Published December 13, 2022
| Version v1
Publication
Open
Effects of aluminium addition and austempering temperatures on Al-alloyed ductile iron microstructure and mechanical properties
Creators
- 1. Federal University Oye Ekiti
- 2. Covenant University
- 3. Federal University of Technology
Description
The research investigates the effect of varying amounts of aluminium (1.05, 1.575, 2.29, 3.02 and 3.74 wt.%) addition and heat treatment (austempering at 300, 350, 400 oC) on the microstructure and mechanical properties of ductile cast iron alloys. The graphitizing effects of the Al alloy and varied austempering temperatures on hardness, tensile strength, and impact toughness of the ductile cast iron (DCI) were evaluated. The results of the influences of Al addition and heat treatment on the properties of the DCI determined were presented as graphical data while the microstructures were done by using a scanning electron microscope (SEM). The microstructures revealed that the addition of Al into the matrix brings about the precipitation of ferrite around the graphite nodules. The combined effects of the increase Al content and austempering temperatures produced greater hardness values on the Al-alloyed DCI samples than the as-cast sample. The hardness value for the entire sample ranged between 27.25 to 57.03 BHN. Tensile strength increased with an increase in Al content and lower austempering temperatures, whereas, the impact toughness increased with an increase in Al content and higher austempering temperature.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يبحث البحث في تأثير الكميات المتفاوتة من الألومنيوم (1.05، 1.575، 2.29، 3.02 و 3.74 ٪ بالوزن) بالإضافة والمعالجة الحرارية (التقشير عند 300، 350، 400 درجة مئوية) على البنية المجهرية والخصائص الميكانيكية لسبائك الحديد الزهر الدكتايل. تم تقييم تأثيرات الرسم البياني لسبائك الألمنيوم ودرجات الحرارة التقشيرية المتنوعة على الصلابة وقوة الشد وصلابة التأثير للحديد الزهر المطيل (DCI). تم عرض نتائج تأثيرات إضافة AL والمعالجة الحرارية على خصائص DCI المحددة كبيانات رسومية بينما تم إجراء الهياكل المجهرية باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). كشفت الهياكل المجهرية أن إضافة آل إلى المصفوفة يؤدي إلى ترسيب الفريت حول عقيدات الجرافيت. أنتجت التأثيرات المجتمعة لزيادة محتوى Al ودرجات حرارة التقوية قيم صلابة أكبر على عينات DCI المصنوعة من السبائك مقارنة بالعينة المصبوبة. تراوحت قيمة الصلابة للعينة بأكملها بين 27.25 إلى 57.03 بي إتش إن. زادت قوة الشد مع زيادة محتوى الألمنيوم وانخفاض درجات حرارة التقوية، في حين زادت صلابة التأثير مع زيادة محتوى الألمنيوم وارتفاع درجة حرارة التقوية.Translated Description (French)
La recherche étudie l'effet de quantités variables d'aluminium (1,05, 1,575, 2,29, 3,02 et 3,74 % en poids) d'addition et de traitement thermique (austempérature à 300, 350, 400 oC) sur la microstructure et les propriétés mécaniques des alliages de fonte ductiles. Les effets de graphitisation de l'alliage d'Al et des températures d'austempérature variées sur la dureté, la résistance à la traction et la ténacité au choc de la fonte ductile (DCI) ont été évalués. Les résultats des influences de l'addition d'Al et du traitement thermique sur les propriétés de l'ICD déterminé ont été présentés sous forme de données graphiques tandis que les microstructures ont été réalisées à l'aide d'un microscope électronique à balayage (MEB). Les microstructures ont révélé que l'ajout d'Al dans la matrice entraîne la précipitation de ferrite autour des nodules de graphite. Les effets combinés de l'augmentation de la teneur en Al et des températures d'austempérature ont produit des valeurs de dureté plus élevées sur les échantillons d'ICD en alliage d'Al que sur l'échantillon brut de coulée. La valeur de dureté pour l'ensemble de l'échantillon variait entre 27,25 et 57,03 BHN. La résistance à la traction a augmenté avec une augmentation de la teneur en Al et des températures d'austempérature plus basses, tandis que la ténacité à l'impact a augmenté avec une augmentation de la teneur en Al et des températures d'austempérature plus élevées.Translated Description (Spanish)
La investigación investiga el efecto de cantidades variables de adición de aluminio (1,05, 1,575, 2,29, 3,02 y 3,74% en peso) y tratamiento térmico (templado a 300, 350, 400 oC) sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de las aleaciones de hierro fundido dúctil. Se evaluaron los efectos de grafitización de la aleación de Al y las diversas temperaturas de templado sobre la dureza, la resistencia a la tracción y la tenacidad al impacto del hierro fundido dúctil (DCI). Los resultados de las influencias de la adición de Al y el tratamiento térmico sobre las propiedades del DCI determinadas se presentaron como datos gráficos, mientras que las microestructuras se realizaron mediante el uso de un microscopio electrónico de barrido (SEM). Las microestructuras revelaron que la adición de Al a la matriz provoca la precipitación de ferrita alrededor de los nódulos de grafito. Los efectos combinados del aumento del contenido de Al y las temperaturas de austemplado produjeron mayores valores de dureza en las muestras de DCI aleadas con Al que en la muestra recién colada. El valor de dureza para toda la muestra osciló entre 27.25 y 57.03 BHN. La resistencia a la tracción aumentó con un aumento en el contenido de Al y temperaturas de templado más bajas, mientras que la tenacidad al impacto aumentó con un aumento en el contenido de Al y una temperatura de templado más alta.Files
814.pdf
Files
(982.4 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9f289f070d72cbcb11cec1f8a4c513b6
|
982.4 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثيرات إضافة الألمنيوم ودرجات حرارة التقوية على البنية المجهرية لسبائك حديد الدكتايل والخواص الميكانيكية
- Translated title (French)
- Effets de l'addition d'aluminium et des températures d'austempérature sur la microstructure et les propriétés mécaniques de la fonte ductile alliée à l'aluminium
- Translated title (Spanish)
- Efectos de la adición de aluminio y las temperaturas de templado sobre la microestructura de hierro dúctil aleado con aluminio y las propiedades mecánicas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4311230638
- DOI
- 10.36547/ams.28.4.1598