Utjecaj brzine hlađenja i dodatka cerija i bizmuta na morfologiju grafita u debelostijenim odljevcima od nodularnoga lijeva (CROSBI ID 417441)
Ocjenski rad | doktorska disertacija
Podaci o odgovornosti
Mihalic Pokopec, Ivana
Bauer, Branko ; Mrvar, Primož
hrvatski
Utjecaj brzine hlađenja i dodatka cerija i bizmuta na morfologiju grafita u debelostijenim odljevcima od nodularnoga lijeva
Ispitivanjem svojstava odljevaka od nodularnoga lijeva otkriveno je da dodatak cerija i bizmuta u točno određenom omjeru može povoljno utjecati na sferoidalnu morfologiju grafita i mehanička svojstva, posebno kod debelostijenih odljevaka. U uvodnom dijelu rada, dan je kratak opis osnovnih svojstava nodularnog lijeva, utjecaja kemijskog sastava na mikrostrukturu te tijeka skrućivanja. Poseban naglasak stavljen je na lijevanje debelostijenih odljevaka. Dan je pregled dosadašnjih spoznaja i istraživanja na području chunky grafita, najštetnije i najučestalije greške koja se javlja pri lijevanju debelostijenih odljevaka od nodularnoga lijeva. Obrađene su teorije nastanka i mehanizma rasta chunky grafita te su opisani utjecajni faktori koji dovode do nastanka chunky grafita umjesto nodularnog. Također su navedene metode sprječavanja nastanka chunky grafita. U eksperimentalnom dijelu rada, radi dobivanja različitih brzina hlađenja, odliveni su stošci dimenzija Φ 300 mm × 350 mm. Korištene su tri grupe ispitnih taljevina, EN-GJS-400-15, EN-GJS-400-15 s 3, 5 % Si i EN-GJS-400-18 s 0, 7 % Ni. Ispitivan je utjecaj povišenja silicija i dodatka nikla pri različitim kombinacijama udjela cerija i bizmuta na morfologiju grafita i mehanička svojstva. Bizmut je dodan kao čisti metal, a cerij kao sastavni dio cjepiva. Primarne taljevine proizvedene su u srednjefrekventnoj indukcijskoj peći. Obrada noduliranjem provedena je Sandwich postupkom. Od svake je taljevine, nakon obrade, uziman uzorak za toplinsku analizu i određivanje kemijskog sastava. Krivulje hlađenja snimane su na dva mjesta u odljevku te su izračunate za svaku točku stošca pomoću programa za simulaciju lijevanja i skrućivanja. Svaki je stožac prepiljen na pola te su na uzdužnim presjecima stošca određeni udjeli područja zahvaćenog chunky grafitom. Iz druge polovice stožaca izrađeni su uzorci za metalografsku analizu iz dijelova s različitim brzinama hlađenja. Na istim je uzorcima u mikro- i makrostrukturi određen udio područja zahvaćenog chunky grafitom. SEM/EDS analiza provedena je s ciljem određivanja mikrosegregacija. Morfologija grafita definirana je pomoću metode dubokog nagrizanja. Statičkim vlačnim ispitivanjem određena su mehanička svojstva odljevaka. Udjeli elemenata u tragovima određivani su ICPOES metodom. Također su napravljene STA analiza te termodinamički izračun ravnotežnog skrućivanja. Formiran je matematički model za procjenu udjela područja chunky grafita u ovisnosti od brzine hlađenja i kemijskog sastava taljevine. Dodatak bizmuta taljevini sa povišenim udjelom silicija pokazao se vrlo djelotvoran pri sprječavanju nastanka chunky grafita.
nodularni lijev ; debelostijeni odljevci ; brzina hlađenja ; bizmut ; cerij
nije evidentirano
engleski
Influence of cooling rate and addition of cerium and bismuth on graphite morphology in heavy-section spheroidal graphite iron castings
nije evidentirano
spheroidal cast iron ; heavy-section castings ; cooling rate ; bismuth ; cerium
nije evidentirano
Podaci o izdanju
237
01.06.2016.
obranjeno
Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj
Fakultet strojarstva i brodogradnje
Zagreb