Wpływ szybkości chłodzenia na strukturę siluminu podeutektycznego modyfikowanego sodem

• Autorzy: Orłowicz W. A. , Tupaj M. , Mróz M.

Warianty tytułu

EN

The influence of the cooling rate on sodium modified hypoeutectic silumin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań wpływu szybkości chłodzenia podeutektycznego stopu AlSi7Mg na mikrostrukturę i zwartość odlewu. Celem pracy było ustalenie związku pomiędzy szybkością chłodzenia produkcyjnego stopu AlSi7Mg a wskaźnikiem porowatości oraz wartością parametru strukturalnego lambda/E i l/max. Badania wykonano na odlewach klinów wykonanych w masie formierskiej zawierającej u podstawy wnęki ochładzalnik. Stwierdzono, że wzrost szybkości chłodzenia stopu AlSi7Mg wpływa na zmniejszenie wartości analizowanych parametrów. Okazało się, że parametr strukturalny lambda/2D jest bardziej wrażliwy na zmianę szybkości chłodzenia niż parametr strukturalny lambda/E, a parametr strukturalny l/max jest znacznie bardziej wrażliwy na szybkość chłodzenia niż parametr strukturalny lambda/E.

EN

The paper presents the results of a study on the influence of the cooling rate of the AlSi7Mg hypoeutectic silumin microstructure and the cast compactness. The purpose of the study was to determine the relationship between the cooling rate of the AlSi7Mg production alloy void ratio and the value of structural parameters Lambda/2D, Lambda/E and l/MAX. The tests were performed on wedge casts made from moulding sand containing a chill at the cavity base. It was discovered that the cooling rate of the AlSi7Mg alloy influences the decrease in the value of the analyzed parameters. The relationship between the structural parameter Lambda/2D, and the alloy cooling rate is described with the equation [formula], where b and m are equation parameters. The values of [formula] equation parameters obtained in the study are presented against the results of other studies. The obtained results indicate that decreasing the cooling rate from 94.5 degrees of Celsius/min to 12.5 degrees of Celsius/min caused about a three-fold increase in the value of the structural parameter Lambda/2D about 40% increase in the value of the structural parameter Lambda/E and about a four-fold increase in the value of structural parameter l/MAX. The increase in the AlSi7Mg alloy cooling rate results in the decrease in the value of the structural parameter Lambda/2D - the distance between the axes of secondary branches of the alpha(Al) phase dendrites, decrease in the structural parameter Lambda/E - the distance between silicon precipitation in the eutectic and limiting the maximum length of silicon precipitation l/MAX. It occurred that the structural parameter Lambda/2D is more sensitive to the cooling rate change than the structural parameter Lambda/E, and the structural parameter l/MAX is much more sensitive to the cooling rate than the structural parameter Lambda/E. A large difference in the value of alpha(Al) phase dendrites structural parameter Lambda/2D suggests that there were significant differences in the crystallization time in individual cast areas. A small difference in the value of the structural parameter Lambda/E, however, is evidence of low temperature gradients. The increase in the cooling rate in the cast area next to the surface reproduced with a chill caused on increase in the void ratio.

Słowa kluczowe

PL

stop AlSi7Mg; szybkość chłodzenia; parametry strukturalne

EN

AlSi7Mg alloy; cooling rate; structural parameters

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 53, nr 7
• Strony: 425--429
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Orłowicz W. A.

autor

Tupaj M.

autor

Mróz M.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Odlewnictwa i Spawalnictwa, Rzeszów

