Casting pore characterization by X-ray computed tomography and metallography

• Autorzy: Fintová S. , Anzelotti G. , Konečná R. , Nicoletto G.

Warianty tytułu

PL

Charakteryzacja porów odlewniczych metodami rentgenowskiej tomografii komputerowej i metalografii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Casting porosity is the main factor influencing the fatigue properties of Al-Si alloys. Due to the increasing use of aluminum castings, porosity characterization is useful for estimating their fatigue strength. In principle, a combination of metallographic techniques and statistical pore analysis is a suitable approach for predicting the largest defect size that is critical for the casting. Here, the influence of modifiers and casting technology on the largest pore size population in AISi7Mg alloy specimens is obtained and discussed adopting the Murakami's approach. However, porosity evaluation is a challenge in the case of microshrinkage pores, which are frequently found in industrial castings. Their complicated morphology prevents a reliable definition of an equivalent defect size based on metallographic techniques. This contribution reports the application of X-ray tomography to the 3D reconstruction of real pores in cast Al-Si alloys and provides insight into the complication of microshrinkage pore sizing by metallography.

PL

Porowatość odlewów jest głównym czynnikiem wpływającym na właściwości wytrzymałościowe stopów Al-Si. Z uwagi na rosnące zastosowanie odlewów aluminiowych, charakteryzacja ich porowatości nabiera znaczenia dla oceny wytrzymałości zmęczeniowej. Uważa się, że właściwym podejściem jest zastosowanie kombinacji technik metalograficznych i statystycznej analizy porów, co umożliwia przewidywanie największego, krytycznego dla odlewu, rozmiaru defektów. W tej pracy wyznaczano i dyskutowano wpływ modyfikatorów i technologii odlewania na największy rozmiar populacji porów w próbkach stopu AlSi7Mg, przyjmując podejście Mirakami'ego. Ocena porowatości staje się jednak wyzwaniem w przypadku porów związanych z. mikrokurczliwością, które występują często w odlewach przemysłowych. Ich skomplikowana morfologia powoduje, że trudno jest wiarygodnie zdefiniować równoważny rozmiar defektu w oparciu o techniki metalograficzne. Przedstawione doniesienie zawiera opis zastosowania rentgenowskiej tomografii komputerowej do trójwymiarowej rekonstrukcji rzeczywistych porów w odlewie ze stopu AISi i daje pogląd na temat komplikacji w wymiarowaniu porów związanych z mikrokurczliwością metodami metalograficznymi.

Słowa kluczowe

EN

fatigue; metallographic techniques; Al-Si alloy; X-ray tomography

PL

zmęczenie; techniki metalograficzne; stopy Al-Si; tomografia rentgenowska

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. LVII, nr 3
• Strony: 263--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Fintová S.

autor

Anzelotti G.

autor

Konečná R.

autor

Nicoletto G.

• University of Žilina, Dept. of Materials Engineering, Žilina, Slovakia,

Bibliografia

• [1] Q.G. Wang, D. Apelian, D.A. Lados: Fatigue behavior of A356-T6 aluminum cast alloys. Part I. Effect of casting defects, Journal of Light Metals, 1, 1, 2001, pp. 73-84.
• [2] Q.G. Wang, P.E. Jones: Prediction of fatigue performance in aluminum shape castings containing defects, Metallurgical and Materials Transactions B, 2007, 38B, pp. 615-621.
• [3] Anon.: Atlas métalographique des alliages d'aluminium. CTIF, Paris, 1980.
• [4] Y. Murakami: Metal Fatigue: Effects of small defects and nonmetallic inclusions, Elsevier, 2002.
• [5] P. Powazka, et al.: 3D computed tomography - an alternative for traditional metallographic investigations of porosity in cast aluminium. Proc. Leoben Fatigue Symposium, 2008, pp.
• [6] J.P. Anson, J. E. Gruzleski: The quantitative discrimination between microshrinkage and gas microporosity in cast aluminum alloys using spatial data analysis, Acta Materialia 57, 2009, pp. 3539-3548.
• [7] A. Vincenzi, et al.: Comparison of local stresses at microshrinkage and gas pores in cast Al-Si alloys, Proc. DAS 2009 Leoben, 2009, pp. 239-240.
• [8] S. Fintová, V. Konstantová, R. Konečná, G. Nicoletto: Experimental study of porosity and fatigue behavior. In: METAL, Hradec and Moravicí, CZ, 2008, p. 70, ISBN 978-80-254-1987-8. (+ CD ROM)