Livarski vestnik

Livarski vestnik 62/2015 št. 4

T. Trout*, K. Ripplinger*, A. Sholapurwalla**, S. Scott**, S. Mitra**, M. Diehm**; *Honda Engineering of North America, Inc., Anna, Ohio, ZDA; **ESI North America, Farmington Hills, Michigan, ZDA
UPORABA SIMULACIJE ZA PRETVARJANJE ULIVANJA V KOKILO Z VAKUUMSKIM ODSTRANJEVANJEM ZRAKA V ULIVANJE V KOKILO S KLASIČNIM ZRAČENJEM

Yunus TUREN, Levent ELEN, Oddelek za livarstvo, Univerza Karabuk, Karabuk, Turčija
VPLIV DODATKOV ANTIMONA (Sb) NA MIKROSTRUKTURO IN MEHANSKE LASTNOSTI ZLITINE AZ91

Zdenka Zovko Brodarac1, Davor Stanić2; 1 Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Hrvaška; 2 CIMOS - P.P.C. Buzet d.o.o., Hrvaška
KARAKTERIZACIJA LASTNOSTI TLAČNO ULITE INOVATIVNE ZLITINE ALSI9MGMN

Franc Zupanič1, Tonica Bončina1, Christian Gspan2; 1 Univerza Maribor, Fakulteta za strojništvo, Maribor, Slovenija; 2 Institut za elektronsko mikroskopijo in nanoanalizo, Graška tehnološka univerza, Graz, Avstrija
IZLOČKI V ALUMINIJEVI KVAZIKRISTALNI ZLITINI



T. Trout*, K. Ripplinger*, A. Sholapurwalla**, S. Scott**, S. Mitra**, M. Diehm**; *Honda Engineering of North America, Inc., Anna, Ohio, ZDA; **ESI North America, Farmington Hills, Michigan, ZDA

UPORABA SIMULACIJE ZA PRETVARJANJE ULIVANJA V KOKILO Z VAKUUMSKIM ODSTRANJEVANJEM ZRAKA V ULIVANJE V KOKILO S KLASIČNIM ZRAČENJEM

Izvleček 
V današnjih konkurenčnih razmerah je sposobnost izdelati visokokakovostne tlačno ulite sestavne dele ob sočasnem zmanjševanju proizvodnih stroškov in časa, potrebnega za razvijanje, izziv za sodobno livarsko industrijo. Tako pri snovanju novih delov kot pri ponovnem konstruiranju takih delov omogoča računalniško krmiljeno modeliranje veliko prihrankov tako med fazo razvijanja kot v fazi izdelovanja. Z odstranjevanjem napak v ulitkih in s tem zmanjšanje izmečka ter njegove predelave lahko livarji izboljšajo kakovost in stalnost kakovosti izdelkov ter pridejo do boljših konstrukcij, ki omogočajo boljše izkoristke. Simuliranje ulivanja kot orodje za napovedovanje poteka procesa naj se uporabi za celoten proces, za zapolnjevanje forme, napovedovanje livarskih napak, napredne analize, kot so analize toplotnih napetosti in popačenja oblik strojnega dela, kar pomaga pri ustreznem odločanju že v prvih fazah izdelovalnega procesa. Proces ulivanja zajema tudi predhodne faze, kot sta izdelava ulivnega in dovodnega sistema, konstruiranje ulitka, in faze, ki ulivanju slede, kot so čiščenje, toplotna obdelava in strojna obdelava, ki določajo glavne lastnosti strojnega dela. Zato bodo ti različni koraki vplivali tudi na učinkovito delovanje dela, ki je bil vgrajen v končni izdelek in izpostavljen dejanskim razmeram pri uporabi.
Prispevek daje pregled zadnjega razvoja v podjetju Honda Engineering of North America z ekspertizo simulacije, narejene v ESI North America, ki so ga pospešile zahteve industrije. Poudarek je bil na nedavnih raziskavah, ki omogočajo uspešno spreminjanje obstoječega ulivanja v kokilo z vakuumskim odstranjevanjem zraka v ulivanje v kokilo s standardnim zračenjem.
Medtem ko vakuum potencialno pomaga obvladovati zrak v votlinah kokile, predstavlja dodatne stroške z vakuumskimi komponentami, priključenimi na kokilo, in opremo za ustvarjanje vakuuma. Za ta primer študija predstavlja pregled učnih lekcij, ki smo se jih naučili pri preklopitvi z vakuuma na klasično zračenje kokile, kako se je simulacija uporabila za ugotavljanje in popravljanje možnih napak pri ulivanju zaradi sprememb pri upravljanju z zrakom in koristna navodila za uspešno uporabo klasičnega zračenja.

na vrh



Yunus TUREN, Levent ELEN, Oddelek za livarstvo, Univerza Karabuk, Karabuk, Turčija

