Industrial implementation of ADI technologies for elements of railways rolling stock production

K. I. Uzlov

Abstract


Case history. Implementation of inmold- and elmag-processes in production has allowed an efficient use of modifications, which reliably ensure formation of spheroidal graphite in the structure of cast iron. The following powerful technological means of mechanical and operational properties improving of casting products from nodular graphite cast iron is a heat treatment in a solid state with the receipt of the metal matrix with the structure of lower or upper bainite. Objects of study: cast irons with different form of graphite component as per GOST 1412-85, DSTU 3925-99, GOST 7293-85; properties investigation of materials was carried out in comparison with the requirements of European and American regional standards DIN EN 1564:1997, ASTM:A897M-90. Results and discussion. The first significant steps in the development of heat treatment of high-strength cast irons have been made by scientists from USSR in the middle of 1950s. A striking contribution to the development of the mentioned scientific and practical provisions has been made by Yu. N. Taran and K. P. Bunin with collaborators. Isothermal hardening technology for spheroidal graphite cast irons in Europe, America, Japan and others regions of the world received an active development since the middle of 80-ies of the 20th century. In the 1990s were entered in actuality international normative documents – ASTM:A897M-90 and DIN EN 1564:1997. Once in a while, given the urgency of the problem and the world level of ADI technology distribution, the work relating to theoretical research and development of practical activities in the field of nodular graphite cast irons isothermal hardening, were recovered at materials science department of NMetAU under Yu.N. Taran’s leadership. With regard to established peculiarities of bainite different types matrix formation created and implemented into industrial production ADI thermal strengthening technological schemes for parts of railway destination. Obtained results allowed to developing and implementing the national normative document TU U 27.1-23365425-620:2006. Conclusion. Scientific regulations in the field of phase transformations study of cast irons matrix at replacement\diffusional recrystallization, based by Yu. N. Taran, during active development allowed at the present stage organizing the widespread industrial implementation of technological solutions and continuing evolving at materials science department of NMetAU.


Keywords


flake graphite iron; spheroidal graphite iron; heat treatment; austempering; structure formation; mechanical properties; normative documentation; elements of rolling stock; railroads

References


Чугун с шаровидным графитом: монография / [К. П. Бунин, Ю. Н. Таран, А. В. Черновол]. – Киев : Изд-во АН УССР, 1955. – 98 с. – Режим доступа: http://ntb.misis.ru:591/opac/index.php?url=/notices/index/IdNotice:501692

Демидова Т. Г. Изотермическая закалка чугуна с шаровидным графитом / Т. Г. Демидова, М. Н. Кунявский // Литейное производство. – 1955. – № 2. – С. 20–22. – Режим доступа: http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3141829

Куцов А. Ю. Дилатометричне дослідження твердофазних перетворень в білому чавуні, легованому хромом / А. Ю. Куцов, Ю. М. Таран, К. І. Узлов, М. Ф. Євсюков // Металознавство та обробка металів. – 1999. № 3. С.44-49. – Режим доступу: http://mtom.pgasa.dp.ua/issue/view/3506

Куцова В. З. Вплив термічної обробки на зносостійкість та перерозподіл легуючих елементів у структурі чавуну 280×32Н3Ф в процесі зносу тертям / В. З. Куцова, М. А. Ковзель, А. В. Гребенева, І. В. Ратнікова, П. Ю. Швець // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2016. № 1 (298). С. 72–80. – Режим доступу: http://www.metaljournal.com.ua/1-298-2016/

Таран Ю. Н. Повышение износостойкости валков непрерывных тонколистовых станов / Ю. Н. Таран, А. Е. Кривошеев, Л. С. Рудницкий, И. Е. Лев // Сталь. – 1959. – № 7. – С. 28–36. – Режим доступа: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=8234

Таран Ю. Н. Исследование изотермического распада аустенита в валковом чугуне / Ю. Н. Таран, А. Е. Кривошеев, Ю. К. Бунина // Литейное производство. – 1965. – № 7. – С. 57–63. – Режим доступа: http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3141829

Таран Ю. Н. Общие закономерности и специфические особенности сдвиговой и сдвигово-диффузионной перекристаллизации в железоуглеродистых сплавах / Ю. Н. Таран, К. И. Узлов, А. Ю. Куцов // Теория и практика металлургии.– 1997. – № 2. – С.40-45. – Режим доступа: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=54432

