Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J. J. Śniadeckich w Bydgoszczy

Badanie udarności żeliwa ADI.

Pozdrawia

D13angos

1.Cel badania udarności żeliwa ADI:

Celem ćwiczenia jest zmierzenie udarności żeliwa ADI, które zostanie poddane próbie cieplnej.

2. Co to jest żeliwo ADI:

Żeliwo sferoidalne ADI - Instytut Odlewnictwa opracował technologię wytwarzania żeliwa sferoidalnego znanego za granicą pod nazwą "Austempered Ductile Iron" (ADI). Jest to żeliwo o osnowie metalowej składającej się z igieł ferrytu bainitycznego i nasyconego węglem, stabilnego austenitu. Dzięki połączeniu wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i odporności na ścieranie z bardzo dobrą plastycznością, żeliwo ADI znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu jako substytut staliwa stopowego i stali nawęglanej, bądź ulepszanej cieplnie. Żeliwo ADI, otrzymuje się w wyniku hartowania izotermicznego żeliwa z grafitem kulkowym, często z dodatkiem niewielkiej ilości Ni, Mo lub Cu, dodanych w celu polepszenia hartowności.

3. Jaki jest wpływ hartowania izotermicznego na udarność żeliwa?

Hartowanie izotermiczne przeprowadza się zwykle w temperaturze z zakresu 230-400°C, dzięki czemu otrzymuje się ausferrytyczną strukturę osnowy metalowej. Temperatura i czas hartowania izotermicznego zasadniczo wpływają na własności mechaniczne żeliwa ADI, którego wytrzymałość RM może osiągać 1600 MPa i więcej przy wydłużeniu A5 do 1%, zaś przy RM-800Mpa wydłuzenie jest odpowiednio większe sięgając 10%. W zależności od temperatury i czasu procesu hartowania izotermicznego otrzymuje się różne proporcje między ferrytem bainitycznym a austenitem, czego rezultatem jest znaczna rozpiętość własności wytrzymałościowych i plastycznych. Obecność znacznej ilości austenitu wpływa na znaczną ciągliwość żeliwa ADI. Udział austenitu w osnowie jest tym większy im wyższa temperatura hartowania izotermicznego. Hartowanie w wysokiej temperaturze tj.350°C i wyżej prowadzi do znacznego obniżenia własności wytrzymałościowych w stosunku do hartowania w niższych temperaturach.

4. Wpływ składu chemicznego:

Inne elementy, takie jak miedź czy cyna może być dodane w celu zwiększenia wytrzymałości i plastyczności, a jednocześnie zmniejszenie wydłużenia. Podwyższonej odporności na korozję może być osiągnięty poprzez zastąpienie 15% do 30% żelaza w stopie z różnych ilości niklu, miedzi lub chromu.

a)węgiel- zwiększenie atomów węgla w zakresie od 3 do 4% wzrost wytrzymałości na rozciąganie, ale ma niewielki wpływ na wydłużenie i twardości,

b) Krzem jest jednym z najważniejszych elementów ADI, ponieważ promuje grafit formacji, zmniejsza się rozpuszczalność węgla w austenicie, zwiększa eutektoidalne temperatury i hamuje powstawanie bainitycznego węglika. Zwiększanie zawartości krzemu zwiększa siłę oddziaływania ADI i obniża ciągliwe-kruche temperatury przejścia, powinny być kontrolowane, w zakresie 2.4-2.8%.

c) miedź- do 0,8% miedzi mogą być dodawane do ADI w celu zwiększenia hartowności. Miedź nie ma istotnego wpływu na właściwości wytrzymałościowe, ale zwiększa plastyczność w temperaturach poniżej 675 zwanego również hartowaniem pośrednim ° C (350 ° C).

d) nikiel- Do 2% niklu mogą być wykorzystane do zwiększenia hartowności ADI. Dla temperatur poniżej 675 zwanego również hartowaniem pośrednim ° C (350 ° C) niklu zmniejsza wytrzymałość na rozciąganie lekko, ale zwiększa plastyczność i odporność na pękanie.

5. Wykres przedstawiający zależność temperatury od czasu dla przemiany żeliwa ADI:

6. Zastosowanie żeliwa ADI :

• belki osi

• wały korbowe

• zawieszenia kół do ciezarówek

• pręty lączące

• wały rozrządu

• osie i półosie.

---