Research Article
BibTex RIS Cite

The Effect of Titanium on Microstructure and Hardness in High Alloy White Cast Iron

Year 2018, Volume:6 No:3 (2018) (Special Issue: UMAS 2017), 669 - 675, 10.04.2018

Abstract

High alloy white cast iron materials are widely used in cement, concrete and mining industries due to high wear resistance. In this study, the effect of titanium on microstructure and hardness properties in white cast iron materials was investigated. For this purpose, cast materials were alloyed by melting at in induction furnace to include titanium with the rates of % 0, % 0.5, % 0.1, % 1.5, % 2 and were formed by casting into the metal mould. Specimens with different contents of titanium were applied hardening on air after heat treatment at 850 ˚C for 5 hours and tempered at 250 ˚C for 4 hours. Microstructure of cast and heat treated specimens were investigated by using light microscope and scanning electron microscope (SEM). In the microstructure investigations, it was observed that titanium has a significant effect on carbide morphology. It was seen that the hardness of the material with heat treatment increases significantly according to the casting condition. Also it was observed that highest hardness values were obtained with the specimens that include %1 Ti.

References

  • [1] Y.P. Wang, D.Y. Li, L. Parent and H. Tian, “Improving The Wear Resistance of White Cast Iron Using a New Concept”, Wear, vol. 273, pp. 1623-1628, 2011.
  • [2] K.S. Al-Rubaie and M. Pohl, “ Heat Treatment and Two –Body Abrasion of Ni-Hard 4”, Wear, vol. 312, pp. 21-28, 2014.
  • [3] M. Mohammadnezhad, V. Javaheri, M. Shamanian, M. Naseri and M. Bahrami, “Effects of Vanadium Addition on Microstructure, Mechanical Properties and Wear Resistance of Ni-Hard 4 White Cast Iron”, Materials and Design, vol. 49, pp. 888-893, 2013.
  • [4] C. Scandian, C. Boher, J.D.B. de Mello and F. Rezai-Aria, “Effect of Molybdenum and Chromium Contents in Sliding Wear of High-Chromium White Cast Iron : The Relationship Between Microstructure and Wear”, Wear, vol. 267, pp. 401-408, 2009.
  • [5] M. Çöl, F.G. Koç, H. Öktem and D. Kır, “The Role of Boron Content in High Alloy White Cast Iron (Ni-Hard 4) on Microstructure, Mechanical Properties and Wear Resistance”, Wear, vol. 348-349, pp. 158-165, 2016.
  • [6] Y. Lv, Y. Sun, J. Zhao, G. Yu, J. Shen and S. Hu, “Effect of Tungsten on Microstructure and Properties of High Chromium Cast Iron”, Materials and Design, vol. 39, pp. 303-308, 2012.
  • [7] P. La, F. Wei, S. Hu, C. Li and Y. Wei, “White Cast Iron With a Nano-Eutectic Microstructure and High Tensile Strength and Considerable Ductility Prepared by an Aluminothermic Reaction Casting”, Materials Science and Engineering A, vol.561, pp. 317-320, 2013.
  • [8] A. B. Jacuinde, R. Correa, J. G. Quezada and C. Maldonado, “Effect of Titanium on The As-Cast Microstructure of a 16% Chromium White Iron”, Materials Science and Engineering A, vol. 398, pp. 297-308, 2005.
  • [9] M. B. Alamdarlo and V. N. Najafabadi, “Investigating The Effect of Titanium Addition on The Microstructure and Mechanical Properties of Ni-Hard 4 Cast Iron”, Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, vol. 5, pp. 17-27, 2016.
  • [10] X. Wu, J. Xing, H. Fu and X. Zhi, “Effect of Titanium on The Morphology of Primary M7C3 Carbides in Hypereutectic High Chromium White Iron”, Materials Science and Engineering A, vol. 457, pp. 180-185, 2007.

Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi

Year 2018, Volume:6 No:3 (2018) (Special Issue: UMAS 2017), 669 - 675, 10.04.2018

Abstract

Yüksek
alaşımlı beyaz dökme demir malzemeler yüksek aşınma dayanımından dolayı
çimento, beton ve madencilik sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Bu çalışmada, yüksek alaşımlı beyaz dökme demir malzemelerde titanyum
katkısının mikroyapı ve sertlik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Bu amaçla,
döküm malzemeler % 0.5,  % 1 % 1.5 ve % 2
oranlarında titanyum içerecek şekilde indüksiyon ocağında ergitilerek
alaşımlandırılmış ve metal kalıba dökülerek şekillendirilmiştir. Farklı
oranlarda titanyum içeren numunelere   850 ˚C’ de 5 saat süreyle tavlama
yapılarak havada sertleştirilmiş ve devamında 250 ˚
C’ de 4 saat
süreyle temperleme işlemi uygulanmıştır. Döküm konumundaki ve ısıl işlem
uygulanmış numunelerde ışık mikroskobu ve elektron mikroskobu (SEM) ile
mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. 
Artan titanyum oranı ve ısıl işlem koşullarına bağlı olarak malzemelerin
mikroyapı ve sertlik özelliklerinde meydana gelen değişimler karşılaştırmalı
olarak incelenmiştir.

