Wpływ porowatości na właściwości mechaniczne odlewów z podeutektycznego siluminu
[ 1 ] Instytut Technologii Materiałów, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Technologii Materiałów, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Technologii Materiałów, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska
polish
PL Przedstawiono analizę wypływu czynników procesu metalurgicznego przygotowania ciekłego stopu z siluminów i procesu krzepnięcia odlewu na udział i rozmieszczenie porowatości oraz mikrostrukturę krystaliczną odlewów. Przeanalizowano szczegółowo wpływ pierwiastków stopu, różnych modyfikatorów i cieplnego warunku krzepnięcia (parametrów: gradientu temperatury G, szybkości stygnięcia R oraz kryteriów: G/R0,5, G/t, G0,38/v1,62, gdzie t - czas krzepnięcia, v – prędkość krzepnięcia) na zmianę udziału porowatości i parametrów geometrycznych mikrostruktur krystalicznych w odlewach. Z przedstawionej analizy wynika, że udział porowatości skurczowej zależy istotnie od eutektyk krystalizujących poniżej temperatury eutektyki (QA1-si+Si) i szybkości procesu krzepnięcia, która ma istotny wpływ także na rozdrobnienie faz w mikrostrukturze. Wykonano doświadczalne i symulacyjne badania cieplnych warunków krzepnięcia odlewów ze stopu AlSi7Mg0,3; doświadczalne udziału i rozmieszczenia porowatości, rozdrobnienia roztworu stałego αAl-Si i krzemu w eutektyce oraz właściwości mechanicznych (wytrzymałość rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie). Badania przeprowadzono na odlewach płyt wykonanych w formach z: masy na osnowie piasku kwarcowego, masy na osnowie piasku kwarcowego z ochładzalnikiem i kokili. Uzyskane wyniki badań były podstawą do opracowania empirycznych związków zależności udziału porowatości i parametru rozdrobnienia dwóch faz w mikrostrukturze krystalicznej od cieplnego warunku krzepnięcia (szybkości stygnięcia) oraz wieloparametrowych związków zależności właściwości mechanicznych (wytrzymałość na rozciąganie, umowna granica plastyczności i wydłużenie) w funkcji udziału porowatości i parametru rozdrobnienia dwóch faz w mikrostrukturze (roztworu stałego αAl-Si i krzemu w eutektyce). Przedstawiono przykład przewidywania właściwości mechanicznych z wykorzystaniem szybkości stygnięcia wyznaczonych z symulacji procesu krzepnięcia.
EN Analysis of metallurgical process factors preparation influence of liquid silumins alloys and crystallization process on participation and porosity distribution and crystalline microstructure of castings is presented in this work. It was analyzed in detailed the influence of alloy elements, various inoculants and thermal solidification conditions (parameters: temperature gradient G, cooling rate - R, the criteria: G/R0,5, G/t, G0,38/v1,62, where t - solidification time, v - solidification velocity) to porosity variation and geometrical parameters distribution of crystalline microstructures in castings. The distribution of shrinkage porosity significantly depends of eutectics crystallizing below eutectic temperature (αAl-Si+Si) and solidification process rate, which also has a significant influence on the refinement of phases in the microstructure, is shown in present analysis. The experimental and simulation of thermal solidification conditions of AlSi7Mg0,3 alloy castings, experimental participation and distribution of porosity, refinement of αAl-Si solid solution and eutectic, and mechanical properties (tensile strength, yield strength, elongation) were carried out. The study was performed on plates cast in moulds made of: silica moulding sand, silica moulding sand with chill (Cu) and permanent mould. The obtained results were the basis for elaborating the empirical relationships dependence on the porosity distribution and refinement parameter of two phases in crystalline microstructure from thermal solidification condition - the cooling rate and multi-parameter dependence of the mechanical properties (tensile strength, yield strength and elongation) as a function of porosity and the refinement parameter of the two phases in the microstructure (solid solution αAl-Si and silicon in eutectic). The example of mechanical properties prediction with cooling rate application determined from solidification process simulation is presented in this work.
146
DrOIN 1362
no permission to download file
archive
Bogusław Borowiecki
Szczecin, Polska
09.08.2011
polish
no permission to download file
archive
Jacek Jackowski
Poznań, Polska
01.08.2011
polish
no permission to download file
archive
dissertation
Poznań, Polska
15.12.2011
Rada Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn