profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · j.r. dave, asm specialty...

11

Upload: vankien

Post on 08-Jun-2018

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,
Page 2: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������� ��� ����......

Page 3: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������ ������� ����� ����� ������ ���� ��! "�#�� "$��% � ����

�������� ��� ������ ����� �� ��� ������� �������� � !

���& �'�� ()*�+,-���)�����* "�.�+-� ,�/ �0�����)���1

�!�" ����234 ��5�4 6��78������ ���� �9�� :�������� �(;� �<�� =�) .�����>&��� ���� "� :��?

8��!����<�*��@���4 �;4 "� A(�=�/ A���8��! ��78� �� <�� =��� ����3�� =*����=*�4 �5�4 ��� B����-���C! .�D����78� �� ����� �'�� ������E ,:���78� <��8� ��� ���/ <��"� ,���"��!�����'�� �� "/ �

F������ ���� :�� �9*� =�����G ��% H��I4 ,��������G��7����'�� �� ��E���*� �4 ������� J��� ��� ���;���)�� .���������G�� K�L4�� ��E�(���(�"���� M�� ?�/ "� �����7�4 ���� H��I�� �-34� "�A

<�� "�8�!���@ .�78� <-$��=�/ ���$4 ����8��! �*�4� <�N���� B�78�� ��� �4���E �'�� ��O��G ,<��(��(�*��#� "-�%���5�4 <34 7�����@ ��!�"� "/ ����� ��� K���� P���* ��� "��<�� =�) =��)�7.

#$ ��%���� �:��� ,�(;� �9 ���� ,:��8��! ,���G��7��#� ,<�.

'� (� "������*�-������� N���� H�� �9 ��,Q4��8��! A()��<"@�� R��$� :�8*� ��A() ��/ H��� �<�� .*�

S����"@�� "(���8��! �� <�.� ���� "� �����4�A3�� T�4�������� �,���/ A�� ��47/��4 �� �9 8��!�<

��/����� �U��29 �� :�(3���� ���;�@����� �9 �� V� 8��!�"@�� <��<�� .�8�,W�X �� /�4�) N������

������� <��R���/ ,�������G�� =���/�� �9 ������.� �(;� ]+.[

�9 ����(;� R����� ��&����& [�'�� \�.�-�� ���.� "/����� \�.�-�� "� ���� ?�<�8��!����*�

�@�A��=��/ �W���*� �����/ <$���� ����/ .����������G� H�2�234 A��@ �%�4������ �9 �����&�

\������ :���� "�8�! <�� .���������8��:�\�.�-�� �� �9 �(;� "�]�3� (� �������<��L)����������

�;� ����� .�������:������ \�.�-�� H��� =��� <������ �<��8 A&=�) ��������/ "����2� �/�A&

����).���� ��� ����?��(4�� �����78� ������ "/��� ���2� ����\������ ��;�� <�� ]1[.

^(��;�������)��/ ������ � ������ ����� �,����8 =�U;������;�

a(���������� =��! ���� ������ �����8 =�U;��� ,���� ����;�

�������:\�.�-��� ����<�8��!�'��� ��* ��@ ���.� ������ ��� ��5b4 ��������� :����4 ��@�4�)��.

��������� "2c�� :�������� =��/ ?9�/ �� <��E�������(4��� ?�S��(4���78� �� ��� �����][�d[.

������� Ae� :��-�.�(;4 \�8��! A�"@�� <��f���� ������� ��(4��g�4 ?���E� =���� N��� <��"��3��� �

�S��(4���E ���������/][[.���/��>&����(4��� T*�� Bf�2��� ?�U�#���� �� =���� �(;� �9 �� ���:�

���/ *�"� �(;� �9 � =�����-�.�<�� \]d[.���!h�� ������4�78� "� ��"-'�8 ��������� ���E�����

�E����������(4����� <L.� ?.��� ��� �9�� :�����8��! �� �"@�� <����/ � =��;8 ,�N��% O��G �%�4���

Page 4: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������� ��� ����......

