Graphitizing Modification of the Axial Zone of Cast Iron Rolling Rolls in the Liquidus-Solidus Temperature Range
| dc.contributor.author | Khrychikov, Valerii E. | en |
| dc.contributor.author | Meniailo, Helena V. | en |
| dc.contributor.author | Semenov, O. D. | en |
| dc.contributor.author | Aftandiliants, Y. G. | en |
| dc.contributor.author | Gnyloskurenko, S. V. | en |
| dc.date.accessioned | 2023-05-31T15:53:55Z | |
| dc.date.available | 2023-05-31T15:53:55Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description | V. Khrychikov: ORCID 0000-0002-8557-098X; H. Meniailo: ORCID 0000-0002-6874-7202; O. Semenov: ORCID 0000-0002-2339-5856; Y. Aftandiliants: ORCID 0000-0001-5864-9855; S. Gnyloskurenko: ORCID 0000-0003-0201-7191 | en |
| dc.description.abstract | ENG: Purpose. To develop a method for calculating a process of graphitizing modification of unsolidificated liquid-solid zone to reduce transcrystallinity of the macrostructure and the amount of cementite in the center of castings. Methodology. The duration of solidification of the castings was determined by the kinetic curves of liquidus, solidus and pouring boundary in coordinates of relative thickness of the solidified metal layer – the parametric criterion of Gulyaev. Findings. A methodology for the process of modification of the axial zone of rolling was developed, the mass and time of adding aluminum were determined according to the amount of liquid-solid phase that remains after the solidification of the working layer. On the example of a rolling roll weighing 1115 kg, 0.488 kg of aluminum was added into liquid-solid zone after the working layer solidified. Movement of aluminum to the front of crystallization is provided by centrifugal forces and adding of aluminum along the height of the roll. Originality. For the first time, the kinetic curves of liquidus, solidus and pouring boundary have been plotted in coordinates of the relative thickness of the solidified metal layer x/R and τ/R2 – the parametric criterion of Gulyaev for rolled cast iron alloys cooled in chill-sand molds of various sizes. A methodology was developed for calculating the process of aluminum modification of the axial zone of rolling rolls after solidification of the working layer in the barrel which was set at the pouring boundary. The amount of aluminum depends on the remains of the liquid-solid phase. Practical value. Graphitizing modification reduces transcrystallinity of the macrostructure and the amount of cementite in the axial zone of castings. A promising direction for further development is the development of new methods for manufacturing castings due to physical and mechanical effects on the two-phase zone, deoxidation and alloying of the central zones of castings. | en |
| dc.description.abstract | UKR: Мета. Розробити методику розрахунку процесу графітизуючого модифікування незатверділої рідко-твердої зони для зменшення транскристалічності макроструктури й цементиту у центрі виливків. Методика. Тривалість твердіння виливків визначали по кінетичним кривим ліквідус, солідус і виливання в координатах відносної товщини затверділого шару металу й параметричному критерію Б. Б. Гуляєва. Результати. Розроблено процес модифікування осьової зони валків, установлена маса і час уведення алюмінію в розплав, що залишається після твердіння робочого шару. На прикладі валка масою 1115 кг уведено 0,488 кг алюмінію в рідко-тверду зону після затвердіння робочого шару в бочці. Переміщення алюмінію до фронту кристалізації забезпечене відцентровими силами обертання й розподілом алюмінію по висоті валка. Наукова новизна. Уперше побудовані кінетичні криві ліквідус, солідус і виливання в координатах відносної товщини затверділого шару металу х/R і τ/R2 – параметричному критерію для валкових чавунних сплавів, що охолоджуються в кокільно-піщаних формах різних розмірів. Розроблена методика розрахунку процесу модифікування алюмінієм осьової зони валків після затвердіння робочого шару в бочці, яку встановлювали по межі виливання, а кількість алюмінію – залежно від залишків рідко-твердої фази. Практична значимість. Графітизуюче модифікування зменшує транскристалічність макроструктури й кількість цементиту в осьовій зоні виливків. Перспективним напрямом подальшого розвитку є розробка нових способів виготовлення виливків за рахунок фізико-механічного впливу на двофазну зону, розкислення й легування центральних зон виливів. | uk_UA |
| dc.description.sponsorship | National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine; Physico-technological Institute of Metals and Alloys of the National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, Ukraine | en |
| dc.identifier | DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-1/067 | |
| dc.identifier.citation | Khrychikov V. E., Meniailo H. V., Semenov O. D., Aftandiliants Y. G., Gnyloskurenko S. V. Graphitizing Modification of the Axial Zone of Cast Iron Rolling Rolls in the Liquidus-Solidus Temperature Range. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023. No. 1. P. 67–73. DOI: https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-1/067. | en |
| dc.identifier.issn | 2071-2227 (print) | |
| dc.identifier.issn | 2223-2362 (online) | |
| dc.identifier.uri | http://nvngu.in.ua/index.php/en/archive/on-the-issues/1890-2023/content-1-2023/6480-67 | en |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/17125 | en |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine | en |
| dc.subject | cast iron | en |
| dc.subject | modifications | en |
| dc.subject | rolling rolls | en |
| dc.subject | hardening | en |
| dc.subject | chill-sand mixture | en |
| dc.subject | чавун | uk_UA |
| dc.subject | модифікування | uk_UA |
| dc.subject | прокатні валки | uk_UA |
| dc.subject | твердіння | uk_UA |
| dc.subject | кокільно-піщана суміш | uk_UA |
| dc.subject | КЛВ | uk_UA |
| dc.title | Graphitizing Modification of the Axial Zone of Cast Iron Rolling Rolls in the Liquidus-Solidus Temperature Range | en |
| dc.title.alternative | Графітизуюче модифікування осьової зони чавунних прокатних валків в інтервалі температур ліквідус-солідус | uk_UA |
| dc.type | Article | en |