Bakgrunden till detta examensarbete var att Qumex Materialteknik vid ett flertal tillfällen konstaterat att material av typen SS 0725 har uppvisat bristfälliga härdresultat. Materialet, som är relativt nytt på marknaden, är ett gjutjärn av typen segjärn och utmärker sig gentemot andra segjärn på grund av sitt höga innehåll av kisel. Då segjärn enligt den nu gällande EN-standarden klassificeras efter sina mekaniska egenskaper uppstår ett problem gällande SS 0725. Materialet uppfyller de krav som är ställda för EN-GJS-500-7 och hamnar därmed under samma materialbeteckning som ett segjärn med betydligt lägre kiselhalt. Att två material med olika kemisk sammansättning hamnar under samma beteckning kan innebära problem. Syftet med denna rapport är att fastslå vilken påverkan den höga kiselhalten har på materialet vid värmebehandling av typen släckhärdning med efterföljande anlöpning. I försöken ingick fyra material. Det som skiljde materialen åt var halterna av koppar och kisel. De härdades vid tre olika temperaturer och under tre olika tider för att sedan släckas i olja. Målet med släckhärdningen var att materialen skulle få en helt martensitisk struktur vilket då klassades som ett bra härdresultat. Resultatet utvärderades sedan genom optisk mikroskopi och hårdhetsmätningar. En undersökning av materialens fasomvandlingstemperaturer genomfördes med hjälp av Differential Scanning Calorimetry. Resultatet visar att kiselhalten har stor påverkan på den temperatur som krävs för att erhålla ett bra härdresultat. För material med låg kiselhalt uppnåddes fullständig martensitbildning efter släckhärdning från 840°C. För material med hög kiselhalt uppnåddes liknande strukturella och hårdhetsmässiga resultat först vid en så hög temperatur som 900°C och behandlingstider längre än 1 h. Den relativa skillnad som uppmättes i fasomvandlingstemperatur med hjälp av Differential Scanning Calorimetry mellan högkiselmaterial och lågkiselmaterial var 45°C. Detta resultat kombinerat med analyserna av härdprocesserna visar att det krävs kraftigt ökad temperatur vid värmebehandling av högkiselmaterialet SS 0725. / The background to this thesis was that Qumex Materialteknik at several occasions had received material of type SS 0725 that had shown deficient heat treatment results. The material, which is relatively new, is a cast iron of type ductile iron and differ against other ductile irons because of its high silicon content. According to EN standard ductile irons are classified by their mechanical properties. A problem then occurs with the new material SS 0725 because of this. The material fulfils the requirements for EN-GJS-500-7 and is therefore in the same classification as a ductile iron with much lower silicon content. Two materials having major differences in chemical composition ending up in the same classification can be problematic. The purpose of this report is to determine impact of high silicon content in ductile iron when heat treated and quench hardened. The experiment included four materials, and the major difference between the materials were their content of copper and silicon. The heat treatment process was performed at three different temperatures and three different treatment times. Afterwards the samples were quenched in oil. The ambition of the quench hardening was to obtain a material structure of 100% martensite. By optical microscopy and hardness measurements the results then were evaluated. An investigation of the phase transformation temperature in the materials was made by using Differential Scanning Calorimetry. The results show that the amount of silicon content has great influence on the temperature for receiving good hardening results. To achieve 100% martensite after quench hardening in materials with low silicon content the temperature needs to be over 840°C. For material with high level of silicon content the temperature for achieving 100% martensite needs to be 900°C and the treatment time should be over 1 h. The relative difference in phase transformation temperature was measured using Differential Scanning Calorimetry. The results of the measurements between the materials with high silicon content and materials with low silicon content was 45°C. This result combined with the analysis of the heat treatment process shows that a major increase of the temperature is needed to heat treat SS 0725.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hj-16377 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Zander, Patrik, Hammarström, Johan |
| Publisher | Tekniska Högskolan, Högskolan i Jönköping, JTH, Maskinteknik, Tekniska Högskolan, Högskolan i Jönköping, JTH, Maskinteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.002 seconds