Optimization of the process parameters affecting the microstructures and properties of compacted graphite iron

Kim, Sug-Won; Cockcroft, S. L.; Omran, A. M.

doi:10.1016/j.jallcom.2008.09.082

Cited by 35 publications

(18 citation statements)

References 14 publications

(18 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…[17] For the case of CGI, the effect of holding time on residual Mg shows a relatively low fading rate at short times, showing a decay from 0.018 to 0.015 wt pct Mg after 3 minutes while the rate increases for a longer time, consuming most of Mg content, remaining only 0.001 wt pct Mg after 7 minutes of holding time. [20] A similar expression to Eq. [3] for residual Mg is reported only for the CGI region, valid only for an initial starting Mg content of 0.018 wt pct and for time up to 7 minutes of holding time.…”

Section: ½3mentioning

confidence: 92%

“…Previous works have studied the fading phenomenon in SGI and CGI production, studying its relation to cooling curves and the residual Mg after different holding times. [16][17][18][19][20][21] All these technological difficulties severely hamper laboratory investigations in CGI, and to some extent also in SGI, which in turn limits the understanding of complex problems occurring during their solidification that often lead to defect formation. The present work, therefore, reports an accurate and reliable experimental technique, which enables controlled laboratory-scale production of cast irons, with controlled graphite morphology ranging from SGI to LGI.…”

mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

New Experimental Technique for Nodularity and Mg Fading Control in Compacted Graphite Iron Production on Laboratory Scale

Hernando

Domeij

González

et al. 2017

Metall Mater Trans A

View full text Add to dashboard Cite

The narrow production window for compacted graphite iron material (CGI) drastically reduces the possibilities to produce it in small batches outside an industrial environment. This fact hinders laboratory-scale investigations on CGI solidification. This work presents a solution to that issue by introducing an experimental technique to produce graphitic cast iron of the main three families. Samples of a base hypereutectic spheroidal graphite iron (SGI) were re-melted in a resistance furnace under Ar atmosphere. Varying the holding time at 1723 K (1450°C), graphitic irons ranging from spheroidal to lamellar were produced. Characterization of the graphite morphology evolution, in terms of nodularity as a function of holding time, is presented. The nodularity decay for the SGI region suggests a linear correlation with the holding time. In the CGI region, nodularity deterioration shows a slower rate, concluding with the sudden appearance of lamellar graphite. The fading process of magnesium, showing agreement with previous researchers, is described by means of empirical relations as a function of holding time and nodularity. The results on nodularity fade and number of nodules per unit area fade suggest that both phenomena occur simultaneously during the fading process of magnesium.

show abstract

Section: ½3mentioning

confidence: 92%

mentioning

confidence: 99%

New Experimental Technique for Nodularity and Mg Fading Control in Compacted Graphite Iron Production on Laboratory Scale

Hernando

Domeij

González

et al. 2017

Metall Mater Trans A

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…O final de vida de uma ferramenta pode ser notado à medida que a média do desgaste máximo do flanco dos inserto (tipo SPHX1205 KY3500) atinge 0,3 milímetros, ou o desgaste máximo do flanco de quaisquer das pastilhas de corte atinge 0,3 mm [12]. Os parâmetros de corte foram tais que o mecanismo de desgaste da ferramenta dominante foi relacionado ao desgaste abrasivo sobre a face de flanco das inserções.…”

Section: Ensaios De Usinabilidadeunclassified

“…Os parâmetros de corte foram tais que o mecanismo de desgaste da ferramenta dominante foi relacionado ao desgaste abrasivo sobre a face de flanco das inserções. O desgaste de flanco é que foi avaliado, e assim foi utilizado como resposta quantitativa para determinar a vida útil da ferramenta [11,12]. Portanto, foi analisado o desgaste de flanco do inserto (VB) com a finalidade de fazer uma análise de vida útil de ferramenta, considerando como critério de fim de vida um VB=0,3mm, comparando os resultados obtidos com os três inoculantes testados e com diferentes parâmetros de usinagem, conforme Figura 4.…”

Section: Ensaios De Usinabilidadeunclassified

Efeitos De Diferentes Inoculantes Nas Caracteristicas Microestruturais Do Ferro Fundido Cinzento Gg-25, Na Dureza E Vida Util Da Ferramenta De Usinagem

