BADANIA STRUKTURY I WŁASNOŚCI ŻELIWA SYNTETYCZNEGO HARTOWANEGO IZOTERMICZNIE W ZŁOŻU FLUIDALNYM

Podobne dokumenty
BADANIA ŻELIWA Z GRAFITEM KULKOWYM PO DWUSTOPNIOWYM HARTOWANIU IZOTERMICZNYM Część II

BADANIA ŻELIWA Z GRAFITEM KULKOWYM PO DWUSTOPNIOWYM HARTOWANIU IZOTERMICZNYM Część I

WŁASNOŚCI MECHANICZNE I STRUKTURA ŻELIWA Z GRAFITEM MIESZANYM PO DWUSTOPNIOWYM HARTO- WANIU IZOTERMICZNYM

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

BADANIA STRUKTURALNE ŻELIWA ADI OTRZYMANEGO W WYNIKU BEZPOŚREDNIEGO HARTOWANIA IZOTERMICZNEGO Z FORM PIASKOWYCH

OBRÓBKA CIEPLNO-PLASTYCZNA ŻELIWA SFEROIDALNEGO

NOWOCZESNE ODMIANY ŻELIWA O STRUKTURZE AUSFERRYTYCZNEJ. A. KOWALSKI, A. PYTEL Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, Kraków

MODYFIKACJA SILUMINU AK12. Ferdynand ROMANKIEWICZ Folitechnika Zielonogórska, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

WPŁYW WIELKOŚCI WYDZIELEŃ GRAFITU NA WYTRZYMAŁOŚĆ ŻELIWA SFEROIDALNEGO NA ROZCIĄGANIE

43/59 WPL YW ZA W ARTOŚCI BIZMUTU I CERU PO MODYFIKACJI KOMPLEKSOWEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIW A NADEUTEKTYCZNEGO

STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA ADI

WĘGLOAZOTOWANIE JAKO ELEMENT OBRÓBKI CIEPLNEJ DLA ŻELIWA ADI

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

MODYFIKACJA SILUMINU AK20. F. ROMANKIEWICZ 1 Politechnika Zielonogórska,

STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA Z GRAFITEM MIESZANYM HARTOWANEGO IZOTERMICZNIE

MODYFIKACJA STOPU AK64

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO OBRABIANEGO RÓŻNYMI MODYFIKATORAMI

WPŁYW WANADU I MOLIBDENU ORAZ OBRÓBKI CIEPLNEJ STALIWA Mn-Ni DLA UZYSKANIA GRANICY PLASTYCZNOŚCI POWYŻEJ 850 MPa

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

Wpływ temperatury łamania na udarność żeliwa ADI

BADANIA STRUKTURALNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO PO DWUSTOPNIOWYM HARTOWANIU IZOTERMICZNYM

CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁOWA PRODUKCYJNEGO ŻELIWA SFEROIDALNEGO. Al. Jana Pawła II 37, Kraków, 2 Odlewnia Żeliwa Ciągliwego S.A.

MODYFIKACJA SILUMINU AK20 DODATKAMI ZŁOŻONYMI

ASPEKT ZGINANIA UDAROWEGO ŻELIWA SFEROIDALNEGO

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

BADANIA STRUKTURALNE ŻELIWA ADI W TRANSMISYJNYM MIKROSKOPIE ELEKTRONOWYM

STRUKTURA ORAZ UDARNOŚĆ ŻELIWA AUSTENITYCZNEGO PRZEZNACZONEGO DO PRACY W NISKICH TEMPERATURACH

Próba ocena jakości żeliwa z różną postacią grafitu w oparciu o pomiar aktywności tlenu w ciekłym stopie i wybrane parametry krzywej krystalizacji

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AK132

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował dr inż.