Bibliografia

• 1. Orłowicz W., Tupaj M., Mróz M.: Wpływ szybkości chłodzenia na strukturę siluminu AlSi7Mg0,3. Archiwum Odlewnictwa, 2006 t. 6, nr 18 (1/2) s. 125-130.
• 2. Hunt J. D.: Steady state columnar and equiaxed growth of dendrites and eutectic. Materials Science and Engineering A, 1984, 65, 75-83
• 3. Tsumagari N. Mobley C .: Construction and application of solidification maps for A356 and A357 aluminium alloys. AFS Transactions, 1993, t. 101, s. 335-341
• 4. Hogan L. M., Song H.: Interparticle spacing and undercoolings in Al-Si eutectic microstructures. Metallurgical and Materials Transactions A, t. 18A, April 1987, s. 707-713
• 5. Caceres C. H., Wang Q. G.: Solidification conditions, heat treatment and tensile ductility of Al-7Si-0.4Mg casting alloys. AFS Transactions, 1996, t. 153, s. 1039-1043.
• 6. Hamed Q. S., Elliot R.: The dependence of secondary dendrite arm spacing on solidification conditions — I. Untreated Al-7Si-0.4Mg alloys. Cast Metals, 1993, nr 6, s. 36-41.
• 7. Caceres C. H., Wang Q. G.: Dendrite cell size and ductility of Al-Si-Mg casting alloys: Spear and Gardner revisited. Int. J. Cast Metals Res., 1996, nr 9, s. 157-162.
• 8. Orłowicz A. W., Mróz M.: Structure and operational characteristics of castings of LM 25 alloy with surface layer refined by rapid solidification. Int. J. Cast Metals Res., 2002, nr 15, s. 85-92.
• 9. Spear R. E., Gardner G. R.: Dendrite cell size. AFS Transactions 1963, t. 71, s. 209-215.
• 10. Radhakrisha K., Seshan S., Seshadri M. R.: Dendrite arm spacing in aluminum alloy castings. AFS Transactions, 1980, t. 88, s. 695-702.
• 11. Oswalt K. J., Mishra M. S.: Dendrite arm spacing (DAS). A nondestructive test to-evaluate tensile properties of premium quality aluminium alloy (Al-Si-Mg) castings. AFS Transactions, 1980, t. 88, s. 854-862
• 12. Kashyap K. T., Murali S., Raman K. S.: Casting and heat treatment variables of Al-7Si-Mg alloy. Materials Science and Technology, 1993, t. 9, nr 3, s. 189-203.
• 13. Kumar P., Gaindhar J. L.: DAS, solidification time and mechanical properties of Al-11%Si alloy V processed castings. ASF Transactions, 1997, t. 9, s. 635-638.
• 14. Ravi M., Pillai U. T. S., Pai B. C., Damodaran A. D., Dwarakadasa E. S.: Mechanical properties of cast Al-7Si-0.3 Mg (LM 25/356). Int. Journal Cast Metals Res., 1998, nr 11, s. 113-125.
• 15. Wang Q.G.: Microstructural effects on the tensile and fracture behavior of aluminum casting alloys A356/357. Metallurgical and Materials Transactions A, December, 2003, t. 34A, s. 2887-2899.
• 16. Flemings M. C., Kattamis T. Z., Bardes B. P.: Dendrite arm spacing in aluminum alloys. AFS Transactions, 1991, t. 176, s. 501-506.
• 17. Honma U., Kitaoka S.: Fatigue strength and mechanical properties of aluminum alloy casting of different structural fineness. Aluminium, 1984, nr 12, s. 917-920.
• 18. Wang Q. G., Caceres C. H., Griffiths J. R.: Damage by eutectic particle cracking in aluminium casting alloy A356/357. Metallurgical and Materials Transactions A, December 2003, t. 34A, s. 2901-2912.
• 19.. Shivkumar S., Apelian D., Zou J.: Modeling of microstructure evolution and microporosity formation in cast aluminium alloys. AFS Transactions, 1990, t. 98. s. 897-904.
• 20. Sigworth G. K., Caceres C. H.: Porosity formation in aluminium alloy castings under quasi-directional solidification. Int. J. Cast Metals Res. 1997, nr 9, s. 331-336.
• 21. Miresmaeili S. M., Shabestari S. G., Boutorabi S. M. A.: Effect of melt filtration on porosity formation in Sr-modified A356 aluminium alloy. Int. J. Cast Metals Res., 2003, t. 16, nr 6, s. 541-548.