Badania wytrzymałościowe oraz symulacje komputerowe procesu wytwarzania odlewów otrzymywanych w formach gipsowych z wysokowytrzymałych stopów aluminium AlZnMgCu

• Autorzy: Wańczyk Krzysztof , Małysza Marcin , Wawrylak Marek

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2019.13

Warianty tytułu

EN

Testing of mechanical properties and computer simulations of the manufacturing process of castings obtained in gypsum moulds from high-strength AlZnMgCu aluminum alloys

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono próbę oceny właściwości mechanicznych próbek z wysokowytrzymałych stopów aluminium AlZnMgCu odlewanych do form gipsowych. Pierwszy etap realizacji prac obejmował wykorzystanie symulacji komputerowej w celu wybrania optymalnej konstrukcji złożenia próbek. W tym celu wykorzystano oprogramowanie do modelowania CA D – SolidWorks (opracowanie geometrii złożenia) oraz środowisko do symulacji procesu odlewania oraz krzepnięcia – Flow3D. Wyniki zostały przedstawione w postaci wizualizacji wypełniania wnęki formy oraz krzepnięcia odlewów. W celu weryfikacji właściwości wytrzymałościowych stopu wykonane zostały odlewy próbek wytrzymałościowych. Procedura wykonywania odlewów była powtarzana dla form gipsowych, które po wypaleniu były schłodzone do różnych temperatur przed ich zalewaniem.

EN

The paper presents an attempt to assess the mechanical properties of high-strength AlZnMgCu aluminium alloy samples cast in gypsum moulds. The first stage of the study involved the use of computer simulations to select the optimum sample assembly structure. To this end, the SolidWorks CA D software (assembly geometry design) and Flow3D casting and solidification simulation environment were used. The results are presented as mould cavity filling and cast solidification visualisations. To verify the strength properties of the alloy, strength test samples were prepared. The cast production procedure was repeated for gypsum moulds, which were cooled down to different temperatures after their firing and before filling.

Słowa kluczowe

PL

właściwości mechaniczne; stopy aluminium; formy gipsowe; symulacja procesu

EN

mechanical properties; aluminium alloys; gypsum moulds; process simulation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Applied Materials Engineering
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 59, no. 4
• Strony: 165--182
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wańczyk Krzysztof

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

autor

Małysza Marcin

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

autor

Wawrylak Marek

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

Bibliografia

• 1. Dymek S. 2012. Modern aluminum alloys for plastic working. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• 2. Guoa Z., N. Saunders, A.P. Miodownik, J.P. Schillé. 2005. „Modelling of materials properties and behaviour critical to casting simulation”. Materials Science and Engineering A 413−414 : 465−469.
• 3. Li X., J.J. Yu. 2013. „Modeling the effects of Cu variations on the precipitated phases and properties of Al-Zn-Mg-Cu alloys”. Journal of Materials Engineering and Performance 22 : 2970−2981.
• 4. Chinella J.F., Z. Guo. 2011. „Computational thermodynamics characterization of 7075, 7039, and 7020 aluminum alloys using JMatPro”. U.S. Army Research Laboratory, September 2011.
• 5. Druschitz A.P., J. Griffin. 2009. Advanced cast aluminum alloys. Presented at: Shape Casting: The 3rd International Symposium TMS (The Minerals, Metals & Materials Society), 2009.
• 6. Pysz S., R. Żuczek, P. Sprawka. 2015. „The innovative design of suspension cast components of vehicles made from high-strength AlZnMgCu alloy resistant to an IED type threat”. Solid State Phenomena 223 : 181−190.
• 7. Development of the construction and technology of the hydroactive suspension in unmanned mobile vehicles resistant to the threat of IED type. Projekt badawczo-rozwojowy z zakresu bezpieczeństwa i obronności: Nr O R00 0090 12.
• 8. Development of innovative manufacturing technologies of structurally complex, high-precision light alloy castings. Program Badań Stosowanych, nr PBS 1/A5/9/2012, 2012-2015.
• 9. Schmitz G.J., U. Prahl (Eds.). 2012. Integrative Computational Materials Engineering: Concepts and Applications of a Modular Simulation Platform. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).