OBRÓBKA CIEPLNA STALIWA Cr Mo V PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

OCENA JAKOŚCI ŻELIWA SFEROIDALNEGO EN-GJS METODĄ ATD

STRUKTURA I WŁASNOŚCI ŻELIWA ADI PO HARTOWANIU IZOTERMICZNYM BEZPOŚREDNIO Z FORMY ODLEWNICZEJ

STRUKTURA I WŁASNOŚCI ŻELIWA Z GRAFITEM MIESZANYM PO DWUSTOPNIOWYM HARTOWANIU IZOTERMICZNYM

PRACE INSTYTUTU ODLEWNICTWA

UDARNOŚĆ STALIWA L15G W TEMPERATURZE -40 C. RONATOSKI Jacek, ABB Zamech Elbląg, GŁOWNIA Jan, AGH Kraków

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

ANALIZA WPŁYWU SZYBKOŚCI CHŁODZENIA NA STRUKTURĘ I WŁASNOŚCI STALIWA L21HMF PO REGENERUJĄCEJ OBRÓBCE CIEPLNEJ

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

OCENA POWTARZALNOŚCI PRODUKCJI ŻELIWA SFERO- IDALNEGO W WARUNKACH WYBRANEJ ODLEWNI

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inŝ. A. Weroński

SYNTEZA NONOCZĄSTEK WĘGLIKA WANADU W ŻELIWIE SFEROIDALNYM. Wydział Metalurgii AGH, Kraków ul. Mickiewicza 30

Nowa ekologiczna metoda wykonywania odlewów z żeliwa sferoidyzowanego lub wermikularyzowanego w formie odlewniczej

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA MIKROSTRUKTURĘ SILUMINÓW

WPŁYW DOMIESZKI CYNKU NA WŁAŚCIWOŚCI SILUMINU EUTEKTYCZNEGO. A. PATEJUK Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa

MODYFIKACJA SILUMINÓW AK7 i AK9. F. ROMANKIEWICZ 1 Uniwersytet Zielonogórski, ul. Podgórna 50, Zielona Góra

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

WŁAŚCIWOŚCI AUSTENITYCZNEGO ŻELIWA SFEROIDALNEGO. E. GUZIK 1, D. KOPYCIŃSKI 2 Wydział Odlewnictwa AGH, ul. Reymonta 23, Kraków

OCENA PROCESU ODLEWANIA I OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPOWEGO STALIWA KONSTRUKCYJNEGO METODĄ ANALIZY TERMICZNEJ I DERYWACYJNEJ

STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE POŁĄCZEŃ ŻELIWO SFEROIDALNE - STAL 1H18N9T ZGRZEWANYCH TARCIOWO

Wpływ temperatury odpuszczania na własności niskostopowego staliwa

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

WPŁYW TEMPERATURY HARTOWANIA NA MIKROSTRUKTURĘ I WŁASNOŚCI MECHANICZNE STALI DP

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

WSKAŹNIK JAKOŚCI ODLEWÓW ZE STOPU Al-Si

CHARAKTERYSTYKA STRUKTURY BIAŁEGO ŻELIWA CIĄGLIWEGO Z DODATKIEM MAGNEZU

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

OCENA SKUTECZNOŚCI RÓŻNYCH MODYFIKATORÓW DLA ŻELIWA

EKOLOGICZNA MODYFIKACJA STOPU AlSi7Mg

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTURĘ I MORFOLOGIĘ PRZEŁOMÓW SILUMINU AlSi7

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK9

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SZARYM

24/9 s.. lidilicatiun uf Metal~ and Alluys, Nu.24, 1995

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego

WPŁYW MAŁYCH DODATKÓW WANADU I NIOBU NA STRUKTUR I WŁACIWOCI MECHANICZNE ELIWA SFEROIDALNEGO

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

BADANIE WPŁYWU PARAMETRÓW HARTOWANIA NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA ADI

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

ZASTOSOWANIE METODY ATD DO JAKOŚCIOWEJ OCENY STALIWA CHROMOWEGO PRZEZNACZONEGO NA WYKŁADZINY MŁYNÓW CEMENTOWYCH

RENTGENOSTRUKTURALNE BADANIA PRZEMIANY EUTEKTOIDALNEJ W ŻELIWIE EN-GJS

Cr+Cu+Mo+Ni P235GH 1.1 EN ,16 0,35 1,20 0,025 0,020 0,020 c 0,30 0,30 0,08 0,01 b 0,30 0,04 b 0,02 b 0,70

