Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75
Received 08.02.2020 UDK 621.74.046 Options for obtaining composite cast materials with functional properties are considered. The methods of matrix alloys reinforcement by the reinforcing phase are analyzed. It is proved that the most effective method of formation of materials with special functio...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/110 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-110 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-22T09:50:16Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
композитні виливки литі армовані конструкції армуюча фаза лиття за моделями що газифікуються мікроструктура |
| spellingShingle |
композитні виливки литі армовані конструкції армуюча фаза лиття за моделями що газифікуються мікроструктура Шалевська, І. А. Мусбах*, Д. І. Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| topic_facet |
композитні виливки литі армовані конструкції армуюча фаза лиття за моделями що газифікуються мікроструктура composite castings cast reinforced structures reinforcing phase lost foam casting microstructure |
| format |
Article |
| author |
Шалевська, І. А. Мусбах*, Д. І. |
| author_facet |
Шалевська, І. А. Мусбах*, Д. І. |
| author_sort |
Шалевська, І. А. |
| title |
Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| title_short |
Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| title_full |
Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| title_fullStr |
Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| title_full_unstemmed |
Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| title_sort |
отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: processy litʹâ, 2020, tom 139, №1, p.69-75 |
| title_alt |
Obtaining Cast Reinforced Structures by Liquid Phase Combination of System Components: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 |
| description |
Received 08.02.2020
UDK 621.74.046
Options for obtaining composite cast materials with functional properties are considered. The methods of matrix alloys reinforcement by the reinforcing phase are analyzed. It is proved that the most effective method of formation of materials with special functional properties from nonferrous and iron-carbon alloys is the reinforcement of these alloys at the liguid-phase coupling of system components. In this case, the use of the method of casting on gasified models, reduces the complexity and complexity of operations for the location of the reinforcing phase in the cavity of the form, because it is possible to install it at the stage of model making. The influence of the reinforcing phase on the formation of the structure and properties of cast reinforced structures based on iron carbon alloys has been investigated. Based on the conducted metallographic studies, it was found that upon receipt of cast reinforced structures, where the gray and high-strength cast iron is used as a matrix alloy there is transition (diffusion) zone without a clear interface between heterogeneous metals. The microstructure of the transition layer differs both from the structure of the matrix alloy and from the structure of the reinforcing phase. For example, the intense flow of heat and mass transfer processes in the interaction of pig iron with a partition of Ст3 steel causes a significant melting of the partition, thus forming a large width of the transition zone – 0,15–0,18 mm and there is an intense saturation of the steel with iron carbon and due to the local carbon accumulation of the liquid due to destruction of the model. In the reinforcement of cast iron castings and high strength cast iron with spherical graphite with 2 and 5 mm diameter rods of steel 20, sufficiently deep carbonization and considerable diffusion of carbon from iron into steel is revealed, which depends on the temperature at the contact surface of the liquid and solid phase and solidification speed of the casting. The total value of the diffusion zone (transition zone) is 0.4–0.6 mm. It has been found that the formation of the microstructure and the size of the transition zone are influenced by the chemical composition of the matrix alloy and the reinforcing phase, the temperature of the liquid matrix alloy and the cooling rate of the casting, which is also related to the amount of reinforcement phase introduced.
