Effect of cooling rate on microstructure and mechanical properties of high silicon ductile iron casting

U ovom diplomskom radu analiziran je utjecaj brzine hlađenja nodularnog lijeva kvalitete EN-GJS-400-15 s 3,5% silicija na mikrostrukturu i mehanička svojstva. Teoretski dio ovog diplomskog rada daje uvid u mikrostrukturu nodularnog lijeva, kemijski sastav, prednosti i nedostatke nodularnog lijeva, klasifikaciju te njegovu primjenu. Poseban naglasak stavljen je na legure nodularnog lijeva s visokim sadržajem silicija jer je to nova grupa materijala koja ima sve veću primjenu. Također je opisano kako povećani sadržaj silicija djeluje na mikrostrukturu i mehanička svojstva nodularnog lijeva. U eksperimentalnom dijeluproučena je tehnologija lijevanja nodularnog lijeva. Odlivene su Y probe različitih debljina stjenki (tip II i tip III) kako bi se utvrdilo kako brzina hlađenja utječe na morfologiju grafita i mehanička svojstva nodularnog lijeva s povišenim sadržajem silicija. U svrhu karakterizacije primarne i obrađene taljevine rađena je jednostavna toplinska analiza i kemijska analiza. Na pripremljenim uzorcima provedena je metalografska analizasvijetlosnim mikroskopom. Statičkim vlačnim ispitivanjem određena su sljedeća mehanička svojstva nodularnog lijeva s povišenim sadržajem silicija; vlačna čvrstoća, konvencionalna granica razvlačenja i istezljivost. Na osnovi rezultata provedenih ispitivanja vidljivo je da povišeni udio silicija povećava omjer Rp0,2/Rm, vlačnu čvrstoću i granicu razvlačenja dok istezljivost pada. Sa smanjenjem brzine hlađenja došlo je i do smanjenja navedenih mehaničkih svojstava.This thesis analyzes how cooling effect of ductile iron EN-GJS-400-15 with 3,5% siliconinfluence on microstructure and mechanical properties. The theoretical part of this thesis provides insight into structure ofductile iron, chemical composition, advantages and disadvantages, classification and its application. Particular emphasis is onalloys of ductile iron with high silicon content because it is a new group of materials that is increasingly applied. The effects of high content of silicon on microstructure and mechanical properties are also described. The experimental part gives overview on ductile ironcasting. After casting Y blocks (type II and type III) the effect of the cooling rate on thegraphite morphology and mechanical properties of ductile ironwith high silicon content was analyzed. For the purpose of characterization primary and treated melt, simple thermal analysis and chemical analysis were performed. On the prepared samples, a metallographic analysis was performed with a light microscope. The static tensile test determines the following mechanical properties of ductile iron with high silicon content; tensile strength, yield strength and elogantion. On the basis of the results of the tests carried out, the content of high silicon increased Rp0,2/Rm ratio, the tensile strength and yield strengthwhile the elongation decreased. With the reduction of the cooling rate there was also a reduction of the this mechanical properties