Obróbka cieplna stali

CHARAKTERYSTYKA STRUKTURALNA WARSTWY WIERZCHNIEJ W STALIWIE Cr Mo W WARUNKACH ŚCIERANIA

MONITOROWANIE PRODUKCJI I KONTROLA JAKOŚCI STALIWA ZA POMOCĄ PROGRAMU KOMPUTEROWEGO

Obróbka cieplna stali

OKREŚLENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH ŻELIWA SFEROIDALNEGO METODĄ ATD

WPŁYW SKŁADU CHEMICZNEGO I STOPNIA SFEROIDYZACJI GRAFITU NA WŁASNOŚCI MECHANICZNE ŻELIWA

43/40 UL TRADŹWIĘKOWA KONTROLA STRUKTURY ODLEWÓW Z ŻELIW A SFEROIDALNEGO

URUCHOMIENIE PRODUKCJI ARMATURY Z ŻELIWA O GWARANTOWANEJ UDARNOŚCI W NISKICH TEMPERATU- RACH

ODDZIAŁYWANIE ZASYPKI IZOLACYJNEJ NA STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI PRÓBEK PRZYLANYCH DO WLEWNIC. B. DUDZIK 1 KRAKODLEW S.A., ul. Ujastek 1, Kraków

MODYFIKACJA TYTANEM, BOREM I FOSFOREM SILUMINU AK20

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

ZASTOSOWANIE METODY ATD DO KONTROLI ŻELIWA WERMIKULARNEGO. R. WŁADYSIAK 1 Katedra Inżynierii Produkcji, Politechnika Łódzka

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE SILUMINU AlSi17Cu3Mg

6. OBRÓBKA CIEPLNO - PLASTYCZNA

WPŁYW RODZAJU OSNOWY I GRAFITU NA WŁAŚCIWOŚCI TRYBOLOGICZNE ŻELIWA SZAREGO

BADANIE WPŁYWU TEMPERATURY HARTOWANIA NA UDZIAŁ AUSTENITU W OSNOWIE ŻELIWA ADI

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I TRYBOLOGICZNE SILUMINU NADEUTEKTYCZNEGO PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

WPŁYW MODYFIKACJI NA PRZEBIEG KRYSTALIZACJI, STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE BRĄZU CYNOWO-FOSFOROWEGO CuSn10P

ODLEWNICTWO STOPÓW ŻELAZA Casting of ferrous alloys PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

IZOTERMICZNA OBRÓBKA CIEPLNA ŻELIWA SFEROIDALNEGO W ZAKRESIE TEMPERATUROWYM Ar 1

Transkrypt:

18/40 Solidification of Metals and Alloys, Year 1999, Volume 1, Book No. 40 Krzepnięcie Metali i Stopów, Rok 1999, Rocznik 1, Nr 40 PAN Katowice PL ISSN 0208-9386 BADANIA STRUKTURY I WŁASNOŚCI ŻELIWA SYNTETYCZNEGO HARTOWANEGO IZOTERMICZNIE W ZŁOŻU FLUIDALNYM KACZOROWSKI Mieczysław, BOROWSKI Andrzej WASZKIEWICZ Stanisław Zakład Odlewnictwa Instytutu Technologii Materiałowych Politechniki Warszawskiej, ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawa STRESZCZENIE W pracy przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych i struktury syntetycznego żeliwa sferoidalnego, przed i po hartowaniu izotermicznym w złożu fluidalnym. Stwierdzono, że hartowanie w złożu fluidalnym jest skuteczną metodą otrzymywania żeliwa ADI, o wytrzymałości na rozciąganie rzędu 1300 MPa i wydłużeniu około 5%. 1. Wprowadzenie Faktem bezspornym jest, że żeliwo należy do najczęściej stosowanych tworzyw odlewniczych. Rozwój techniki, zwłaszcza przemysłu maszynowego, obserwowany od połowy XIX wieku, wymusza stosowanie żeliw o coraz lepszych właściwościach zarówno wytrzymałościowych jak i plastycznych. Dobrze wiadomo, iż żeliwo szare ma praktycznie zerowe własności plastyczne. Tę wyjątkowo niekorzystną właściwość skądinąd bardzo cennego tworzywa odlewniczego, przezwyciężono wprowadzając zabieg sferoidyzacji grafitu. W ten sposób otrzymano żeliwo z grafitem kulkowym zwane w skrócie żeliwem sferoidalnym, którego wytrzymałość po obróbce cieplnej osiąga 900 MPa, przy wydłużeniu rzędu 1%. Ostatnim osiągnięciem w dziedzinie żeliwa z grafitem kulkowym jest żeliwo sferoidalne ADI (ang. Austempered Ductile Iron) o wytrzymałości sięgającej nawet 1700 MPa. Warto przypomnieć, iż żeliwo ADI o wytrzymałości na rozciąganie 1000 MPa ma wydłużenie rzędu 10%. Wdrożenie ich do praktyki odlewniczej w wielu najbardziej uprzemysłowionych krajach świata zmusiło do jego normalizacji, tak pod

