Thin Wall Ductile Iron Castings as Substitutes for Aluminium Alloy Castings

• Published in: Archives of metallurgy and materials 2014-01, Vol.59 (2), p.459-465
• Main Authors: Fraś, E., Górny, M., Lopez, H.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: aluminum alloy; ductile iron; thin wall
• ISSN: 2300-1909; 1733-3490; 2300-1909
• DOI: 10.2478/amm-2014-0076

The paper discusses the reasons behind current trends for substituting cast iron castings by aluminum alloys. In particular it is shown that it is possible to produce thin wall castings (control arms, cantilevers and rotors) made of ductile iron without the development of chills, cold laps or misruns, and with a strength to weight ratio of up 87 MPa cm /g. In addition, austenitizing at 900 °C for 20 minutes and then austempering in a salt bath at 350 °C for 15 minutes promotes the development of a fully ausferritic matrix in thin wall castings with a the strength to weight ratio increase of up to 154 MPa cm /g. Finally, it is shown that thin wall castings made of ductile or austemperded cast iron can be lighter and with superior mechanical properties then their substitutes made of aluminum alloy. W pracy omówiono przyczyny aktualnego trendu zastępowania odlewów z żeliwa przez odlewy ze stopów aluminium. W szczególności wykazano, że możliwe jest wytworzenie odlewów cienkościennych (wahacze, wsporniki, wirniki), wykonanych z żeliwa sferoidalnego bez zabieleń, niedolewów i niespawów oraz posiadających wskaźnik wytrzymałości (stosunek wytrzymałości do gęstości) wynoszący do 87 MPa cm /g. Ponadto zastosowanie obróbki cieplnej polegającej na austenityzacji w temperaturze 900°C przez 20 minut oraz hartowaniu izotermicznemu w kąpieli solnej w temperaturze 350°C przez 15 minut powoduje otrzymanie osnowy austerrytycznej w odlewach cienkościennych, co zwiększa wskaźnik wytrzymałości do 154 MPa cm /g. Z przeprowadzonych badań wynika, że odlewy z żeliwa sferoidalnego mogą być lżejsze od ich substytutów ze stopów aluminium, a przy tym charakteryzować się podobnymi lub lepszymi właściwościami mechanicznymi.