References

  • [1] Y.P. Wang, D.Y. Li, L. Parent and H. Tian, “Improving The Wear Resistance of White Cast Iron Using a New Concept”, Wear, vol. 273, pp. 1623-1628, 2011.
  • [2] K.S. Al-Rubaie and M. Pohl, “ Heat Treatment and Two –Body Abrasion of Ni-Hard 4”, Wear, vol. 312, pp. 21-28, 2014.
  • [3] M. Mohammadnezhad, V. Javaheri, M. Shamanian, M. Naseri and M. Bahrami, “Effects of Vanadium Addition on Microstructure, Mechanical Properties and Wear Resistance of Ni-Hard 4 White Cast Iron”, Materials and Design, vol. 49, pp. 888-893, 2013.
  • [4] C. Scandian, C. Boher, J.D.B. de Mello and F. Rezai-Aria, “Effect of Molybdenum and Chromium Contents in Sliding Wear of High-Chromium White Cast Iron : The Relationship Between Microstructure and Wear”, Wear, vol. 267, pp. 401-408, 2009.
  • [5] M. Çöl, F.G. Koç, H. Öktem and D. Kır, “The Role of Boron Content in High Alloy White Cast Iron (Ni-Hard 4) on Microstructure, Mechanical Properties and Wear Resistance”, Wear, vol. 348-349, pp. 158-165, 2016.
  • [6] Y. Lv, Y. Sun, J. Zhao, G. Yu, J. Shen and S. Hu, “Effect of Tungsten on Microstructure and Properties of High Chromium Cast Iron”, Materials and Design, vol. 39, pp. 303-308, 2012.
  • [7] P. La, F. Wei, S. Hu, C. Li and Y. Wei, “White Cast Iron With a Nano-Eutectic Microstructure and High Tensile Strength and Considerable Ductility Prepared by an Aluminothermic Reaction Casting”, Materials Science and Engineering A, vol.561, pp. 317-320, 2013.
  • [8] A. B. Jacuinde, R. Correa, J. G. Quezada and C. Maldonado, “Effect of Titanium on The As-Cast Microstructure of a 16% Chromium White Iron”, Materials Science and Engineering A, vol. 398, pp. 297-308, 2005.
  • [9] M. B. Alamdarlo and V. N. Najafabadi, “Investigating The Effect of Titanium Addition on The Microstructure and Mechanical Properties of Ni-Hard 4 Cast Iron”, Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, vol. 5, pp. 17-27, 2016.
  • [10] X. Wu, J. Xing, H. Fu and X. Zhi, “Effect of Titanium on The Morphology of Primary M7C3 Carbides in Hypereutectic High Chromium White Iron”, Materials Science and Engineering A, vol. 457, pp. 180-185, 2007.
There are 10 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Funda Gül Koç

Mustafa Çöl This is me

Publication Date April 10, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume:6 No:3 (2018) (Special Issue: UMAS 2017)

Cite

APA Koç, F. G., & Çöl, M. (2018). Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi. Düzce Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 6(3), 669-675.
AMA Koç FG, Çöl M. Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi. DUBİTED. April 2018;6(3):669-675.
Chicago Koç, Funda Gül, and Mustafa Çöl. “Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı Ve Sertlik Üzerine Etkisi”. Düzce Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi 6, no. 3 (April 2018): 669-75.
EndNote Koç FG, Çöl M (April 1, 2018) Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 6 3 669–675.
IEEE F. G. Koç and M. Çöl, “Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi”, DUBİTED, vol. 6, no. 3, pp. 669–675, 2018.
ISNAD Koç, Funda Gül - Çöl, Mustafa. “Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı Ve Sertlik Üzerine Etkisi”. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi 6/3 (April 2018), 669-675.
JAMA Koç FG, Çöl M. Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi. DUBİTED. 2018;6:669–675.
MLA Koç, Funda Gül and Mustafa Çöl. “Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı Ve Sertlik Üzerine Etkisi”. Düzce Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi, vol. 6, no. 3, 2018, pp. 669-75.
Vancouver Koç FG, Çöl M. Yüksek Alaşımlı Beyaz Dökme Demirde Titanyum Katkısının Mikroyapı ve Sertlik Üzerine Etkisi. DUBİTED. 2018;6(3):669-75.