Ocena trwałości odlewu z uwzględnieniem porowatości

• Autorzy: Piekło J. , Biel-Gołaska M.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the casting performance life from the point view of its porosity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono sposób określenia trwałości odlewanych łopatek wentylatora, wykonanych ze stopu AK9, z uwzględnieniem ich porowatości. Na podstawie znanych warunkow pracy odlewu określono rozkład naprężeń metodą elementów skończonych oraz przeanalizowano wpływ porowatosci na nosność elementu. W tym celu zastosowano metody mechaniki pękania w warunkach obciążeń statycznych oraz zmiennych. Przeprowadzono badania materiałowe stopu AK9, określając w próbie rozciagania wytrzymałość stopu oraz odporność na pękanie K|C, jak również wyznaczono krzywe prędkości rozwoju pęknięcia zmęczeniowego w badanym materiale. Wyniki badań doświadczalnych oraz obliczeń numerycznych wykazały, że porowatość odlewu nie koniecznie musi być przyczyną zabrakowania odlewu pod warunkiem, ze znane są właściwosci mechaniczne stopu, wymiary wad, sposób obciążenia odlewu oraz przeprowadzone zostaną stosowne obliczenia określające wymiary wady dopuszczalnej.

EN

The method to determine the life performance of the cast fan blades made of the AK9 alloy from the point of view of their porosity was presented. On the basis of the known operational conditions of castings, the distribution of the stress intensity using the finite element method and the load capacity of the element were analysed. For this purpose the methods of the fracture mechanics under the conditions of static and changing loads were applied. Material tests of the AK9 alloy were carried out, determining, by means of the tensile test, the tensile strength of the alloy and its resistance to crack formation K|C. The curves of the fatigue cracks development velocity in the investigated material were plotted. The results of the experimental data as well as those of the numerical calculations proved that the porosity of a casting need not be the reason of its rejection, provided that the mechanical properties of the alloy, the dimensions of the defects and the way of casting loading are known, and the adequate calculations defining the dimensions of the permissible defect are carried out.

Słowa kluczowe

PL

trwałość eksploatacyjna odlewu; porowatość; mechanika pękania; obciążenia zmienne; badania odporności na pękanie

EN

casting performance life; porosity; fracture mechanics; changing loads; fracture mechanics tests

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Odlewnictwo - Nauka i Praktyka
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 9, nr 1-2
• Strony: 70--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Piekło J.

autor

Biel-Gołaska M.

• Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• 1. Walden, H., Stasiak, J.: Mechanika cieczy i gazów, PWN, Warszawa 1964.
• 2. ASTM E399-83 Plane-strain fracture toughness of metallic materials.
• 3. German, J., Biel-Gołaska, M.: Podstawy i zastosowanie mechaniki pękania w zagadnieniach inżynierskich, Wydawnictwo Instytutu Odlewnictwa, Kraków 2004.
• 4. Pusch, G., Komber, B., Liesenberg, O.: Bruchmecha-nische Kennwerte fuer ferritische duktile Gusseisen-werkstoffe bei zyklischer Beanspruchung, Konstruieren + Giessen 21 (1996) nr 2, s. 49-54.
• 5. Kocańda, S,: Podstawy obliczeń zmęczeniowych w zakresie wytrzymałości niskocyklowej i w warunkach rozwoju pęknięcia, WAT, praca wewn. 1244/83, Warszawa 1983.
• 6. Piekto, J.: A simulation of the phenomenon of crack propagation in an insert of die casting die. Part II. Initiation and propagation of cracks, Prace Instytutu Odlewnictwa, XLV, 1995, z. 1=2, s. 3-18.
• 7. Kocańda, S.: Zmęczeniowe niszczenie metali, WNT, Warszawa 1978.
• 8. Bochenek, A.: Elementy mechaniki pękania. Podręcznik dla materiałoznawców, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1998.
• 9. Neimitz, A.: Mechanika pękania, PWN, Warszawa 1998.
• 10. Wnuk, M., P.: Podstawy mechaniki pękania, skrypt AGH, nr 822, Kraków 1981.
• 11. Kuna, M., Springmann, M., Maedler, K., Huebner, P., Pusch, G.: Anwendung bruchmechanischer Bewer-tungskonzepte bei der Entwicklung von Eisenbahn-raedern aus bainitischem Gusseisen, Konstruieren + Giessen 27 (2002) nr 4, s. 27-32.