Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ciśnienie wybuchu we wnętrzu ognioszczelnych silników indukcyjnych w niskich temperaturach

100%

Górny M.

|

2008

|

tom Nr 80

99-105

EN

This paper presents results of research of low temperature effect for explosion pressure value inside electrical squirrel-cage induction motors. Research were carried out in accordance with PN-EN 60079-1 (IEC 60079-1) for motor mechanical size "250", "280" and "315" in temperatures +20°C, -20°C, -30°C, -40°C and -50°C. Gas mixtures appropriate for subgroup IIB and IIC (ethylene, hydrogen + methane, hydrogen with air) were applied. Obtained results were related to results of analogous tests carried out for simply construction flameproof enclosure. The analyze of critical elements for values of obtained explosion pressures was made (geometry and dimensions, run of the motor, turbulences and local compression of gas mixture).

2

Wybrane problemy wymagań dla wyrobów przeznaczonych do stosowania w wyrobiskach zagrożonych wybuchem

100%

Górny M.

|

tom nr 5

17--22

PL

Publikacja jest próbą odpowiedzi na nadmiarowe i nieznajdujące potwierdzenia w obowiązującym prawie wymagania stawiane wyrobom przeznaczonym do stosowania w warunkach zagrożenia wybuchem. Niejednokrotnie wymagania techniczne zawarte w specyfikacjach istotnych warunków zamówień są podawane w sposób nieprecyzyjny i mogący wprowadzić w błąd. Nie należy jednak doszukiwać się działania intencjonalnego – powodem jest raczej niewystarczający poziom wiedzy i posługiwanie się językiem branżowym. Pozostaje mieć nadzieję, że rozwiązaniem jest przeprowadzenie odpowiedniej edukacji.

EN

The paper try to find an answer for excessively and not found in valid law regulations requirements for products intended for use in explosion risk condition. Many a time precise technical requirements are stated in imprecise manner and also its may lead to misunderstanding. Intentional acting should not be found – the reason is unsuccessful level of knowledge and use a branch jargon rather. It should be hopeful, that the solution is to carry out a proper education.

3

Mechanism of free sulfur influence on the eutectic cell count and transition from graphite to cementite eutectic in cast iron Part I. Theoretical background

63%

Fraś E. , Górny M.

|

tom Vol. 10, iss. 1 spec.

53--56

EN

In this work an analytical solution of general validity is used to explain the mechanism of free sulfur influence on the cell count and on the transition from graphite to cementite eutectic in cast iron. It is found that this transition can be related to the nucleation potential of graphite (represented by eutectic cell count Nv), the growth rate coefficient of graphite eutectic cell, μ the temperature range, ΔTsc and the pre-eutectic austenite volume fraction, fγ.

4

Thin Wall Austempered Ductile Iron (TWADI)

63%

Fraś E. , Górny M.

|

2009

|

tom Vol. 9, iss. 3

45-48

EN

In this paper the analysis of thin walled castings made of ductile iron is considered. It is shown that thin wall austempered ductile iron can be obtained by means of short-term heat treatment of thin wall castings without addition of alloying elements. Metallographic examinations of 2 mm thin walled castings along with casting with thicker wall thickness (20x28 mm) after different austempring conditions are presented. It has been proved that short-term heat treatment amounted 20 minutes of austenitizing at 880 oC followed by holding at 400 oC for 5 minutes causes ausferrite matrix in 2 mm wall thickness castings, while casting with thicker wall thickness remain untransformed and martensite is still present in a matrix. Finally there are shown that thin wall ductile iron is an excellent base material for austempering heat treatments. As a result high mechanical properties received in thin wall plates made of austempered ductile iron.

5

Inoculation effects of cast iron

63%

Fraś E. , Górny M.

|

tom Vol. 12, iss. 4

39-46

EN

The paper presents a solidification sequence of graphite eutectic cells of A and D types, as well as globular and cementite eutectics. The morphology of eutectic cells in cast iron, the equations for their growth and the distances between the graphite precipitations in A and D eutectic types were analyzed. It is observed a critical eutectic growth rate at which one type of eutectic transformed into another. A mathematical formula was derived that combined the maximum degree of undercooling, the cooling rate of cast iron, eutectic cell count and the eutectic growth rate. One type of eutectic structure turned smoothly into the other at a particular transition rate, transformation temperature and transformational eutectic cell count. Inoculation of cast iron increased the number of eutectic cells with flake graphite and the graphite nodule count in ductile iron, while reducing the undercooling. An increase in intensity of inoculation caused a smooth transition from a cementite eutectic structure to a mixture of cementite and D type eutectic structure, then to a mixture of D and A types of eutectics up to the presence of only the A type of eutectic structure. Moreover, the mechanism of inoculation of cast iron was studied.

