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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 5/2017

22.06.2017

Study on the Microstructure and Liquid Phase Formation in a Semisolid Gray Cast Iron

verfasst von: Davi Munhoz Benati, Kazuhiro Ito, Kazuyuki Kohama, Hajime Yamamoto, Eugenio José Zoqui

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 5/2017

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Abstract

The development of high-quality semisolid raw materials requires an understanding of the phase transformations that occur as the material is heated up to the semisolid state, i.e., its melting behavior. The microstructure of the material plays a very important role during semisolid processing as it determines the flow behavior of the material when it is formed, making a thorough understanding of the microstructural evolution essential. In this study, the phase transformations and microstructural evolution in Fe2.5C1.5Si gray cast iron specially designed for thixoforming processes as it was heated to the semisolid state were observed using in situ high-temperature confocal laser scanning microscopy. At room temperature, the alloy has a matrix of pearlite and ferrite with fine interdendritic type D flake graphite. During heating, the main transformations observed were graphite precipitation inside the grains and at the austenite grain boundaries; graphite flakes and graphite precipitates growing and becoming coarser with the increasing temperature; and the beginning of melting at around 1413 K to 1423 K (1140 °C to 1150 °C). Melting begins with the eutectic phase (i.e., the carbon-rich phase) and continues with the primary phase (primary austenite), which is consumed as the temperature increases. Melting of the eutectic phase composed by coarsened interdendritic graphite flakes produced a semi-continuous liquid network homogeneously surrounding and wetting the dendrites of the solid phase, causing grains to detach from each other and producing the intended solid globules immersed in liquid.

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Literatur
11.
Zurück zum Zitat Y. Komizo and H. Terasaki (2010) In situ study of phase transformation in steel during welding. In: T. Kannengiesser, S.S. Babu, Y. Komizo and A.J. Ramirez (Eds.), In situ studies with photons, neutrons and electrons scattering. Springer, Berlin, pp. 1–11. doi: 10.1007/978-3-642-14794-4_1 Y. Komizo and H. Terasaki (2010) In situ study of phase transformation in steel during welding. In: T. Kannengiesser, S.S. Babu, Y. Komizo and A.J. Ramirez (Eds.), In situ studies with photons, neutrons and electrons scattering. Springer, Berlin, pp. 1–11. doi: 10.​1007/​978-3-642-14794-4_​1
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Zurück zum Zitat ASTM A247-16a: Standard test method for evaluating the microstructure of graphite in iron castings, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016. Doi:10.1520/A0247-16A ASTM A247-16a: Standard test method for evaluating the microstructure of graphite in iron castings, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016. Doi:10.​1520/​A0247-16A
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Zurück zum Zitat D.M. Stefanescu: in Properties and Selection: Irons, Steels and High Performance Alloys, ASM Handbook, ASM International, 1990, vol. 1, pp. 3–11. ISBN: 978-0-87170-377-4 D.M. Stefanescu: in Properties and Selection: Irons, Steels and High Performance Alloys, ASM Handbook, ASM International, 1990, vol. 1, pp. 3–11. ISBN: 978-0-87170-377-4
33.
Metadaten
Titel
Study on the Microstructure and Liquid Phase Formation in a Semisolid Gray Cast Iron
verfasst von
Davi Munhoz Benati
Kazuhiro Ito
Kazuyuki Kohama
Hajime Yamamoto
Eugenio José Zoqui
Publikationsdatum
22.06.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 5/2017
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-017-1018-5

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