160 kątem składu chemicznego jak i właściwości [1]. Dal przykładu norma amerykańska ASTM A897-90 wyróżnia 5 gatunków żeliwa ADI o wytrzymałości na rozciąganie od 850 do 1600 MPa. Należy odnotować, iż roczny wzrost produkcji odlewów z żeliwa ADI sięga 15% jest więc nawet nieco większy niż tworzyw sztucznych. Pomijając dyskusję czy osnowę żeliwa ADI lepiej określać mianem bainitu czy raczej ausferrytu wszyscy zgodni są co do tego, iż jest ona mieszaniną iglastego ferrytu i przesyconego węglem austenitu, którego udział decyduje o własnościach plastycznych żeliwa. Jakkolwiek prace jakie pojawiły się w tej dziedzinie zwracają uwagę na zależność parametrów obróbki cieplnej żeliwa ADI od składu chemicznego, to jednak w każdym przypadku obróbka cieplna, która zasadza się na hartowaniu izotermicznym obejmuje cztery podstawowe etapy [2]: austenityzację, szybkie chłodzenie do temperatury przemiany odbywającej się w stałej temperaturze, w której odbywa się hartowanie izotermiczne, wytrzymanie w temperaturze hartowania izotermicznego przez ściśle określony okres czasu celem umożliwienia przebiegu przemiany przechłodzonego austenitu i wreszcie ochłodzenie do temperatury pokojowej po izotermicznym hartowaniu; operacja ta odgrywa istotną rolę w sytuacji gdy część austenitu nie przemienionego podlega przemianie w martenzyt. Mimo, iż jak twierdzą niektórzy, podstawowym warunkiem uzyskania dobrego odlewu z żeliwa ADI jest wysoka jakość żeliwa sferoidalnego do obróbki cieplnej, problemem kontrolowanego kształtowania struktury a więc i właściwości żeliwa ADI nie jest rzeczą łatwą i wymaga jeszcze wielu badań. Mimo to, żeliwo znalazło już wiele zastosowań [3] a szerszemu wykorzystaniu przeszkadzają czynniki o których pisze Podrzucki [4]. Stąd też nic dziwnego, problematyka żeliwa ADI jest przedmiotem coraz liczniejszych publikacji a nawet regularnych konferencji międzynarodowych, z których pierwsza odbyła się w Chicago w 1984 roku [5]. Celem pracy jest zaprezentowanie wyników badań uzyskanych podczas hartowania izotermicznego syntetycznego żeliwa sferoidalnego w złożu fluidalnym. 2. Część doświadczalna 2.1 Materiał do badań Materiałem do badań było syntetyczne żeliwo sferoidalne wytapiane w 3 tonowym piecu indukcyjnym, o składzie podanym w tablicy 1. Tablica 1. Skład chemiczny wyjściowego żeliwa sferoidalnego. Wytop Skład chemiczny [% wag.] C Si Mn P S Sn Cu Ni Mo Mg S c 004 3,68 2,47 0,23 0,006 0,014 0,13 1,10 0,15-0,056 1,04 005 3,46 2,50 0,22 0,009 0,018 0,13 1,10 0,69 0,2 0,044 0,99 007 3,97 3,12 0,15 0,010 0,003 0,07 0,83 0,13-0,062 1,16 009 3,20 2,88 0,16 0,00 0,025 0,056 0,06 0,03-0,043 0,95