6

Alloyed white cast iron with precipitates of spheroidal vanadium carbides VC

63%

Kawalec M. , Górny M.

|

tom 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.

7

Zastosowanie geometrii fraktalnej do oceny klasyfikacji grafitu w żeliwie

63%

Fraś E. , Górny M.

|

tom R. 2, nr 42

25--32

PL

Żeliwo jest typowym przykładem stopu, w którym proces krystalizacji wytwarza szerokie spektrum morfologiczne grafitu. Standardowe metody określania mikrostruktury żeliwa podają normy, np. PN-75/H-04661 lub ASTM A-247. Metody te mają charakter jakościowy i bazują na porównaniu mikrostruktury żeliwa z kilkoma wzorcami reprezentującymi kształt grafitu (Gf1 + Gf9, wg PN), jego rozmieszczenie (Gr1 + Gr7, wg PN) oraz wymiary (Gw15 + Gw1000, wg PN). Charakterystyka grafitu w odlewie uzyskana przez jego porównanie z wzorcami jest subiektywna i zależy od doświadczenia operatora, zaś wyniki podaje się w postaci symboli, które nie są liczbami.

8

The Influence of Wall Thickness and Mould Temperature on Structure and Properties of Thin Wall Ductile Iron Castings

51%

Górny M. , Kawalec M. , Witek G. , Rejek A.

|

tom iss. 2

55--59

EN

The excellent property combination of thin wall ductile iron castings (TWDI), including thin wall alloyed cast iron (e.g. austenitic TWDI) has opened new horizons for cast iron to replace steel castings and forgings in many engineering applications with considerable cost benefits. TWDI is considered as a potential material for the preparation of light castings with good mechanical and utility properties, the cost of which is relatively low. In this study, unalloyed and high Ni-alloyed (25% Ni) spheroidal graphite cast iron, with an austenitic metallic matrix were investigated. The research was conducted for thin-walled iron castings with 2, 3 and 5mm wall thickness, using different mould temperature (20°C, and 160°C) to achieve various cooling rates. The metallographic examinations i.e. characteristic of graphite nodules, metallic matrix, and primary grains of austenite dendrites (in high-nickel NTWDI) and mechanical properties were investigated. The study shows that homogeneity of the casting structure of thin-walled castings varies when changing the wall thickness and mould temperature. Finally, mechanical properties of thin-walled ductile iron castings with ferritic-pearlitic and austenitic metallic matrix have been shown.

9

Modelling of the primary structure formation in the thin wall hypo- and hypereutectic ductile iron casting using CA method

51%

Burbelko A. , Gurgul D. , Kapturkiewicz W. , Górny M.

|

2012

|

tom Vol. 33, nr 6

631--634

EN

plications in critical engineering parts due to its mechanical properties and castablility. The mechanical and physical properties of this material depend on the shape and number of the graphite grains and microstructure of the metallic matrix. The purpose of the present work is a two-dimension model development for simulation of the DI structure formation during the solidification in the condition of non steady-state temperature and diffusion fields in the thin-wall casting. Proposed model is based on the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) calculation method. The Finite Element Method is used for the temperature field prediction in the casting wall. Model has been used for studies of the primary austenite and of globular eutectic grains growth during the ductile iron solidification in the thin wall casting. Model takes into account, among other things, non-uniform temperature distribution in the casting wall cross-section, heterogeneous nature of kinetics of the austenite and the graphite grains nucleation, and non-equilibrium nature of the interphase boundary migration. The final simulated microstructure is compared with the real microstructure and are presented in Figure 1. Sequence of the simulation microstructure formation, for selected times, in hypoeutectic and hypereutectic DI is shown in Figure 2.

PL

Żeliwo z grafitem kulkowym ze względu na jego właściwości mechaniczne i odlewnicze ma wiele zastosowań w odpowiedzialnych częściach maszyn. Właściwości mechaniczne i fizyczne tego materiału zależą od jego mikrostruktury, w szczególności od kształtu i liczby wydzieleń grafitu oraz od osnowy metalicznej. Proponowany w artykule model służy do symulacji tworzenia się mikrostruktury żeliwa sferoidalnego w przestrzeni dwuwymiarowej w warunkach niejednorodnego pola temperatury i stężenia domieszki, jakie panują na przykład w odlewach cienkościennych. Bazuje on na metodzie automatu komórkowego (AK) i metodzie różnic skończonych służącej do numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych opisujących proces. Model został użyty do symulacji wzrostu pierwotnego austenitu i grafitu oraz ziaren eutektyki globularnej, jakie tworzą się podczas krystalizacji cienkościennych odlewów z żeliwa sferoidalnego. Model bierze pod uwagę niejednorodny rozkład temperatury w przekroju ścianki odlewu, zarodkowanie heterogeniczne zarówno ziaren austenitu, jak i grafitu oraz nierównowagowe warunki jakie panują na granicach międzyfazowych. Porównanie końcowej mikrostruktury uzyskanej w modelowaniu z rzeczywistą strukturą odlewu cienkościennego przedstawiono na rysunku 1. Sekwencja tworzenia się wir tualnej mikrostruktury w żeliwie pod- i nadeutektycznym dla wybranych momentów czasowych przedstawiono na rysunku 2.