��� ������/ .��8 "-�%*�����78� �� "/ ���� ����� <��� �9 "� :���*� <�� H��L� �:;;/ :�(3����,�4F��

� <���2��;��4���& T�) "����� ,���4 ���� "� ��E���.���E ,�4�8��! A�<�*���4F�� �S��� *����4 "(�"� A

�L4���4 �(�� <�����/ �����/ �@�8 "/��/*�� H�$c@ ������ ��%� <�� �]jkl[.��2� �� �9 ���� \/����:�

"���E "� <���2�-��@ ���/�� �� �4F�� �)�)�� <���(��� W�G �� ������/ ]l[.��� �234 ��$� 6��4 <�� =�)

Q4��� H������G��7��#�� � �9 ������ H��I�� �'�� �� �(;� ������� ���� :���% =�����G� "�8�!���@ ���

�*��� =��! �� ��8�$� ����! .

)�� �(*+,4��� �9 ������&���� ����� :� F�� �'����8��!*� �<�����/ �E*� �D�!������;���@��� V� �9���

���$�������G�� <��.������4 � �9 ������/ ������'������ H��I�� ���,:� ���*� <G��)�!h�������

��� ��#4 �(������G�� N8��!�<� �� ���4*� Jmf� ���,W�X ��%�� H� ��*�� �����"�#�!���)�� �n

R���/ =�) �4�H��' <8�!.� �����=��/*� =��I��� ����"4�� ��*�! �)8�p ���<Kg1j(��2����)q��/�8 ��

8�p� F���<Kg1r"4�� ��P/=���) (�� W�X�*�� ���) :���� .*� �$� ��� ��/ W�X����4 �C°+jjr

�78�������� "�8��!�-% ���*�� �)����) ./����� �) ������� ?9�/ H�$c@ :����"� :��E �#� ��W�C� �

�) �����8�/ <'�8��4 �) =��� ��� "� ��/m˝���) W�X .��/�� �� ��/� �)j(%FeSiMg �) :���� .��

� "� "%�4�"(�MgH�) �� W�C� ��*����/�4 �� N���� ,��)�!�-% ���*�)�E�t��f� "� W�C� �) =�

'�G "uI3�*���) =��I��� .���8 *� =��I��� �� qv��-�.���& \�Silj%"���% A�� �*��<8�! H��' .5�4������

��/�� =���/ "���%����U� ��* �� �*�� ���/ W�C� ����� .*����� ���� �����U��� \�.����4 �) "�8�! =��� 7

�G����4 �(�� N��@ "� W�C� ���� A&��� ���� �9 "8��!���/ <�����; *�4 ������-c� B��) \���8.�� 6��c�

A() +*����� ��/�� "uI3� ?���U��� \�.���/ ���� "/ �� =���/ "���%����U� �� �*���"�8�! =��� ��/

� �4 �)���4 "� ���� ��� P��f "� �&�� <G���(�5�4 �4 =�) =��78� N��@ "� W�C� ���� ����78� ������]w[.

-/���M�� "����� ��78� �7�� \��� ������ ���/ �,W�C� "� =���/ �*� �'�� ���2����U�.���� �����2� "�

� W�C� ��%�� ��!�! ���� ��� .����234 ����� 6��4�*� W�C� "�������.� �'������E���) =��I��� ��!�! �

5�4 �4�� W�#� ���� ��� ��*��L4 "��8��! A���/ <�F "� �"����) =��� ���/ ]x[.�D�����* ����$�� H�;

�4��5�4 =���/����� ��/ ��� <��� "%�4 A��@ �78��� ��8��! �7�<�����/ �<�� ]+r[.��*��'�G ��� <�7

�4���� "�F�� �'�� �� �� ��8��! ���/ <�"��! "� �) "�8�! =��� ���78� "/ ��wj/r�*� �'�� �FeSiMg

�����4�"���� "��������*� �xr8��! �'�� �/ <���8�/ �#;4 ��) =��� z.���� �*� K�L4�� �"���% ���� �� �*

"f�g M�� �� "-&�� ����������U��� \�.��� "�� �7[/r�*� �'�� �*� ��(9�/ H��X =*���� �� mm[

�) =��I���.

Page 5: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������ ������� ����� ����� ������ ���� ��! "�#�� "$��% � ����

��� �.���� � ��� ����� ����� �� ���� � !� �� "�#$ "�#� %�#� & '�#( ! ��"!)*� +�,).(.

������˝"���� ����u� ���� ��N��@���"��� ������<��(�T�-� A() "� ����6��c� ��������� �� xrkMwxlASTM A ��"�#�!����) .*� qE ���� � ��E��"���� ��/,�� /�4�) N������?�/ �� K����

�����/$4 �����/�4 "/ �) ��) N������R��%�� ��� )+(��� S<�� =�) ".