|
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/110 |
| work_keys_str_mv |
AT šalevsʹkaía obtainingcastreinforcedstructuresbyliquidphasecombinationofsystemcomponentsprocessylitʹa2020tom1391p6975 AT musbahdí obtainingcastreinforcedstructuresbyliquidphasecombinationofsystemcomponentsprocessylitʹa2020tom1391p6975 AT šalevsʹkaía otrimannâlitiharmovanihkonstrukcíjrídkofaznimsumíŝennâmkomponentívsistemiprocessylitʹa2020tom1391p6975 AT musbahdí otrimannâlitiharmovanihkonstrukcíjrídkofaznimsumíŝennâmkomponentívsistemiprocessylitʹa2020tom1391p6975 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:51Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:40:51Z |
| _version_ |
1844168115174244352 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-1102023-06-22T09:50:16Z Obtaining Cast Reinforced Structures by Liquid Phase Combination of System Components: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 Отримання литих армованих конструкцій рідкофазним суміщенням компонентів системи: Processy litʹâ, 2020, Tom 139, №1, p.69-75 Шалевська, І. А. Мусбах*, Д. І. композитні виливки литі армовані конструкції армуюча фаза лиття за моделями, що газифікуються мікроструктура composite castings cast reinforced structures reinforcing phase lost foam casting microstructure Received 08.02.2020 UDK 621.74.046 Options for obtaining composite cast materials with functional properties are considered. The methods of matrix alloys reinforcement by the reinforcing phase are analyzed. It is proved that the most effective method of formation of materials with special functional properties from nonferrous and iron-carbon alloys is the reinforcement of these alloys at the liguid-phase coupling of system components. In this case, the use of the method of casting on gasified models, reduces the complexity and complexity of operations for the location of the reinforcing phase in the cavity of the form, because it is possible to install it at the stage of model making. The influence of the reinforcing phase on the formation of the structure and properties of cast reinforced structures based on iron carbon alloys has been investigated. Based on the conducted metallographic studies, it was found that upon receipt of cast reinforced structures, where the gray and high-strength cast iron is used as a matrix alloy there is transition (diffusion) zone without a clear interface between heterogeneous metals. The microstructure of the transition layer differs both from the structure of the matrix alloy and from the structure of the reinforcing phase. For example, the intense flow of heat and mass transfer processes in the interaction of pig iron with a partition of Ст3 steel causes a significant melting of the partition, thus forming a large width of the transition zone – 0,15–0,18 mm and there is an intense saturation of the steel with iron carbon and due to the local carbon accumulation of the liquid due to destruction of the model. In the reinforcement of cast iron castings and high strength cast iron with spherical graphite with 2 and 5 mm diameter rods of steel 20, sufficiently deep carbonization and considerable diffusion of carbon from iron into steel is revealed, which depends on the temperature at the contact surface of the liquid and solid phase and solidification speed of the casting. The total value of the diffusion zone (transition zone) is 0.4–0.6 mm. It has been found that the formation of the microstructure and the size of the transition zone are influenced by the chemical composition of the matrix alloy and the reinforcing phase, the temperature of the liquid matrix alloy and the cooling rate of the casting, which is also related to the amount of reinforcement phase introduced. Надійшла 08.02.2020 УДК 621.74.046 Розглянуто варіанти одержання композитних литих матеріалів з функціональними властивостями. Проаналізовано методи армування матричних сплавів армуючою фазою. Доведено, що найбільш ефективним методом утворення матеріалів зі спеціальними функціональними властивостями з кольорових та залізовуглецевих сплавів є армування цих сплавів при рідкофазному поєднанні компонентів системи. При цьому використання методу лиття за моделями, що газифікуються, дозволяє знизити трудомісткість та складність операцій по розташуванню армуючої фази у порожнині форми, тому що є можливість встановлення її на етапі виготовлення моделі. Досліджено вплив армуючої фази на формування структури і властивостей литих армованих конструкцій на основі залізовуглецевих сплавів. На базі проведених металографічних досліджень встановлено, що при отриманні литих армованих конструкцій, де в якості матричного сплаву використовується сірий та високоміцний чавун, перехідна (дифузійна) зона – без чіткої поверхні розділу між різнорідними металами. При цьому мікроструктура перехідного шару відрізняється як від структури матричного сплаву, так і від структури армуючої фази. Наприклад, інтенсивне протікання тепломасообмінних процесів при взаємодії чавуну з перегородкою зі сталі Ст3 обумовлює значне підплавлення перегородки, при цьому утворюється велика ширина перехідної зони – 0,15–0,18 мм та відбувається інтенсивне насичення сталі вуглецем чавуну за рахунок локального скупчення рідкої вуглецевої фази деструкції моделі. При армуванні виливків із сірого чавуну і високоміцного чавуну з кулястою формою графіту стрижнями діаметром 2 і 5 мм зі сталі 20 виявлено досить глибоке навуглецювання та значну дифузію вуглецю з чавуну в сталь, яка залежить від температури на поверхні контакту рідкої і твердої фази та швидкості затвердіння виливка. Загальна величина дифузійної зони (перехідної зони) складає 0,4–0,6 мм. Виявлено, що на формування мікроструктури і розмір перехідної зони впливають хімічний склад матричного сплаву і армуючої фази, температура рідкого матричного сплаву і швидкість охолодження виливка, яка пов’язана також з кількістю введеної армуючої фази. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2020-01-12 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/110 10.15407/plit2020.01.069 Casting processes; Casting processes №1 (139) 2020; 69-75 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (139) 2020; 69-75 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/110/116 Авторське право (c) 2020 І. А. Шалевська, Д. І. Мусбах* https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |