Zaproponowano określenie: cząstkowego współczynnika drożności kanałów w zależności od długości kanału i przekroju poprzecznego oraz parametru określającego właściwości reologiczne żeliwa, a współczynnika stygnięcia warstwy przyściennej jako funkcji właściwości termofizycznych materiału formy. Wartości parametrów β i K charakteryzujące proces wymiany ciepła w strudze na granicy metal-forma wyznaczono doświadczalnie.
EN
It has been presented the conception extension of the productive formula of efficiency coefficient of the grey cast iron flow in channel of the casting mould. It has been proposed determine of the efficiency partial coefficient in dependance for the lengt and cross section of channel and rheologic propriety and become cool partial coefficient of the boundary layer for thermophisic function a material of casting mould. The value of the coefficients has been experimental determined.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono badania wypełniania ciekłym żeliwem pionowych kanałów o różnych przekrojach, przy zachowaniu stałego ciśnienia metalostatycznego i stałych warunkach termofizycznych materiału formy. Sporządzono wykresy zależności długości powstałych prętów w funkcji ich średnic. Dokonano analizy matematycznej powstałych krzywych płynięcia. Ustalono, że otrzymane krzywe płynięcia żeliwa zależą od stopniu przegrzania zalewanego metalu.
EN
The test’s results of filling the gaps of the perpendiculare channels of various diameters, made in sand mould with the liquid grey cast iron have been presented in the paper. There has been ploted a graph presenting dependence of round iron’s heightes from their diameters. It has been proved that, the flow curves of grey cast iron are flooding temperature- dependent.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.