161 2.2 Obróbka cieplna odlewów Obróbka polega na hartowaniu izotermicznym i obejmowała dwa etapy: austenityzację przez 90 min w temperaturze 900 o C, hartowanie izotermiczne przez 55 min w temperaturze 310 o C. Hartowanie przeprowadzono na próbkach wytrzymałościowych o średnicy 8 mm w części pomiarowej, w piecu fluidalnym wypełnionym proszkiem Al 2 O 3. 2.3 Metodyka badań Z obrobionych cieplnie odlewów wycięto próbki do badań własności mechanicznych (PN-76/H-83124). Obok badań na maszynie wytrzymałościowej wykonano badania twardości oraz udarności KCV. Badanie własności mechanicznych uzupełniono obserwacjami mikrostruktury oraz przełomów w skaningowym mikroskopie elektronowym SEM (ang. Scanning Electron Microscopy). 3. Wyniki badań 3.1. Badania własności mechanicznych Szczegółowe wyniki badań odlewów w stanie surowym podano wcześniej [sss], podczas gdy rezultaty obróbki cieplnej odlewów zamieszczono w tablicy 2. Tablica 2. Wyniki badań własności mechanicznych Wytop Stan R m MPa R 0,2 MPa R 0,2 /R m A 5 % KCV kj/m 2 HB 004 Surowy 846 541 0,64 4,4 21,25 260 004 Po hartowaniu 1255 1037 0,83 9,8 42,50 395 005 Surowy 845 578 0,68 4,3 22,50 285 005 Po hartowaniu 1367 1113 0,80 6,0 141,0 390 007 Surowy 850 567 0,67 3,2 21,25 293 007 Po hartowaniu 1201 911 0,76 4,6 35,0 390 009 Surowy 779 509 0,65 3,8 24,0 260 009 Po hartowaniu 1332 1017 0,76 5,1 118,0 381 Z tablicy wynika jednoznacznie, że obróbka cieplna wybitnie podwyższ wysokie właściwości żeliwa już w stanie lanym. Warto odnotować towarzyszącą tej dużej wytrzymałości bardzo dobre własności plastyczne, których miarą jest wydłużeni A 5. 3.2 Wyniki badań mikroskopowych Rys. 1 ukazuje mikrostrukturę żeliwa sferoidalnego przed (rys. 1a) i po obróbce cieplnej (rys. 1b). Łatwo zauważyć iż osnowa metalowa na pierwszym z nich jest typową strukturą perlityczną, podczas gdy druga ujawnia mieszaninę iglastego ferrytu z jaśniejszymi obszarami austenitu szczątkowego. Wypada podkreślić bardzo duże rozdrobnienie perlitu, które zapewne jest bezpośrednią przyczyną wysokich własności wytrzymałościowych już w stanie lanym. Rys.2 ukazuje wyniki badań fraktograficznych powierzchni próbek z żeliwa sferoidalnego bezpośrednio po odlaniu i

162 po obróbce cieplnej, zniszczonych w próbie udarności. Na pierwszym zdjęciu (rys.2a) są wyraźnie widoczne płaszczyzny łupliwości, typowe dla materiałów o sieci A2. a b Rys. 1. Mikrostruktura żeliwa sferoidalnego: a w stanie surowym, b hartowanego izotermicznie Fig. 1 The microstructure of ductile iron: a- as cast, b- austempered a b Rys. 2. Przełomy próbek udarnościowych dla: a- żeliwa w stanie lanym, b- po obróbce cieplnej Fig.2.The fracture surface of ductile iron specimens after impact test: a- as cast, b- heat treated

163 Druga mikrografia (rys.2b) przedstawia powierzchnię przełomu żeliwa sferoidalnego po hartowaniu izotermicznym. W tym wypadku na zdjęciu widać kratery, charakterystyczne dla materiałów ciągliwych. Taka morfologia przełomu jest odzwierciedleniem obecności austenitu w strukturze żeliwa. 4. Dyskusja wyników badań Jak wynika z tytułu pracy, zasadniczym jej celem była weryfikacja możliwości hartowania izotermicznego w złożu fluidalnym. Różny skład chemiczny żeliwa miał znaczenie drugorzędne, jakkolwiek dostarczał pewnych informacji o jego wpływie na skuteczność hartowania. Po pierwsze, obecność takich pierwiastków jak Cu, Sn, Ni oraz Mo zmniejsza krytyczną szybkość chłodzenia, po drugie wpływa na rodzaj osnowy po odlaniu a tym samym na czas austenityzacji. Pomijając, ze względu na szczupłość miejsca, ten aspekt pracy należy stwierdzić, iż metoda hartowania izotermicznego w złożu fluidalnym umożliwia otrzymanie żeliwa typu ADI. Przemawia za tym wyraźny wzrost wytrzymałości, twardości przy równoczesnym zwiększeniu ciągliwości oraz udarności żeliwa po obróbce cieplnej. Przekonuje o tym jednoznacznie rys.3. na którym pokazano własności żeliwa bez i po obróbce cieplnej. Wypada jednak zauważyć, iż próbki do badań miały postać walców o średnicy 10 mm. Należy oczekiwać, że zwiększenie masywności odlewów może spowodować zmniejszenie szybkości chłodzenia a tym samym doprowadzić do pogorszenia efektów hartowania izotermicznego. Godnym podkreślenia jest znaczne wydłużenie żeliwa sięgające 5 6% przy wytrzymałości na 1367 rozciąganie powyżej 1300 MPa. 1225 1332 1400 1201 Zdaniem autorów, ta wyjątkowa 1200 ciągliwość żeliwa ADI jest 1000 846 845 850 wynikiem dużej czystości 800 779 żeliwa, które tu warto 600 400 przypomnieć jest materiałem 200 syntetycznym. Najlepszym 0 podsumowaniem efektów 4 5 7 hartowania izotermicznego jest 8 rys. 3, gdzie ukazano średni Numer wytopu wzrost własności mechanicznych Rm [MPa] Rys.3.Własności żeliwa sferoidalnego przed i po odróbce cieplnej Fig.3. The properties of ductile iron before and after heat treatment spowodowany hartowaniem izotermicznym w złożu fluidalnym. Okazuje się, że średni wzrost własności mechanicznych przekracza 50% w stosunku do wartości żeliwa bez obróbki cieplnej, a w przypadku udarności jest ponad dwukrotny. Ten ostatni jest doskonale widoczny na przełomach otrzymanych po obciążeniu udarowym, których charakter jest wyraźnie ciągliwy dla żeliw hartowanych izotermicznie (rys.2b), podczas

