Thin wall ductile iron castings as a gradient material

In this paper a theoretical structural analysis of super thin walled casting made of ductile iron is presented. Analysis shows that such castings have inhomogenius gradient structure, manifested by different: number of graphite nodules and ferritte and cementite fraction as a result of altered cooling rate along casting length. Critical distance above which the chills will be presents and graditent of graphite nodule count is inteoduced. Theoretical investigations were experimentally verified for a casting with 1.6 mm wall thickness where graphite nodule count N, ferrite ff and cementite eutectic fc fraction and gradients GN, Gff, Gfc as a function of distance from runner were estimated. Finally rather a good agreement was found between the theoretical predictions and the experimental outcome.

---

W pracy przedstawiono teoretyczna analizę strukturalną super cienkosciennych odlewów z żeliwa sferoidalnego. Analiza wykazuje, że takie odlewy mają niejednorodną strukturę gradientową, przejawiającą się: różną liczbą kulek grafitu, udziałem ferrytu oraz eutektyki cementytowej jako efekt zmiennej szybkości stygnięcia. W pracy przedstawiono wyrażenie na krytyczną odległość, powyżej której wystepują zabielenia w odlewie oraz gradient liczby kulek grafitu. Badania teoretyczne zostały zweryfikowane dla odlewu o grubości ścianki 1.6 mm gdzie określono liczbę kulek grafitu, udział ferrytu ff i cementytu fc oraz gradienty GN, Gff, Gfc w funkcji odległości od belki wlewowej. Wykazano, że przedstawiona teoria dobrze opisuje wyniki eksperymentalne.