Таран Ю. Н. Исследование кинетики бейнитного превращения в половинчатом чугуне / Ю. Н. Таран, К. И. Узлов, А. Ю. Куцов, М. Ф. Евсюков // Теория и практика металлургии. – 1999. № 2. С. 40–42. – Режим доступа: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=54432

Таран Ю. Н. Термоупрочненные чугуны с пластинчатым графитом для фрикционных деталей железнодорожного назначения / Ю. Н. Таран, К. И. Узлов, А. И. Бабаченко, Л. А. Моисеева // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2003. – № 2. – C. 67–70. – Режим доступа: http://www.metaljournal.com.ua/mgp-02-2003/

Узлов К. І. Вибір раціонального залізовуглецевого сплаву для виготовлення литих деталей візків вантажних вагонів / К. І. Узлов // Металознавство та обробка металів. – 2015. №1 (68). С. 41–47. – Режим доступу: http://mtom.pgasa.dp.ua/issue/view/3506

Узлов К. И. Производство опытной партии отливок «фрикционный клин» из термоупрочненных чугунов с шаровидным графитом / К. И. Узлов, А. Н. Хулин, В. Е. Эйдлис, Ю. П. Шамраев // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2005. – № 1 (229). – С. 65–67. – Режим доступа: http://www.metaljournal.com.ua/mgp-01-2005/

Узлов К. И. Промышленное освоение технологии аустемперинга чугунов с шаровидным графитом на предприятии «А.Стаки-Рейл» / К. И. Узлов, А. Н. Хулин, Ж. А. Дементьева, В. В. Хливной, В. И. Дидковский // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. № 4 (238). – С.79–81. – Режим доступа: https://www.metaljournal.com.ua/mgp-04-2006/

Узлов К. И. Анализ характера разрушения промышленных изделий из высокопрочных бейнитных чугунов в зависимости от структурного состояния их матрицы / К. И. Узлов, А. Н. Хулин, А. Ю. Борисенко, В. И. Сухомлин, // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2010. № 4 (262). С. 73–77. – Режим доступа: http://www.metaljournal.com.ua/4-262-2010/

Elliott R. Cast Iron Technology / R. Elliott. – London, Boston, Singapore, Sydney, Toronto, Wellington : Butterworth, 1988. – 244 p. – Режим доступа: http://ru.bookzz.org/book/2368276/6dba82

Hamid Ali A. S. Austempering of Low Manganese Ductile Irons. Part 4. Relationship Between Mechanical Properties and Microstructure / A. S. Hamid Ali, K. I. Uzlov, N. Darwish, R. Elliott // Mater. Sci. Technol. – Jan. 1994. – Vol. 10. – Pр. 35–40. – Режим доступа: http://link.springer.com/journal/10853

Harding R. Engineers cast new roles for iron / R. Harding // New scientist. – 1986. – Рp. 40–43. – Режим доступа: https://www.newscientist.com/issues/

Rundman K. B. The Microstructure and Mechanical Properties of Austempered Ductile Iron / K. B. Rundman, D. J. Moore, T. N. Rouns // J. Heat. Treat. – Michigan Technological University, USA, 1988. – № 5 (2). – Pр. 79–95. – Режим доступа: http://elibrary.ru/title_about.asp?id=1842

Schmidt I. Unlubricated Sliding Wear of Austempered Ductile Iron / I. Schmidt, A. Schuchert // Z. Metallkd. – Ruhr-Universitat, Bochum, Germany, Dec. 1987. – № 78 (12). – Pр. 871–875. – Режим доступа: http://link.springer.com/article/ 10.1007/s11669-012-9997-z

Takita M. Effect of Retained Austenite on Properties of Austempered Ductile Iron / M. Takita, Y. Ueda // Cast Met. – Nagoya University, Japan 1988. – № 1 (3). – Pр. 147–155. – Режим доступа: http://link.springer.com/article/ 10.1007%2FBF02645338

Taran Yu. N. The Bainite Reaction Kinetics in Austempered Ductile Iron / Yu. N. Taran, K. I. Uzlow, A. Yu. Kutsow // J. de Phys. IV. – 1997. – Vol. 7, Colloque C5, Nov. – Pр. 429–434. – Режим доступа: http://jp4.journaldephysique.org/en/


GOST Style Citations