Gusshaut bei Gusseisen mit Vermiculargraphit - Teil II: Einfluss auf Zugfestigkeitseigenschaften

Teil II: Einfluss auf Zugfestigkeitseigenschaften

Exklusiv
GP 07-08/2013
Forschung
Eisengusswerkstoffe

Es wurde der Einfluss der Gusshaut auf die Zugfestigkeitseigenschaften von Proben aus Gusseisen mit Vermiculargraphit, die in Wasserglas- und Phenol-Urethan-Sand gegossen waren, ermittelt. Die Wanddicken der Probeplatten waren 7,6 mm, 10,2 mm und 15,2 mm. Die metallographisch bestimmte Nodularität der Probeplatten lag im Bereich von 5 bis 20 % und der Perlitgehalt zwischen 6 und 26 %.
Die Zugfestigkeit nahm von einem Mittelwert von 300 MPa für die Platten im unbearbeiteten Gusszustand auf 355 Mpa in den bearbeiteten Platten zu. Eine ähnliche Zunahme ließ sich auch für die Dehnung feststellen. Eine weitere Verbesserung der Zugfestigkeitseigenschaften wurde durch eine Strahlbehandlung erreicht. Nach 5 min dauernden Strahlen wurde die mittlere Zugfestigkeit auf 392 Mpa erhöht. Das Strahlen hob also die ungünstige Wirkung der Gusshaut auf.
Es wurde eine mittlere Dicke der Gusshaut von 0,4 mm festgestellt. Für die Zugfestigkeit (TS) wurde ein Gusshaut-Wirkungs-Faktor SFTS definiert als Verhältnis zwischen der Zugfestigkeit im Gusszustand und der Zugfestigkeit nach der Bearbeitung. Der mittlere Wert des SFTS für alle Proben im Gusszustand und nach Bearbeitung war 0,91, also eine Abnahme von 9 % aufgrund der Gusshaut.
Die experimentellen Werte wurden einer Regressionsanalyse unterzogen, um Gleichungen zu erhalten, mit der die Zugfestigkeit als Funktion der verschiedenen Parameter bestimmt werden konnte, die die Gusshaut beschreiben. Die Regressionsgleichungen zeigen, dass die Zugfestigkeit deutlich mit zunehmender Rauheit und Dicke der Gusshaut abfällt. Eine perlitische Randzone erhöht etwas die Festigkeit. The effects of the casting skin on the tensile properties of compacted graphite (CG) iron produced in sodium silicate and phenolic urethane no-bake molds were assessed. Plate castings of thickness 7.6 mm (0.3in.), 10.2 mm (0.4 in.) and 15.2 mm (0.6 in.) were cast. The visual nodularity of the plates was in the range of 5 to 20%, and the pearlite content varied from 6 to 26%. The tensile strength TS increased from an average of 300 MPa for the as cast plates to 355 MPa for the machined plates. A similar trend was observed for elongation. Further improvement oft he tensile properties was obtained through shot blasting. After five minutes of shot blasting the average strength increased to 392 MPa. Thus, shot blasting reversed the negative effects of the casting skin.
The maximum observed skin thickness was 0.4 mm. A tensile strength (TS) skin factor (SFTS) was defined as the ratio between the TS on the as cast specimens and the TS on the machined testplates. The average SFTS for all as cast and machined specimens was 0.91 (9% decrease in TS because of the presence of the casting skin).
Regression analysis of the experimental data was used to generate equations to calculate theTS as a function of the various quantities that define the casting skin. The regression equations indicate that the TS significantly decreases with higher roughness and skin thickness. The pearlitic rim slightly increases the strength.

Rubrik: TECHNIK

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