In this study, the quantitative evaluation was performed by examination for gatigue crack origin in two prepared ductile irons specimens which have different microstructures using rotary bending fatigue tester, Series A has mixed microstructure. ferrite plus pearlite, and series B has bainitic microstructure. Obtained main results are as follows. The scatterings of fatigue strength were observed on σ(sub)α-Ν diagram of both specimen series, and it is observed that scatterings of series A were more serious. It is reasonable to evaluate the size of mesocrack range by means of √A(원문참조), where A means the area of mesocrack range including globular graphite nodule. As a result of reconsideration for the fatigue data by introduction of K(sub)α-Ν diagram, the scattrings of fatigue life were, remarkably. reduced. Therefore, it is more reasonable to evaluate of mesocrack range on fatigue life by parameter K(sub)α rather than σ(sub)α.
In this study, fatigue tests were carried out under push-pull loading condition using spheroidal graphite cast iron in order to clarify the internal fatigue fracture mechanism in an extremely low cycle fatigue regime. It is found that a successive observation of internal fatigue damage it is found that the fracture processes go through three stages, that is, the generation, growth and coalescence of microvoids originated from debonding of graphite-matrix interface. It is also found that the crack which is initiated from the void propagates by coalescence of neighboring cracks and the fatigue crack growth rate can be expressed in form of the Manson-Coffin rule type. In this paper, quantitative analyses of fatigue properties for realization of simulation about fatigue life evaluation are also presented.
Statistical fatigue properties of metallic materials are increasingly required for reliability design purpose. In this study, static and fatigue tests were conducted and the normal, log-normal, two -parameter Weibull distributions at the 5% significance level are compared using the Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit test. Parameter estimation were compared with experimental results using the maximum likelihood method and least square method. It is found that two-parameter Weibull distribution and maximum likelihood method provide a good fit for static and fatigue life data. Therefore, it is applicable to the static and fatigue life analysis of the spheroidal graphite cast iron. The P-S-N curves were evaluated using log-normal distribution, which showed fatigue life behavior very well.
This study was investigated to know the effect of subzero treatment in austempered ductile cast iron. Retained austenite transformed to martensite by subzero treatment. With decreasing subzero treatment temperature, more volume fraction of retained austenite transformed to martensite and transformed to martensite above 30% by subzero treatment temperature at $-196^{\circ}C$. With decreasing subzero treatment temperature, the value of strength and hardness increased but the value of elongation and impact value decreased. In case of subzero treatment at $-196^{\circ}C$, hardness value increased about 18% and impact value decreased by above 20%. We could find that subzero treated specimens had a little of effect on the tensile properties but had very much effect on the hardness and value of the impact.
This study was investigated the effect of subzero treatment in austempered ductile cast iron. Retained austenite transformed to martensite by subzero treatment and strain. With decreasing subzero treatment temperature and increasing strain, retained austenite transformed more to martensite and transformed 30% above by subzero treatment at $-196^{\circ}C$. With decreasing subzero treatment temperature, the value of strength and ratio of increasing of strength, hardness and ratio of increasing of hardness increased but the value of elongation and ratio of decreasing of elongation decreased. With decreasing subzero treatment temperature, impact value and ratio of decreasing of impact value decreased. In case of subzero treatment at $-196^{\circ}C$, hardness value increased about 18% and impact value decreased above 20%. We could find that in subzero treated specimens had a little of effect on the tensile properties but had very much effect on the hardness and value of the impact.
Fatigue tests were performed to examine the 4 parameter method for specimens prepared by various heat treatment which resulted in different mechanical properties. Obtained main results are as follows. (1) Samples treated by austempering did not show the expected improvement of fatigue limit although hardness and strength increased. This is attributed to the fact that defect sensitivities of materials increase as increasing of hardness and tensile strength, it is also shown that the graphites acting as stress concentration place become larger by austempering heat treatment than by normal annealing. (2) It is very reasonable to predict the fatigue limit of ductile irons with 4 parameter method based on ${\sigma}_{TS}$, $H_v$, ${\Delta}K_{th}$ and ${\sqrt{area}}_{max}$. (3) The half-austempering treatment appeared to be more useful than the full-austempering method to improve the fatigue limit in the spheroidal graphite cast iron with multi defective material.
This study accompanied with the friction welding of a spheroidal graphite cast iron bar and 2024 Aluminium alloy bar with A1050 insert metal and investigated between conditions of friction welding faces and welded joint strength. This principal results of the experimental investigation could be summarized as follows: If the optimum friction welding is selected, the aspect of the spheroidal graphite cast iron and 2024 Aluminium could be welded with a pure Aluminium insert metal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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