10

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

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom 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.

11

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

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom 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.

12

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

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom 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.

13

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

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom 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.

14

Gradientowa struktura żeliwa sferoidalnego

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H.

|

tom R. 6, nr 18/2

39--44

PL

Badania wykonano z wykorzystaniem super cieńkościnnych odlewów z żeliwa sferoidalnego. Określono ich strukturę oraz gradienty: gęstości kulek grafitu, udziału ferrytu oraz eutektyki cementytowej. Przedstawiono podstawy teoretyczne spadku temperatury w odlewach oraz jego związku z kształtowaniem się gradientów strukturalnych. Wyniki obliczeń teoretycznych zweryfikowano doświadczalnie oraz obliczono także absolutną wartość skłonności żeliwa do zabieleń.

EN

Researches using super thin-walled castings made of ductile iron were made. Structure and gradients of density of graphite nodules, ferrite and cementite eutectic fraction were determined. It has been presented theoretical basis of temperature drop in castings and its relationship with the formation of gradients in structure. Results of theoretical computations were experimentally werified and also the absolute value of chilling tendency was calculated.

15

Graphite nodule and cell count in cast iron

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

2007

|

tom Vol. 7, iss. 3

47-52

EN

In this work, a model is proposed for heterogeneous nucleation on substrates whose size distribution can be described by the Weibull statistics. It is found that the nuclei density, N_[nuc�] can be given in terms of the maximum undercooling, [...]. When nucleation occurs on all the possible substrates, the graphite nodule density, N_V,n or eutectic cell density N_V after solidification equals N_s. In this work, measurements of N_V,n and N_V values were carried out on experimental nodular and flake graphite iron castings processed under various inoculation conditions. The volumetric nodule N_V,n or graphite eutectic cell N_V count, were estimated from the area nodule count, N_A,n or eutectic cell count N_A on polished cast iron surface sections by stereological means. In addition, maximum undercoolings [...]

16

The Effect of Nickel on Shaping the Structure of Al-Cu-Mn Alloys

51%

Górny M. , Sikora G. , Tyrała E.

|

tom Vol. 1, no. 1

20--26

EN

This study investigated the effect of nickel on shaping the structure of aluminum alloys of the Al-Cu-Mn type in the “as-cast” condition and after heat treatment according to the T6 procedure. The aluminum alloys of type Al-5%Cu-1%Mn, containing nickel in a range of up to 1.9%, were taken into consideration in this work. Experiments were carried out for thin-walled thickness casting (g = 5 mm) and for reference casting with a wall thickness of g = 35 mm. Metallographic investigations of both the macro- and micro-structure were conducted to estimate the secondary dendrite arm spacing (SDAS), average diameter (dav) of the primary α (Al) grains, and surface fraction of the interdendritic phases (f). Moreover, the degree of dissolution of these interdendritic phases during the solution treatment process was determined. An SEM-EDS analysis was conducted, from which it follows that the addition of nickel at the level of 0.5% changes the un-dissolved particles from a needle-like β-Fe shape to blocky and coagulated. Higher additions of nickel starting from 0.88%) give rise to as many as four phases with higher copper content, the deficit of which results in the smaller strengthening effect of α (Al) dendrites.

17

The transition from grey to white cast iron during solidification

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom Vol. 51, iss. 1

127-136

EN

It has been presented theory which enable to determine cooling rate of casting Qt at the transition from solidification according to stable (grey cast iron) to metastable (white and mottled cast iron) Fe-C-X equilibrium system. It has been proved that this transition is a function of chilling tendency CT and depends on physicochemical state of liquid cast iron which is characterized by the temperature range ΔTsc = Ts -Tc (where Ts, Tc are equilibrium temperature of the graphite and cementite eutectic, respectively) and grain density of graphite eutectic Nt . In particular it has been shown that cooling rate of casting Qt depends on excess temperature range ΔTc = Tm - Tc (where Tm is minimal temperature at the onset of eutectic solidification), which can be experimentally determined by the thermal analysis. Derived relationships can be applied in foundry practice because calculation based on them are in accordance with experimental results.

