The transition from grey to white cast iron during solidification

It has been presented theory which enable to determine cooling rate of casting Qt at the transition from solidification according to stable (grey cast iron) to metastable (white and mottled cast iron) Fe-C-X equilibrium system. It has been proved that this transition is a function of chilling tendency CT and depends on physicochemical state of liquid cast iron which is characterized by the temperature range ΔTsc = Ts -Tc (where Ts, Tc are equilibrium temperature of the graphite and cementite eutectic, respectively) and grain density of graphite eutectic Nt . In particular it has been shown that cooling rate of casting Qt depends on excess temperature range ΔTc = Tm - Tc (where Tm is minimal temperature at the onset of eutectic solidification), which can be experimentally determined by the thermal analysis. Derived relationships can be applied in foundry practice because calculation based on them are in accordance with experimental results.

---

Przedstawiono teorię, pozwalającą określić szybkość stygnięcia odlewu Qt przy której następuje przejście od krystalizacji według stabilnego (żeliwo szarego) do metastabilnego (żeliwo białe i połowiczne) układu równowagi fazowej stopów Fe-C-X. Wykazano, że to przejście jest funkcją skłonności żeliwa do zabieleń CT i zależy od fizykochemicznego stanu ciekłego żeliwa charakteryzowanego przez zakres temperatury ΔTsc = Ts - Tc (gdzie Ts, Tc oznaczają odpowiednio równowagową temperaturę krystalizacji eutektyki grafitowej i cementytowej) oraz gęstość ziaren eutektyki grafitowej Nt . W szczególności wykazano również, że szybkość stygnięcia odlewu Qt zależy od nadmiaru temperatury ΔTc = Tm - Tc, (gdzie Tm oznacza minimalną temepraturę eutektyki grafitowej na początku krystalizacji), który można określić doświadczalnie za pomocą analizy termicznej żeliwa. Wyprowadzone zależności mogą być stosowane w praktyce odlewniczej, gdyż uzyskane zgodnie z nimi wyniki obliczeń są w dobrej zgodności z wynikami doświadczalnymi.