Theoretical analysis of the AlSi10Mg alloy suspension manufacturing by the RFS process

• Autorzy: Konopka Z. , Łągiewka M. , Nadolski M. , Zyska A.

Warianty tytułu

PL

Analiza teoretyczna wytwarzania zawiesiny stopu AlSi10Mg w procesie RSF

• Konferencja: International Conference "Development Trends in Mechanization of Foundry Processes" (5 ; 14-16 October 2010 ; Inwałd, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The mathematical model of the AlSi10Mg alloy suspension forming in Rapid Slurry Forming (RSF) method which allows for calculating the optimal process parameters for the presumed controlled properties of suspension is the purpose of the work. Physical system and heat exchange conditions of this process were presented and discussed in detail. Simplifications of the mathematical model and their analysis were presented. A model of the inner chill melting which generates the crystallisation nuclei was presented and solved. The suspension temperature and solid phase fraction in the forming metal slurry were calculated for a chosen model system. Experimental castings were made of metal slurry in cold chamber machine by using pressure die casting method.

PL

Celem pracy jest przedstawienie modelu matematycznego wytwarzania zawiesiny stopu AlSi10Mg w metodzie RSF (Rapid Slurry Forming), który pozwoli obliczyć optymalne parametry procesu dla zadanych kontrolowanych właściwości zawiesiny. Przedstawiono i szczegółowo omówiono układ fizyczny procesu i warunki wymiany ciepła. Opisano przyjęte uproszczenia i przedstawiono ich analizę. Przedstawiono model i rozwiązanie roztapiania ochładzalnika generującego zarodki krystalizacji. Wykonano obliczenia temperatury i odpowiadający jej udział fazy stałej tworzącej się zawiesiny metalowej dla wybranego układu modelowego. Wykonano odlewy doświadczalne z zawiesiny metodą ciśnieniowego odlewania na maszynie zimnokomorowej.

Słowa kluczowe

EN

aluminium alloys; metal suspension; solidification; heat transfer

PL

stopy aluminium; zawiesiny metalowe; krzepnięcie; wymiana ciepła

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 3
• Strony: 869--873
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Konopka Z.

autor

Łągiewka M.

autor

Nadolski M.

autor

Zyska A.

• KATEDRA ODLEWNICTWA POLITECHNIKI CZĘSTOCHOWSKIEJ, AL. ARMII KRAJOWEJ 19, 42-200 CZESTOCHOWA, POLAND

Bibliografia

• [1] A. Mitsura, S. Hiroto, H. Yasunori, Method and apparatus for shaping semisolid metals, patent nr EP0745694 (A1).
• [2] M. Wessen, H. Cao, A method of and a device for producing a liquid-solid metal composition, patent nr PCT/SE2005/001889.
• [3] Z. Górny, J. Sobczak, Nowoczesne tworzywa odlewnicze na bazie metali niezelaznych, Kraków 2005.
• [4] E. Cardoso Legoretta, H. V. Atkinson, H. Jones, Cooling slope casting to obtain thixotropic feedstock II: observations with A356 alloy, Solidification Processing 07 Proceedings of the 5th Decennial International Conference on Solidification Processing, 23-25 July, Sheffield, UK.
• [5] M. C. Flemings, Semi-solid forming: the process and path forward, Metallurgical Science and Technology, Vol. 18 (2), 3-4 (2000).
• [6] A. Muumbo, H. Nomura, M. Takita, Casting of semi-solid cast iron slurry using combination of cooling slope and pressurization, International Journal of Cast Metals Research, Vol. 17, No. 1, 39-46 (2004).
• [7] A. Gierek, L. Bajka, T. Zajac, Zmiana struktury stopów Al-Si wywołane ich intensywnym mieszaniem w przedziale temperatur likwidus-solidus, Inzynieria Materiałowa, nr 1, 12-16 (1980).
• [8] T. Haga, S. Suzuki, A downward melt drag single roll caster for casting semisolid slurry, Journal of Materials Processing Technology 157-158 695-700 (2004).
• [9] W. Wierzchowski, A. Białobrzeski, Odlewanie tiksotropowe zeliwa, Archiwum Odlewnictwa, R.6, nr 19, 409-412 (2006).
• [10] W. Fragner, M. Gruber, G. Macher, Scale-up of Magnesium New Rheocasting from a Laboratory Level to an Industrial Process Magnesium Technology 2005, ed. N.R. Neelameggham, H.I. Kaplan, B.R. Powell, TMS, ISBN:0-87339-582-4, 503-508 (2005).
• [11] M. Wessen, H. Cao, Casting method for semi-solid metal, Enviromental Inovation, 1-5 (2006).
• [12] H. Budiman, M. Z. Omar, A. Jalar, A. G. Jaharah, Effect of Water Cooling on the Production of Al-Si Thixotropic Feedstock by Cooling Slope Casting, European Journal of Scientific Research, Vol. 32 No. 2, 158-166 (2009).