|
|
1. 2. |
1.
C. Pittel, C. Bleicher, H. Kaufmann, Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF, Nemčija / Germany
OCENA LOKALNE TRDNOSTI SESTAVNEGA DELA NA PODLAGI VIRTUALNEGA MEJNEGA VZORCA OB UPOŠTEVANJU NIHAJNE TRDNOSTI, NA KATERO VPLIVAJO NAPAKE MED LITJEM
Povzetek
Liti sestavni deli iz nodularne litine (GJS) se zaradi obsežnih možnosti pri oblikovanju in stroškovne učinkovitosti pogosto uporabljajo v sektorju vetrne energije. Pojav napak materiala, kot so krčilna poroznost, vključki žlindre ali »chunky« grafit, je ključnega pomena z vidika življenjske dobe v povezavi z utrujenostjo materiala in lahko privede do potrebe po obdelavi ali zavrnitve sestavnega dela. Ocena življenjske dobe velikih litih sestavnih delov v povezavi z utrujenostjo zahteva poznavanje trdnosti materiala ter dodatne informacije, pridobljene s simulacijami procesa litja in z neporušnimi metodami preizkušanja. Preiskave na vzorcih s krčilno poroznostjo, vključki žlindre ali »chunky« grafitom iz materialov ENGJS40018LT, ENGJS450-18, ENGJS7002 in ADI1050 temeljijo na preskusih utrujenosti z nadzorovano deformacijo. Rezultati so povezani z rezultati slik računalniške tomografije (CT), ki zagotovijo informacije o vplivu napak na nihajno trdnost. Poleg tega so metalografske in fraktografske preiskave na neuspelih vzorcih za preskušanje utrujenosti povezane z rezultati preskusov utrujenosti. Rezultati vseh teh preiskav so vključeni v virtualni mejni vzorec, da bi ugotovili vpliv velikosti posameznih napak na nihajno trdoto litega sestavnega dela. Za zmanjšanje izmeta komponent lahko podatke o lokalno zaznanih napakah in posledičnih lokalnih napetostih primerjamo z lokalno trdnostjo materiala. Prav tako pa podatki pomagajo določiti sprejemljivo velikost napake za vsako področje sestavnega dela v odvisnosti od lokalnih napetosti in zahtevane življenjske dobe v povezavi z utrujenostjo. Na primer na območjih z visokimi obremenitvami ni dovoljena nobena napaka oz. so dovoljene zgolj majhne napake, medtem ko so na območjih z nizkimi obremenitvami dovoljene tudi večje napake, ne da bi pri tem tvegali prezgodnjo okvaro sestavnega dela.
Ključne besede: nodularna litina, lokalna nihajna trdnost, napake med litjem, lokalna mikrostruktura, virtualni mejni vzorec
2.
Z. Zovko Brodarac1 , A. Mahmutović2 , S. Zeljko3 , L. Zeljko1 1 Fakulteta za metalurgijo Univerze v Zagrebu / University of Zagreb Faculty of Metallurgy, Sisak, Hrvaška / Croatia 2 TC Livarstvo d.o.o., Slovenija / Slovenia, 3 Plamen d.o.o., Požega, Hrvaška / Croatia
USPEŠNOST NUMERIČNIH SIMULACIJ PRI OPTIMIZACIJI PROIZVODNJE ULITKOV
Povzetek
Siva litina se v industriji pogosto uporablja zaradi dobre toplotne prevodnosti, nizke cene kot tudi ugodnih mehanskih lastnosti. Kemijske lastnosti in pogoji strjevanja pomembno vplivajo na razvoj mikrostrukture in mehanskih lastnosti. Siva litina se najpogosteje uporablja v avtomobilski industriji in grelnih elementih. Uporaba v primeru litja tankostenskih ulitkov zahteva natančno pripravo parametrov tehnološkega procesa litja, in sicer zaradi nagnjenosti k ukrivljanju in videza pripečenosti peska. Prednost numeričnih simulacij je v učinkovitem in hitrem izračunavanju litja in strjevanja ulitkov. Gospodarska prednost je v hitri zamenjavi različic izdelkov v kratkem času. Eksperimentalni del prispevka obsega več različic numerične simulacije postopka litja. Prva različica je izvirna geometrija, ki smo jo uporabili pri običajnem postopku litja tankostenskega ogrodja za vrata kamina. Izdelali smo še druge različice ulitkov z optimizirano geometrijo. Izvedli smo postopek litja vseh različic ulitka kakovosti EN GJL-200, litju pa je sledila raziskava medsebojnega vpliva kakovosti ulitka in procesnih parametrov. Ugotavljali smo vpliv položaja vpenjal, velikosti zračnikov in temperaturnega polja med strjevanjem ulitka na razvoj mikrostrukture, trdoto in natezno trdnost vzorcev ulitkov iz sive litine EN GJL-200 ter jih primerjali z rezultati, ki smo jih pridobili z numerično simulacijo.
Ključne besede: siva litina, numerična simulacija, mikrostruktura, mehanske lastnosti, optimizacija
3.
M. Vončina, T. Balaško, K. Rudolf, J. Medved, 93 Naravoslovnotehniška fakulteta, Univerza v Ljubljani, Slovenija / Faculty of Natural Sciences and Engineering, University of Ljubljana, Slovenia
VPLIV SPECIFIČNE POVRŠINE IN DELEŽA RECIKLIRANEGA ALUMINIJA NA KAKOVOST ZLITINE ALSI10MG(FE)
Reciklaža je izrednega pomena za ohranjanje naravnih virov surovin in zmanjšanje onesnaženja. Delež uporabljenega sekundarnega materiala pri izdelavi aluminijevih zlitin iz leta v leto narašča. Če je novi ter stari odpad predhodno ustrezno obdelan in razvrščen, lahko reciklirani aluminij uporabimo za skoraj vse namene. Kakovost materiala je odvisna od več dejavnikov: čistosti sekundarnega materiala, prevlek, specifične površine itd. Namen raziskave je bila analiza vpliva različnega deleža krožne litine ter specifične površine na kakovost izdelane zlitine. Izdelanih in analiziranih je bilo sedem vzorcev. Prvi, ki je služil kot osnova, je bil izdelan iz 100-odstotnega bloka vhodne zlitine, ostalih šest pa je bilo izdelanih iz različnih deležev krožne litine z različnimi specifičnimi površinami. Vsi vzorci so bili analizirani v litem stanju. Potrjeno je bilo, da se izkoristek taljenja zmanjša z večanjem deleža uporabljene krožne litine in z večanjem specifične površine uporabljene krožne litine. Kemijska analiza se izrazito spreminja z dodatkom različnih deležev uporabljene reciklažne krožne litine z različno specifično površino. To se najizraziteje odraža v kopičenju železa, zaradi česar se tudi delež igličaste faze β-Al5FeSi poveča, natezna trdnost ter raztezek ob porušitvi pa se v primerjavi z vzorcem, izdelanim samo iz primarnega bloka, zmanjšata.
Ključne besede: reciklaža aluminija, delež sekundarnega materiala, specifična površina, strjevanje, mikrostruktura, mehanske lastnosti