0�*12.3 �#� �4! 5 � "!)*� +�, "�!6 � � �78 ��� 9�7!:� )*;�� �<�(�� �Al CSi Ni Mn PSMg Fe Aldw/r%dw/r{w/[r{/+rd/rr{/rrrj/r<rrj/r<rj/r@���=����

Alww/d%ww/ddd/[11/+rj/r+r/rrrj/r<rrj/r<rj/r@���=����

Al+{/{%+{/{1j/[1j/+rl/r+r/rrrj/r<rrj/r<rj/r@���=����

<�% �����,���G��7�� "���� ��=���� �)� =qv�}c� Bc2� "������n��4 =��L�� wr�4^a~~ =��� *���

���)."���������E n��4 =*���� �� V����^��� qv�� ��( ���E �Al2O3=*���� �� ����/~�~�/~ ��(��

����E ���).Eq*��� ��/ "���� ���� ���R��a� ,�'�� �� n��4 ���G��7���� ��(���(�������).

�����47�:�� n��4 �����78� ����7�4��q(�-/ Clemex Image Analysis :�����).�#��������

�#� n��4�P������R���� KOOPA ����#�7��#� n��4 ���� P���*�( �-��� �) :����.

-���� �� ��� ���G�� 6�234 �E�������� "����������9 ������'�� �4��I�� *�\������ ��2�@� ���� ����� ���@

<8�! ."��������4*� ����E*� <��&������ �����'�� ���� H��I�� ���:���� �"���� ���@�� =�)��� N��

"�����A()�� a<�� =�) =��� �;� .�� "/ ��c���� � R�()����#� 7���� =���78� �� ��)���� �'�� ����:�

=�/ ���$4�78� ���� �=*���� *������/ �7�� "���/ ��� <���) .=�/ "/ <���/X "� :*F*�4 *� ���$��<G���(

�* �� \u�����������G�� "�.

Page 6: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������� ��� ����......

.� /0�=�>.&)1 "� ?=��#= � @�� A*� 9 )� #4�!B� �4!5� A<�*� C�=� <�4A#D E! "'�#( &�#$"95 ! "�!6 ":)G7� (H./J%C

)L(../H%�)M(�N/N%�78 � OP� <� ��Q.

=*�������/ �'�� ,n���� �=�/ ���$4� <�� ����?�-�R��%�� B������a�� =�) M��7! <.

0�*1>R� S�T 4�!�T!�U"95 ! "9 )� �� �� A*� �!��� 37!QUV' W"� 9�!� �")�7-8 N��@ P:�"��� N��@ �� S:(

"����-����*�

G��7��

��4���

<��&

�U�#�� ��A�) � �;� =��� =�) <�� .���G���k"���� "� K���� ���������/~%������"/ <�� :�A�;��

<�8��!*� ��� ���� <�� "�"��m�����f �8��4 ���B�*�4 ��L.� ����L� ����"���* ����8k�����E �#E =�)

��� "/��G���R��$� ��� "��� *�����9 <��.A()�� �k�� =���;�7�� �����/ ����2� W�� �������/ ��� "/ ��)

�� tC& :������� �'�� ���78����).

.� /�=�X.��# *� Y! 78�����"H./J%�78 � O:)G7� (9�!� 37!Q�",)L(UV' 37!Q".

=�/���$4B�������-�� ?��� ��=*����=�/ n���� ���)(<���/�'��

��� SPSPSPdw/r%+[d 1rx [/+1+d/x+[/wx+/x{

ww/d%[++ 1ld ++w/wwj+[/xd

+{/{%+{+ 11l {/+rx/l[/w+x[

M

Page 7: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������ ������� ����� ����� ������ ���� ��! "�#�� "$��% � ����

�� "%�4 "���% R�,H����;� �E�������� �;� ��"���� �����78� �'�� �������: �7�� <��8 ��* ����

"�8�� "���*� ���& �'�� ��4F�� *�<���E <�� "���H�2�234 �-L@ ��68��4 <��]++[.

0�*1X.[ �5\6 *;���! <!' ��"!)*� "�!6 � � �78 UV' 37!Q�� A*��#�".�� ���E�<�8�<8��!�<�����<

Al��/~%a/�a�/^��/��/�

Al��/�%a/���/^��/�_

Al^�/�%a/����/�_

A()�;2�"-34 �A��������� �� :���� ����& �ww/d�*� �'�� �� �;���� ����� .� "� "%�4 ������4 �

<u-g \������ ���&��� 7���� "�<�8��! ����;�� <������ ���� R�& ������ H��� :���* �� <G���(�"�

<�� =�) �#E ��� ��� ��� ����% �U���� "/ �U�#�� "$c@ ���G��7�� ��� �� ����)�� .

