Zastosowanie technologii prasowania w stanie ciekłym do otrzymywania odlewów ze stopów aluminium

• Autorzy: Dudek P.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2017.19

Warianty tytułu

EN

Application of squeeze casting technology to obtain aluminum alloy castings

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań odlewów z czterech stopów aluminium wykonanych z zastosowaniem technologii prasowania w stanie ciekłym. Do badań zastosowano stopy: EN AW 7022 (AlZn5Mg3- Cu) oraz jego modyfikację poprzez dodatek tytanu, A201.0, EN AC-4800 (AlSi13Mg1CuNi) oraz stop Al-Si-Zn według patentu PL 158900. Ze stopów wykonano odlewy z wykorzystaniem technologii prasowania w stanie ciekłym oraz – w celach porównawczych – odlewy kokilowe. Przeprowadzono badania podstawowych właściwości mechanicznych otrzymanych odlewów. W celu polepszenia ich właściwości mechanicznych przeprowadzono obróbkę cieplną według indywidualnie dobranych – w zależności od stopu – parametrów procesu. Parametry obróbki cieplnej dobrano na podstawie m.in. analizy wykresów DSC. Wykazano skuteczność technologii prasowania w stanie ciekłym do otrzymywania wysokowytrzymałych odlewów z badanych stopów.

EN

The article presents the results of investigations into castings made of four aluminum alloys produced with the use of squeeze casting technology. The investigations used the following alloys: EN AW 7022 (AlZn5Mg3Cu) and its modification with a titanium addition, A201.0, EN AC-4800 (AlSi13Mg1CuNi), Al-Si-Zn according to the patent PL 158900. The alloys were used to make castings with the use of squeeze casting technology and – for comparison – die castings. Investigations were performed on the basic mechanical properties of the obtained castings. In order to improve their mechanical properties, thermal treatment according to individually selected process parameters (depending on the alloy) was performed. The thermal treatment parameters were selected based on e.g. an analysis of the DSC diagrams. The tests proved the effectiveness of squeeze casting technology in obtaining high-strength casts made from the examined alloys.

Słowa kluczowe

PL

stopy aluminium; prasowanie w stanie ciekłym; właściwości mechaniczne; obróbka cieplna

EN

aluminum alloys; squeeze casting; mechanical properties; thermal treatment

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 57, no. 3
• Strony: 211--224
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dudek P.

• Instytut Odlewnictwa, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Sobczak J. 1993. Teoretyczne i praktyczne podstawy procesu prasowania w stanie ciekłym (squeeze casting) metali nieżelaznych. Prace Instytutu Odlewnictwa 43 (sp. is. 41).
• 2. Sobczak J.J. 2016. Teoria, praktyka, stan aktualny i perspektywy rozwoju odlewania pod ciśnieniem – wybrane zagadnienia. Wydawnictwo skryptowe. Kraków: Instytut Odlewnictwa.
• 3. https://static8.depositphotos.com/1041725/909/v/950/depositphotos_9090899-stock-illustration-hydraulic-press-or-bramah-press.jpg [Dostęp: 26.06.2017].
• 4. http://www.ubemachinery.co.jp [Dostęp: 26.06.2017].
• 5. PN-EN 10002-1:2004 Metale – Próba rozciągania – Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia.
• 6. Sobczak J., G. Sęk-Sas, Z. Lech. Patent PL 158900 „Odlewniczy stop aluminiowy o podwyższonych i wysokich własnościach mechanicznych”, 30.10.1992 WUP 10/92.
• 7. Smillie M. 2006. Casting and Analysis of Squeeze Cast Aluminium Silicon Eutectic Alloy. Christchurch, New Zeland: University of Canterbury.
• 8. Schwam D., J.F. Wallace, Q. Chang, Y. Zhu. 2002. Optimization of the squeeze casting process for aluminum alloy parts. Washington D.C.: U.S. Department of Energy.
• 9. Ashiri R., F. Karimzadeh, B. Niroumand. 2014. „On effect of squeezing pressure on microstructural charakteristics, heat treatment response and electrical conductivity of an Al-Si-Mg-Ni-Cu alloy”. Materials Science and Technology 30 (10) : 1162–1169.
• 10. Reguła T., A. Fajkiel, P. Dudek, K. Saja. 2014. „Odlewanie stopów do przeróbki plastycznej z udziałem ciśnienia zewnętrznego / Casting of wrought alloys under external pressure”. Prace Instytutu Odlewnictwa / Transactions of the Foundry Research Institute 54 (4) : 3−11.
• 11. PN-EN ISO 6892-1:2010 Metale – Próba rozciągania – Część 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej.
• 12. PN-EN 573-1:2006 – Aluminium i stopy aluminium – Skład chemiczny i rodzaje wyrobów przerobionych plastycznie – Część 1: System oznaczeń numerycznych.
• 13. http://www.matweb.com [Dostęp: 26.06.2017].
• 14. Hesse W. 2011. Aluminium Material Data Sheets. Berlin, Wien, Zürich: Beuth Verlag GmbH.
• 15. PN-EN 755-2:2016-05 – Aluminium i stopy aluminium – Pręty, rury i kształtowniki wyciskane – Część 2: Własności mechaniczne.
• 16. SAE AMS 4223 E – Aerospace Material Specification. Aluminum Alloy, Castings 4.5Cu - 0.70Ag - 0.30Mn - 0.25Mg - 0.25Ti (A201.0-T4) Solution Heat Treated and Naturally Aged / Note: Revision E.
• 17. UNS A12010 – Aluminum Foundry Alloy. Casting.
• 18. Kabir M.S., T.I. Minhaj, E.A. Ashrafi, M.M. Islam. 2014. „The influence of ageing time and temperature on the structure and properties of heat treated A201.0 aluminum alloy”. International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE) 3 (3) : 78‒83.
• 19. Górny Z. 1992. Odlewnicze stopy metali nieżelaznych: przygotowanie ciekłego metalu, struktura i właściwości odlewów. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• 20. Lech Z., E. Czekaj, J. Nykiel, B. Kułaga. 2003. „Optymalizacja procesu obróbki cieplnej stopu tłokowego typu AlSi12CuNiMg, ze względu na twardość i stabilność wymiarową, w warunkach przemysłowych”. Archiwum Odlewnictwa 3 (8) : 75‒90.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).