Martin¹,

Moreno²

2018

ABM Proceedings

View full text Add to dashboard Cite

ResumoEste trabalho objetivou comparar, por meio de experimentos desenvolvidos em uma fundição, através da adição de três inoculantes diferentes (IM-22 com FeSi-Ba/Zr, G 20 com FeSi-Ba) e IMSR 75 com FeSi-Sr), para observar as características da vida util de ferramentas na usinabilidade das peças, microestrutura e propriedade mecânica. A metodologia da pesquisa se baseou em analisar principalmente pelo processo de fresamento o ferro fundido cinzento GG-25 inoculado diferentemente, denominado de acordo com a Norma DIN EN 1561. As formas de avaliação dos resultados terão como base uma análise quanto ao desgaste da ferramenta, acabamento superficial, análise microestrutural, composição química e propriedades mecânicas do material da peça. Os resultados mostraram que dentre os inoculantes aplicados o com Sulfeto de Estrôncio (SrS) apresentou-se mais estável termodinamicamente que as amostras inoculadas com os outros dois inoculantes, pois ele levou a uma variação da energia livre de Gibbs mais negativa e portanto mais favorável a formação de núcleos com raio crítico (rc) maiores, o que permitirá uma solidificação com nucleação heterogênea. Todavia o respectivo inoculante também foi mais eficiente na formação de uma microestrutura mais estável, com maiores quantidades de células eutéticas e vida útil do inserto mais longa quando usinado. Palavras-chave: Usinabilidade; Ferro fundido cinzento; Desgaste de ferramenta; Células eutéticas. EFFECTS OF DIFFERENT INOCULANTS IN THE MICROSTRUCTURAL CHARACTERISTICS OF GRAY CAST IRON GG-25, HARDNESS AND USEFUL LIFE OF THE MACHINE TOOL AbstractThis study aimed to compare, by means of experiments carried out in a melt, by addition of three different inoculants (IM-22 with Ba-Fe-Si/Zr, G-20 and Ba-FeSi) and IMSR 75 with FeSi-Sr), to observe the characteristics of the useful life of tools in the machinability of the pieces, microstructure and mechanical property. The search methodology is mainly based on analyzing the milling process gray cast iron GG-25 inoculated differently called according to DIN EN 1561. The forms of assessment of the results will be based on an analysis regarding the tool wear, microstructural analysis, chemical composition and mechanical property of the material. The results showed that among the inoculant applied to strontium was found to be more thermodynamically stable than the samples inoculated with the other two inoculants as it led to a more negative variation in Gibbs free energy and hence a more favorable training centers with critical radius (rc) higher, allowing a solidification with heterogeneous nucleation. However its inoculant was also more efficient in forming a more stable microstructure with larger amounts of eutectic cells and longer life of the insert when machined.

show abstract

“…Three lots were produced using three different alternative inoculants (KIM et al, 2009) to pursue the improved machinability. Later, the mechanical and structural properties of manufactured parts were found.…”

Section: Introdutionmentioning

confidence: 99%

<b>Effects of different inoculants on the microstructural characteristics of gray cast iron gg-25, hardness and useful life of tools

2015

View full text Add to dashboard Cite

ABSTRACT. Current study evaluated the machinability characteristics of parts, microstructure and mechanical properties when three different inoculants (IM-22 with FeSi-Ba/Zr; G-20 and FeSi-Ba; IMSR 75 with FeSi-Sr) were added in experiments carried out in a foundry. The research methodology was mailly based on the analysis of the machinability by the milling process of the specimens in gray cast iron GG-25, name according to DIN EN 1561.Evaluation of results is based on a thorough analysis of tool wear, surface finish, microstructural analysis, chemical composition and mechanical properties of the material. Results showed that among the studied inoculants strontium sulfide (SrS) was thermodynamically more stable than the others, because it leds towards a more negative free energy change of Gibbs and therefore more favorable to the formation of nuclei having greater critical radius (r c ), solidification with heterogeneous nucleation. Its inoculant was also more efficient in forming a more favorable microstructure, greater amounts of eutectic cells and, longer life of the insert when machined.Keywords: machinability, strontium sulfide, tool wear, critical radius, eutectic cells.Efeitos de diferentes inoculantes nas características microestruturais de ferro fundido cinzento gg-25, dureza e vida útil de ferramenta RESUMO. Este estudo avaliou, por meio de experimentos realizados em uma fundição, a atuação na adição de três inoculantes diferentes (IM-22 com FeSi-Ba/Zr, G-20 e FeSi-Ba, e IMSR 75 com FeSi-Sr), para observar características de usinabilidade de peças, microestrutura e propriedades mecânicas. A metodologia da pesquisa é baseada, principalmente, na análise da usinabilidade pelo processo de fresamento dos espécimes em ferro fundido cinzento GG-25, nomeado de acordo com DIN EN 1561. As maneiras de avaliação dos resultados se basearam em uma análise aprofundada do desgaste da ferramenta, do acabamento da superfície, da microestrutura, da composição química e das propriedades mecânicas do material da peça de trabalho. Os resultados mostraram que, entre os sulfetos gerados na estrutura, o sulfeto de estrôncio (SrS) foi termodinamicamente mais estável do que outros, pois leva a uma mudança livre de Gibbs, mais energia negativa e, portanto, mais favorável à formação de núcleos com raio crítico (r C ) maior, levando e permitindo a solidificação com nucleação heterogênea. No entanto, a inoculação pelo IMSR 75 foi mais eficaz na formação de uma microestrutura mais favorável, com uma maior quantidade de células eutéticas e maior tempo de vida do inserto na usinagem.Palavras-chave: usinabilidade, sulfeto de estrôncio, desgaste de ferramenta, raio critico, células eutéticas. IntrodutionCast iron is traditionally selected in many industrial applications due to its flexibility comprising good melting point, low cost (between 20 and 40% less than steel) and a wide range of mechanical properties. A though gray cast iron is a material that provides easy machining, due to the great amount of parts and volumes of this type of...

show abstract

Optimization of the process parameters affecting the microstructures and properties of compacted graphite iron

Cited by 35 publications

References 14 publications

New Experimental Technique for Nodularity and Mg Fading Control in Compacted Graphite Iron Production on Laboratory Scale

New Experimental Technique for Nodularity and Mg Fading Control in Compacted Graphite Iron Production on Laboratory Scale

Efeitos De Diferentes Inoculantes Nas Caracteristicas Microestruturais Do Ferro Fundido Cinzento Gg-25, Na Dureza E Vida Util Da Ferramenta De Usinagem

<b>Effects of different inoculants on the microstructural characteristics of gray cast iron gg-25, hardness and useful life of tools

Contact Info

Product

Resources

About