���H.9,] � V�� �78 � O"�#$ %*� +�, "�!6 ../H*;�� Al�W�# ^� E4<� +4� #B�_ ��*6�;!' ��#�'�#( A &`5D 9$ A*� 9 )� EPMA ]�>[.

R��%��)�(�#� �����#���(����"���� � �� <�� =�) M��7! ��*�8 .� R��%�� <@� ���� =���� "/ ��)

�78����� �'�� �����#� :���78� �� ������ .� ��������#���(�� ��*�8 ��78� �� "/ <�� ���;� 7��'�� �

��������2� :��� ��(�#�����78� �� ���� "/ ������� ����� P��8�*� �;� <*�8 ��%���%�� �� �����.

0�*1H.�c� ��� �c��#=�95 ! "UV' 37!Q�� A*��#� ".

Page 8: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������� ��� ����......

�������������6 �7)HV(

����������:�7)HV(

����HV(150Kg)

Al��/~%�~^ ^�� �~�

Al��/�%��~ a�~ ���

Al^�/�%��a a�� �^^

>*� ��c����A()�� "/ a��� ���D�� R��%a=�) =��� �;� �78� �� <������ �'�� ����=�/ ���$4�� :� =��78� ��

,=�)����&�*� "( � "���/ ��� =*�������).F�� ���$4 �=�/ � ���5�4 "� ����4�"���%*� =��I��� ��7��� H��I4� �*

U�;9��� ����/ X�I� ������ ��>&�� W�C��������) =��� <L.� :� .��� *���"(������:���� �"��3���

��(4���78� �� ?�� �����,(;4 ���� �� A=�/ �)���� �� ����4F�� ��������� ,��)���� ���/ X�I� ���

�78� W�C����� ���;�� ������ <34 �� =����(;4 R���&��=�/ A������78� �� ��;�� ����� ]d�j[.��������

"�)C! H�L���4 ������) ���$�� �D�� H���-�� ,�� ,�������� ,����I��� ,����.�� �������� �H�L���4 "���

���� =�;� �H��I�� ��U�� "� ���� 7���� "���% ���* �8�$� =�) ��� ./����)���++ H��X "/ <�� =��� �;�

%��G��� ���=�/���8��! �"/ <&����'�� F�� ���� *� �7���� ,\���� ,:��-�.���� \���.�,=�� ��%��

��� ���� H��X ��"� �����4A3� ���� ������� �"���%�*��8��! ����) ����-@ <.�78� ���� ����� �7�����>& :�

������� H��X ��=�/ ���$4 "����8��! ��78� <�� ������ .8�f*���78� �� ���$4 �=�/ ����8��! ��*� <� �7

��/�� "���/ ��� <���) .���E"��� �8��! t��f��� <���� <�\�.Fe-C-Si��/ m��/ ���&�� <�� �� "(��

���E"��� ��>&�� ������ :��� ��-() \�.���/ �� "�)��� ���� "L)���<�� .�����"�*���/�8��! <�<����

�5��I�g X����� "� ���/ <G���(�'�8 A"-�X�I� ��� �U���� ������E"��� �<8��! <�� "� �����G "���/ <

�)]j[.��4����� ��7EPMA �;� ����% "/ ������� B��4� ������ :� 8��! t��f��<� �����;����2� �

<�� )A()d(.B��4������8��! t��f��� :��<� \u���� H��� �� <�� �U���� .��� ��I4� ������4 ����

X�I�g���<G���( � ���/ ������<��8��! A()�<5�4�����CU� .<��� ���/� �) ��� ����� ����4

Q4��8��! A()��<*� �� ��/ A()���) =��;8 H��' "� ]+[[.���=��� ���� ����4�-���� ����/ � ���� �7

��/�8��! <�<"������ ���"��� N��@�� =�)��� ��@�� ��� �� V�"�����N��@�� =�)��� 7-8 ��)�� .

��� �) =��)� "/��c��������E :����E =���/����f�� <�"��3��� ���(4���� <�� ���E���2���78� �� <�� �� �7

��������� :���78� "��3��� �����2�� ��8�� ���/ <����� .������-'�8 :�"�E������E��� �������(4���� ?

