Effect of vortex runner gating system on the mechanical strength of Al-12SI alloy castings

• Autorzy: Ahmad R. , Hashim M. Y.

Warianty tytułu

PL

Wpływ kanału układu wlewowego na wytrzymałość mechaniczną odlewów ze stopu Al-12Si

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Gating system design is an essential element in casting process which affects significantly the molten metal flow behavior, heat transfer and solidification of the melt. Optimum gating design will lead to a good quality of casting product. One of the major components in gating system is runner. This study was conducted to determine the effect of vortex runner diameter gating system on the mechanical strength of Al-12Si alloy casting. Simulation was conducted to study the behavior of the fluid flow and the results obtained showed close agreement with the results obtained from the experiment. Experimental results showed that the casting product with bigger vortex runner diameter gating system led to the improvement of average bending strength.

PL

Układ wlewowy to podstawowy element w procesie odlewania, który znacząco wpływa na płynięcie ciekłego metalu, transport ciepła oraz krzepnięcie metalu. Optymalny układ wlewowy gwarantuje dobra jakość odlanego produktu. Jednym z głównych elementów układu wlewowego jest kanał wlewowy. Celem pracy było zbadanie wpływu średnicy kanału układu wlewowego na wytrzymałosc mechaniczna odlewów ze stopu Al-12Si. Celem zbadania zachowania przecieczy przeprowadzono symulacje i otrzymane wyniki wykazują dobrą zgodność z wynikami otrzymanymi doświadczalnie. Wyniki doswiadczeń pokazały, że zastosowanie większej srednicy kanału układu wlewowego prowadzi do poprawy średniej wytrzymałości odlewów na zginanie.

Słowa kluczowe

EN

gating systems; sand casting; mechanical strength; Weibull analysis

PL

odlewy piaskowe; wytrzymałość mechaniczna; analiza Weibulla; układ wlewowy

• 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: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 4
• Strony: 991--991
• Opis fizyczny: -–987, Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ahmad R.

autor

Hashim M. Y.

• Faculty of Mechanical and Manufacturing Engineering, Department of Manufacturing and Industrial Engineering, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, Malaysia

Bibliografia

• [1] D. R. Askeland, P. P. Phule, The Science and Engineering of Materials. 4th ed. Brooks/Cole-Thomson Learning, USA, 357-374 (2003).
• [2] E. Attar, P. Homayonifar, R. Babaei, K. Asgari, P. Davami, Modeling of air pressure effects in casting molds. Journal of Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering 13, 903-917 (2005).
• [3] R. Babaei, J. Abdollahi, P. Homayonifar, N. Varahram, P. Davami, Improved advection algorithm of computational modeling of free surface flow using structured grids. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 195, 775-795 (2006).
• [4] M. Barkhudarov, K. Williams, Simulation of surface turbulence fluid phenomena during mold filling. AFS 99th Casting Congress. Kansas City. Beeley, P., 2001. Foundry Technology, 2nd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 5-30 (1995).
• [5] J. Campbell, Casting, 2nd ed. Elsevier Butterworth-Heinemann, Oxford, 13-37, 117-127 (2003).
• [6] X. Dai, X. Yang, J. Campbell, J. Wood, Effects of runner system design on the mechanical strength of Al-7Si-Mg alloy castings. Journal of Materials Science and Engineering A 354, 315-325 (2003).
• [7] C. E. Esparza, M. P. Guerrero Mata, R. Z. Rios Mercado, Optimal design of gating systems by gradient search methods. Computational Materials Science 36, 457-467 (2005).
• [8] R. A. Higgins, Engineering Metallurgy - Part I : Applied Physical Metallurgy. 6th ed. Edward Arnold, London, 413-415 (1993).
• [9] B. H. Hu, K. K. Tong, X. P. Niu, I. Pinwill, Design and optimization of runner and gating systems for the die casting of thin-walled magnesium telecommunication parts through numerical simulation. Journal of Materials Processing Technology 105, 128-133 (2000).
• [10] I. H. Katzarov, Finite element modeling of the porosity formation in casting. International Journal of Heat and Mass Transfer. 46, 1545-1552 (2003).
• [11] P. D. Lee, A. Chirazi, D. See, Modeling microporosity in aluminum silicon alloys: a review. Journal of Light Metals 1, 15-30 (2001).
• [12] M. Masoumi, H. Hu, J. Hedjazi, M. A. Boutorabi, Effect of Gating Design on Mold Filling, American Foundry Society Transactions 113, 185-196 (2005).
• [13] X. Yang, X. Huang, X. Dai, J. Campbell, T. Tatler, Numerical Modeling of the Entrainment of Oxide Film Defects in Filling of Aluminum Alloy Castings. International Journal of Cast Metals Research 17(6), 321-331 (2004).