Skłonność do pęknięć na gorąco stopów odlewniczych – innowacyjna metoda badań

• Autorzy: Myszka M. , Zych J. , Snopkiewicz T.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2018.19

Warianty tytułu

EN

Hot cracking tendency of foundry alloys – an innovative testing method

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad skłonnością stopów metali lekkich do tworzenia wad z grupy przerwy ciągłości – pęknięcia na gorąco (W-301) [1]. Są to stopy o małej lub umiarkowanej skłonności do pękania na gorąco. Tendencja jednak narasta, kiedy odlewy wykonywane są w formach metalowych lub mają duże wymiary. Większość metod badań skłonności do pęknięć, opracowanych przed wielu laty, nie dają możliwości pełnej oceny stopów. Skłoniło to autorów do opracowania na Wydziale Odlewnictwa AGH nowej metody i zbudowania nowego stanowiska badawczego. Na nowym stanowisku istnieje możliwość pomiaru naprężenia powstającego w próbce (odlewie) w czasie rzeczywistym – w czasie całego okresu krzepnięcia i stygnięcia. Umożliwiło to wyznaczenie chwili, w której następuje inicjacja i w dalszej kolejności propagacja pęknięcia oraz przy jakim naprężeniu cieplnym następuje przerwanie ciągłości odlewu. Dzięki temu uzyskuje się pełny obraz tworzenia się wady. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzone dla stopu odlewniczego AlSi7Mg (A356), który jest powszechnie stosowany w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym na korpusy przekładni napędu i charakteryzuje się niewielką skłonnością do pęknięć na gorąco.

EN

The results of testing the tendency of light metals to forming defects from the group of discontinuities – hot cracks (W-301) [1], are presented in the hereby study. These are alloys of a small or moderate tendency for hot cracking. However this tendency is growing when castings are produced in metal moulds or have large dimensions. The majority of investigation methods, developed several years ago, does not provide the possibility of the total assessment of alloys. This convinced the authors to develop the new method and to build the new research set-up in the Faculty of Foundry Engineering AGH. This new set-up makes possible to perform measurements of stresses growing in the sample (casting) in the real time – during the whole period of solidification and cooling. The measurements allowed to determine the moment in which the initiation, followed by the propagation, of cracks occurs as well as to find out at what thermal stress the casting discontinuity forms. Due to this, the complete image of the defect formation is obtained. The results of investigations performed for the casting alloy AlSi7Mg (A356), which is widely applied in the automotive and aircraft industry for drive gear housings, are presented in the hereby study. This alloy is characterised by a low hot cracking tendency.

Słowa kluczowe

PL

pęknięcia na gorąco; przerwa ciągłości; skurcz; stanowisko badawcze

EN

hot cracking; discontinuity; shrinkage; research set-up

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 58, no. 4
• Strony: 235--249
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Myszka M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa AGH, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Zych J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa AGH, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

autor

Snopkiewicz T.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa AGH, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Falęcki Z. 1997. Analiza wad odlewów. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• 2. Campbell J. 2015. Complete casting handbook: Metal casting processes, metallurgy, techniques and design: Second edition. Elsevier Ltd.
• 3. Zych J., M. Myszka, T. Snopkiewicz. 2017. Skłonność do pęknięć na gorąco stopów metali nieżelaznych – nowa metoda badań. W Nauka i Technologia 2017 – Odlewnictwo Metali Nieżelaznych, 199−212. Kraków: Wydawnictwo Naukowe „Akapit”.
• 4. Kowalski A. 2014. Badanie wybranych właściwości technologicznych odlewniczych stopów aluminium. Praca dyplomowa. Promotor: dr hab. inż. J. Zych. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza.
• 5. Bozorgi S., K. Haberl, Ch. Kneissl, T. Pabel, P. Schumacher. 2011. Effects of alloying elements (magnesium and cooper) on hot cracking susceptibility of AlSi7MgCu-alloys. W Shape Casting: The 4th International Symposium, 113−120. TMS (The Minerals, Metals & Materials Society).
• 6. Li S. 2010. Hot tearing in cast aluminum alloys: Measures and effects of process variables. Worcester Polytechnic Institute. (Rozprawa doktorska).
• 7. Myszka M. 2017. Badania skłonności do pęknięć stopu lotniczego aluminium. Praca magisterska. Promotor: dr hab. inż. J. Zych. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).