�78��� ��,����������) "����� �� n�(;4 ����/ A�"��3����� ����(4��� A(;� ?���/ .(;4����/ A��� �

@�8��! �� V��� <�*���� "���E����4����� .�����>&������ :� �78� ������ ����(4��� ?��������78� ����� �

(;4 R���&� ���/ X�I�����/ A�� ���/ H�;� ������ ]j[."���% ��>&*8��! "� �9 W�C��� ��<*�%� ��=�)�

�L4 <34 ��)�� ����� ����� .�������*� AL@ ������ ������� "� ��(;4 ����/ A�� ����8� ��I4� ����4 .�78� ����

Page 9: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������ ������� ����� ����� ������ ���� ��! "�#�� "$��% � ����

$@���<���"���% �*��"���% ��78� �5��� "/ � ��%�� �*��� ��=�/ ���$4 ��4���8��! ��78� �� <���� �.���

����.� ���/ ���� ������ ���/ X�I� �������(;4 R���&� ���/ �����/ A�� ����).�) =��)� "/��c����

����\�.Fe-C-Si-Al �����./� ,��� �����/ ����� ����� :��"���% ���� "� ����4��/ A�� �* ]+d[.��U���"/

<������L4����; ����� ���/ X�I� <��� *���)�� <."� W�C� ��� ��E�� �������(4���� ?�� =� ���@�� B�=����

���/ H����� ����� ������� <�� �(�� "/ ��)�7�4 <���) ".�5�� A��� ��(;4������G�� A�H��I�� ��

�����) N�/�4 "� "%�4��� �.(� ,<�� �)��� <����� H��I4 )A()�� W� ��� ����4�.(

��(� O��G�(�2�.� �9 ���˝� "� "�.��� ����G��7 <�� .-�������$��������� :=�/ ���$4 ���8��! �<L.� ,<

��&��8���E "� <� ���8��� ,<��D��� ��*�8 <8��p� ���% ��� ��O��G *�"���������(� O��G�(�5�4 ��

������C!.R��% ��78� �� ���#���(���*�8 ���E ��8� <��� <���5� �78����� ����;� :�� ����� .<#��4

�8 �)�<����E ��� "� <�� A���� ���% R�-3� �������p� ���� :����I 4 �)�Q"������� �<����E ��� <�5�

�78�������� �7���:�<����c������ "(���>&�� <^�/�%���������& �4 :����/ �����) "-�% *� �

-�����<�� "/"��p =�������G�� �) ��I���E�<,�78� ���� �� ���#���(���E �� <����) .(;4�/�4 A�H�L

� q(-v�/ �� R�-3� �8�*� <�'���������� ,:��-�.����� ��� ���/ ,\���78��#� �"u&m� A��@�8�� <�-

��) .���#� ��)�� F�� �� ��>&*� �/�4 ��� �;� H�L�*�8 "/ ��� ��) n28 ��%�����8*� �� ���� <��� �U��-

"� ��� ��4 �����8�R��$� <<8�! �u���.�D�����L���/ ���78� �� "/ <�� =��� �;� ���� �'�� ����:�

��� "���E���8��! =���/ "f�&� �� =�)��(9�/ <������������ ���8 <���� "��� �� �47�#� �� ��4F�� ����G �\

<)�� .

�78����#��"���� �� �� �5� �78��� �� �7�������� "� :���78� A�� ����E �7����G���� <�=*���� ���/���*�8

�"�78� =������ ���#���(��8���E� <�<�� <.

'?��� ��%���78������ ����(;� �9 "� :� ����4 ��*���� ���/ ����=8��! �<� �� �78��� ��� ���$4 ����).��� ��

�78� �� R�&�� �'�� ���*� ��� ����/ �7�8��! <�<� "���/ �����).

��� ���78� �'�� \������ �7�� <��8 ��* ���� "�8�� �"���* ���& �'�� ��4F�� *�<���E <��.

�"���* �9 ���G�������>&�� �(;� ������Q4 :����% H������ �� �;�,�"/ �� "��! "�78� ��

�����>&����p ���� :�����G�� �) ��I����).

�"���������� �� ���� :����;*��#���4F�� �� ���*�8 �) �47�� � ��*�8 J�� *� �5��� "/ ���.� �����G�� ��%�

<�� :������� *� ������E �'�� �� ���� "���� �� V��@ ��.