164 gdy przełomy odlewów bez obróbki cieplnej ujawniają wyraźnie płaszczyzny łupliwości (rys.2a). Reasumując wydaje się, że można żeliwo sferoidalne poddane hartowaniu izotermicznemu w złożu fluidalnym nazwać żeliwem ADI. Potwierdzeniem tego stwierdzenia jest szczególne połączenie wysokiej wytrzymałości na rozcięganie z całkiem dobrą ciągliwością reprezentowaną przez wydłużenie. Porównując średnie własności mechaniczne żeliwa sferoidalnego po hartowaniu izotermicznym w złożu fluidalnym z normą ASTM A-897-90 można zakwalifikować je jako gatunek 1200/850/4. 4. Wnioski Podstawowym wnioskiem wynikający z badań wykonanych w ramach niniejszej pracy jest stwierdzenie, że hartowanie izotermiczne w złożu fluidalnym jest skutecznym sposobem obróbki żeliwa sferoidalnego w selu otrzymania żelia ADI. W szczególności hartowanie izotermiczne przez 55 minut w temperaturze 310 o C umożliwia uzyskanie żeliwa ADI o R m bliskiej 1300 MPa i R 0,2 > 1000 MPa, przy wydłużeniu ok. 6%. Hartowanie izotermiczne żeliwa sferoidalnego w ww. warunkach prowadzi do ponad dwukrotnego wzrostu udarności chociaż wydaje się, że efekt ten jest też skutkiem dużej czystości żeliwa wyjściowego. LITERATURA 1. ASTM E 8 Tentative Specification for ADI, 1986 2. Elliot R.: Cast Iron Technologies, Buitterworths, 1988, p. 244 3. Keough J.R.: An ADI Market Primer, Applied Process, Inc., Penton Publ.Co. Inc., Cleveland, Ohio, 1995 4. Podrzucki Cz.: Mat. Międzynarodowej Konferencji pt. Żeliwo Sferoidalne Szansą Rozwoju Polskiego Odlewnictwa, Kraków 1996, s.1. 5. Kovacs B.V., Keough J.R.: Proc. Conf. Integrity on Advances of High Integrity Castings, Chicago, Illinois, US, 24-30.08.1988, p91. THE STUDY OF THE STRUCTURE AND PROPERTIES OF SYNTETIC DUCTILE IRON AUSTEMPERED IN FLUIDIZED BED ABSTRACT The structure and mechanical properties of ductile iron as and after austempering in fluidized bed were studied. It was concluded that austempering in fluidized bed was a efficient method for ADI manufacturing, whose tensile strength R m and A 5 reached 1200 1300 MPa and 6% respectively. Badania wykonano w ramach grantu celowego KBN Nr 7 TO8B 96 C/2843 Recenzował Prof. dr hab. inż. Janusz Braszczyński Prof. dr inż. Zbigniew Piątkiewicz