VPLIV DODATKOV ANTIMONA (Sb) NA MIKROSTRUKTURO IN MEHANSKE LASTNOSTI ZLITINE AZ91

Izvleček 

Obdelan je bil učinek dodatka antimona (0,2, 0,5 in 1,0 mas. %) na mikrostrukturo in mehanske lastnosti zlitine AZ91. Dodatek antimona udrobni mikrostrukturo v ulitem stanju in tudi nastale intermetalne delce Mg3Sb2. Ugotovljeno je bilo, da se trdnostne lastnosti z dodanim Sb povečajo, a duktilnost rahlo zmanjša. Najvišje trdnostne lastnosti so bile dosežene pri dodatku 0,5 mas. Sb.
 

na vrh



Zdenka Zovko Brodarac1, Davor Stanić2; 1 Univerza Zagreb, Metalurška fakulteta, Hrvaška; 2 CIMOS - P.P.C. Buzet d.o.o., Hrvaška

KARAKTERIZACIJA LASTNOSTI TLAČNO ULITE INOVATIVNE ZLITINE ALSI9MGMN

Izvleček

Zaradi nenavadne kemične sestave smo preiskali novo večkomponentno zlitino AlSi9MgMn. Zlitina AlSi9MgMn je prva aluminijeva zlitina z malo železa in večjim deležem mangana, ki so jo razvili za tlačno ulite avtomobilske dele in sestave. Za to zlitino so značilne izboljšane mehanske lastnosti pri hitrem ohlajanju ulitkov, kot sta duktilnost in žilavost, zaradi nastajanja kroglaste intermetalne faze AlxMnyFezSiu. Karakterizacija nove večkomponentne hitro ohlajane zlitine AlSi9MgMn za tlačno ulite dele kaže, da nastajajo kroglaste intermetalne faze, ki neposredno vplivajo na izboljšane mehanske lastnosti.
Raziskava je odkrila nastanek značilnih mikrostrukturnih sestavin glede na morfologijo in sestavo: primarni aluminij (aAl) z mešano dendritno-kroglasto morfologijo, kompleksno kroglasto/poliedrično intermetalno fazo AlxMnyFezSiu in glavnim evtektikom (aAl + bSi) v meddendritnih prostorih. Kompleksna intermetalna faza AlxMnyFezSiu, ki nastaja pri velikih hitrostih ohlajanja, je kroglasta ali poliedrična, kar kaže na njeno neodvisno nastajanje v prvih fazah strjevanja. Lokalne podhladitve in tekoče stanje omogočata neposredno nukleacijo ravnotežne faze v talini tako, da nastajajo in rastejo posamezna zrna ali se debelijo že preje nastala zrna, ki jih je prinesla difuzija v talini.
Morfologija evtektika je mešana lamelno-vlaknata. Dobljene mehanske lastnosti so bile zelo visoke v primerjavi z navadnimi aluminijevimi avtomobilskimi zlitinami. Pomembno razliko smo ugotovili pri povečanju ohlajevalne/strjevalne hitrosti z vzorci različnih premerov. Vzorci, ki so se zaradi svoje geometrije (manjši premer) hitreje ohlajali, so imeli višje napetosti tečenja, natezne trdnosti in raztezke zaradi drobnejše mikrostrukture, dobro vidne kroglaste mikrostrukture primarnega aluminija, intermetalne faze AlxMnyFezSiu in popolnoma modificiranega vlaknatega evtektika.
 

na vrh



Franc Zupanič1, Tonica Bončina1, Christian Gspan2; 1 Univerza Maribor, Fakulteta za strojništvo, Maribor, Slovenija; 2 Institut za elektronsko mikroskopijo in nanoanalizo, Graška tehnološka univerza, Graz, Avstrija

IZLOČKI V ALUMINIJEVI KVAZIKRISTALNI ZLITINI

Izvleček

Aluminijeve kvazikristalne zlitine predstavljajo nov razred visokotrdnostnih aluminijevih zlitin in imajo velik potencial za uporabo na različnih področjih. Raziskali smo aluminijevo kvazikristalno zlitino, ki vsebuje baker. Dodatek bakra omogoča utrjanje zlitine pri toplotni obdelavi. Zlitine smo izdelali z gravitacijskim litjem v bakreno kokilo. Pri strjevanju so nastali kvazikristali, ki so bili navzoči v obliki primarnih delcev ter kot sestavni del evtektika. Potem smo zlitine toplotno obdelali, da smo dosegli stanje T5. Po tej toplotni obdelavi se trdota vzorcev ni bistveno spremenila. Podrobna preiskava s presevno elektronsko mikroskopijo (TEM) je pokazala, da so v zlitini različni izločki. Na nastanek izločkov je imela največji vpliv temperatura toplotne obdelave. Pri nižjih temperaturah so nastali binarni izločki Al-Cu, v vmesnem temperaturnem območju so nastajali kvazikristalni izločki, medtem ko so se pri višjih temperaturah tvorili izločki faze Al20Mn3Cu2.
 
 

na vrh