Page 10: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������� ��� ����......

���@� A <�� "�8�! :���� ��;� �����8 =�U;��� ���� � � ������ ������ =��! ��� =�U;���* �� = ��E ��� *� �;#�

���7U��v� ��� =��� A�G� = ��E :���� �� ��3� "� "/ ���7�7� "�-/ ���(�� *� "-������� "/��) �� .���0

�� �(;4 �8��!����� =�U;���* :��3� R��.� ���5 ���� V���� ��@ W��% ���)*�� ���(�� *� "-�������

���!.

BC��� 1. J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young, ´Electron Microstructure and Mechanical Properties of Silicon and Aluminum Ductile Irons´, Acta Metallurgica and Materialia, Vol. 42, No. 9, 1994, 3149-3156. 3. A. Zhukov, ´Thermodynamics of Structure Formation in Cast Iron Alloyed With Graphitizing Elements´, Metals forum, Vol. 2, No.2, 1979, 127-136. 4. T. Carlberg and H. Fredriksson, ´Influence of Silicon and Aluminum on the Solidification of Cast Iron´, Solidification of Casting of metals, The Metals Society, 1979, 115-124. 5. S.M.A. Boutorabi, Ph.D. Thesis, University of Birmingham, May 1991. 6. J.A. Yaker, L.E. Byrnes and W.C. Leslie, ´Microstructures and Strength of Aluminum-Containing Grey and Nodular Irons in the Temperature Range 1200-1800°F (649-982°C) ´, AFS. Transactions, 84, 1976, 305-320. 7. R.P. Walson, ´Aluminium Alloyed Cast Iron Properties Used in Design´, AFS Transactions, 85, 1977, 51-58. 8. R. Elliott, Cast Iron Technology, 1988, Butterworths & Co. (Publishers) Ltd., London. 9. P.M. Thomas and J.E. Gruzleski, ´Formation of Nodules in Cast Iron Without the Addition of a Nodularizer´ Journal of the Iron and Steel Institute, 1973, 426-428. 10. H.T. Angus, Cast Iron, Physical and Engineering Properties, 1978, Butterworth & Co (Publishers) Ltd., London,. 11. A.R. Kiani-Rashid and D.V. Edmonds, ´Graphite Phase Formation in Al-Alloy Ductile Iron´, IJE Transaction B, Vol. 15, No. 3, 2002, 261-272.

+1 .�0��-� ����� ��)�,��3� �-���C$-! ,˝��U�� ����% �E�������� \�������\�.�-�� ��7�� ���G�� ���*"����9 ��<�8��! ����˝-�� ,",Rm2��� ^��a ,���)=a,O^��k^��.

13. Morrogh,H., “A review of the solidification of cast iron with spherulitic graphite structure” 14. Hand Book of Ductile Iron, AFS

Page 11: profdoc.um.ac.irprofdoc.um.ac.ir/articles/a/1006759.pdf · 2018-01-04 · J.R. Dave, ASM specialty handbook: Cast iron, 1996, ASM press. 2. L. Sidjanin, R.E. Smallmam and J.M. Young,

������ ������� ����� ����� ������ ���� ��! "�#�� "$��% � ����

Investigating the effect of aluminum (Al) as an alloying element on the microstructure and hardness of ductile irons

H. Naser-Zoshki1, ([email protected])

A. Shayesteh zeraati1, ([email protected]) A. Kiani-Rashid 2, ([email protected])

Abstract In the present study, the role of aluminum on the properties of ductile irons was investigated. The presence of aluminum with strong graphitizing effect enhanced the formation tendency of graphite nodules and altered the size and distribution of them. Additionally, by means of increasing in the content of aluminum, pearlite increased and ferritic regions decreased; in such a manner that obvious microstructural difference in samples with high content of aluminum was observable as compared to lower-content alloys. In this connection, microscopic structures of the samples were analyzed by using several methods. Due to enhanced number of graphite nodules, better distribution of them and increased pearlite, mechanical properties such as hardness were also influenced. Related results are as well mentioned. Keywords: Ductile Iron; Aluminum; Microstructure; Graphite; Hardness.

1) Student, Ferdowsi University of Mashhad, Department of Material and Metallurgy Engineering. 2) Assistant of Professor, Ferdowsi University of Mashhad, Department of Material and Metallurgy Engineering.