PL

Przedstawiono teorię, pozwalającą określić szybkość stygnięcia odlewu Qt przy której następuje przejście od krystalizacji według stabilnego (żeliwo szarego) do metastabilnego (żeliwo białe i połowiczne) układu równowagi fazowej stopów Fe-C-X. Wykazano, że to przejście jest funkcją skłonności żeliwa do zabieleń CT i zależy od fizykochemicznego stanu ciekłego żeliwa charakteryzowanego przez zakres temperatury ΔTsc = Ts - Tc (gdzie Ts, Tc oznaczają odpowiednio równowagową temperaturę krystalizacji eutektyki grafitowej i cementytowej) oraz gęstość ziaren eutektyki grafitowej Nt . W szczególności wykazano również, że szybkość stygnięcia odlewu Qt zależy od nadmiaru temperatury ΔTc = Tm - Tc, (gdzie Tm oznacza minimalną temepraturę eutektyki grafitowej na początku krystalizacji), który można określić doświadczalnie za pomocą analizy termicznej żeliwa. Wyprowadzone zależności mogą być stosowane w praktyce odlewniczej, gdyż uzyskane zgodnie z nimi wyniki obliczeń są w dobrej zgodności z wynikami doświadczalnymi.

18

Thin wall ductile iron castings as a gradient material

51%

Fraś E. , Górny M. , Lopez H. F.

|

tom Vol. 51, iss. 3

424-431

EN

In this paper a theoretical structural analysis of super thin walled casting made of ductile iron is presented. Analysis shows that such castings have inhomogenius gradient structure, manifested by different: number of graphite nodules and ferritte and cementite fraction as a result of altered cooling rate along casting length. Critical distance above which the chills will be presents and graditent of graphite nodule count is inteoduced. Theoretical investigations were experimentally verified for a casting with 1.6 mm wall thickness where graphite nodule count N, ferrite ff and cementite eutectic fc fraction and gradients GN, Gff, Gfc as a function of distance from runner were estimated. Finally rather a good agreement was found between the theoretical predictions and the experimental outcome.

PL

W pracy przedstawiono teoretyczna analizę strukturalną super cienkosciennych odlewów z żeliwa sferoidalnego. Analiza wykazuje, że takie odlewy mają niejednorodną strukturę gradientową, przejawiającą się: różną liczbą kulek grafitu, udziałem ferrytu oraz eutektyki cementytowej jako efekt zmiennej szybkości stygnięcia. W pracy przedstawiono wyrażenie na krytyczną odległość, powyżej której wystepują zabielenia w odlewie oraz gradient liczby kulek grafitu. Badania teoretyczne zostały zweryfikowane dla odlewu o grubości ścianki 1.6 mm gdzie określono liczbę kulek grafitu, udział ferrytu ff i cementytu fc oraz gradienty GN, Gff, Gfc w funkcji odległości od belki wlewowej. Wykazano, że przedstawiona teoria dobrze opisuje wyniki eksperymentalne.

19

Effect of Cooling Rate on Microstructure of Thin-Walled Vermicular Graphite Iron Castings

51%

Górny M. , Kawalec M. , Sikora G.

|

2014

|

tom Vol. 14, iss. 1 spec.

139--142

EN

This article addresses the effect of cooling rate and of titanium additions on the microstructure of thin-walled vermicular graphite iron (TWCI) castings as determined by changing molding media, section size and Ferro Titanium. The research work was carried out on TWCI castings and reference castings of 2-5 mm and 13-mm wall thickness, respectively. Various molding materials were employed (silica sand and insulating sand ‘‘LDASC’’) to achieve different cooling rates. Thermal analysis was implemented for determinations of the actual cooling rates at the onset of solidification. This study shows that the cooling rates exhibited in the TWCI castings varies widely (70- 14oC/s) when the wall thickness is changed from 2 to 5 mm. In turn, this is accompanied by a significant variation in the vermicular graphite fraction. The resultant cooling rates were effectively reduced by applying an insulating sand in order to obtain the desired vermicular graphite shape. In addition, good agreement was found between the theoretical predictions of the solidification process and the experimental outcome. Ti additions in combination with LDASC sand molds were highly effective in promoting the development of over 80 % vermicular graphite in castings with wall thicknesses of 2 and 3 mm as evidenced by quantitative metallographic analyses.

20

Modelling of eutectic saturation influence on microstructure in thin wall ductile iron casting using cellular automata

51%

Burbelko A. A. , Gurgul D. , Kapturkiewicz W. , Górny M.

|

tom Vol. 12, iss. 4

11-16

EN

The mathematical model of the globular eutectic solidification in 2D was designed. Proposed model is based on the Cellular Automaton Finite Differences (CA-FD) calculation method. Model has been used for studies of the primary austenite and of globular eutectic grains growth during the ductile iron solidification in the thin wall casting. Model takes into account, among other things, non-uniform temperature distribution in the casting wall cross-section, kinetics of the austenite and graphite grains nucleation, and non-equilibrium nature of the interphase boundary migration. Calculation of eutectic saturation influence (Sc = 0.9 - 1.1) on microstructure (austenite and graphite fraction, density of austenite and graphite grains) and temperature curves in 2 mm wall ductile iron casting has been done.