Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of impact of immersed and micro-jet cooling during quenching on microstructure and mechanical properties of hypoeutectic silumin AlSi7Mg0.3

Czekaj E., Kwak Z., Garbacz-Klempka A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 43, no. 3

153--168

EN

This article presents research the results of the mechanical properties at the ambient temperature of hypoeutectic cast silumin EN AC-AlSi7Mg0.3 (according to EN 1706:2011; analogic to alloy A356 according to AA – the Aluminum Association). As related to the commonly known and used process of immersion during quenching, the research also used a micro-jet system of cooling. After quenching, the experimental samples were also submitted to artificial aging in three different variations. The achieved results were compared with the mechanical properties of the alloy in the as-cast state. Samples from the experimental alloy were subjected to micro-jet cooling during quenching; in principle, they had a similar level of properties as related to the samples that were cooled by immersion; only in some cases did the micro-jet cooling give better results. Further works in the field should be aimed at constructing machines for micro-jet cooling with water pressure levels significantly higher than the typical pressure of community waterworks.

PL

W artykule zostały zaprezentowane wyniki badań podstawowych właściwości mechanicznych (UTS, YS, E, N, HB) w temperaturze pokojowej podeutektycznego siluminu odlewniczego EN AC-42100 (EN AC-AlSi7Mg0.3) (zgodnie z EN 1706:2011; analogia stopu A356 według Aluminium Association). W odniesieniu do powszechnie znanego i stosowanego zabiegu chłodzenia zanurzeniowego (I, ang. immersing) podczas przesycania, w badaniach wykorzystywano również mikrostrumieniowy (M, ang. micro-jet) system chłodzenia. Po przesycaniu – metodą chłodzenia zanurzeniowego lub mikrostrumieniowego – próbki doświadczalne poddawane były także sztucznemu starzeniu w trzech różnych wariantach: S1, S2 i S3. Uzyskiwane wyniki były porównywane z właściwościami mechanicznymi stopu w stanie po odlaniu (stan F, ang. fabrication). Próbki z doświadczalnego stopu poddane mikrostrumieniowemu chłodzeniu przy przesycaniu miały w zasadzie podobne właściwości mechaniczne w stosunku do właściwości próbek chłodzonych zanurzeniowo i tylko w niektórych przypadkach mikrostrumieniowe chłodzenie dawało lepsze wyniki. Dalsze prace w tym obszarze powinny dotyczyć konstruowania urządzeń do mikrostrumieniowego chłodzenia o ciśnieniach wody znacznie przewyższających ciśnienie sieci wodociągowej, tj. do poziomu nawet kilkuset barów.

2

Development of strength and electrical properties of Al-Si-Mg casting aluminum alloys with an Mg content of 1 wt%

Knych T., Wiecheć J., Uliasz P.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 42, no. 1

47--56

EN

Silumins (i.e., alloys where the main alloy additive is silicon) are the largest casting aluminum alloy group. Materials of this kind are characterized by high strength properties, high corrosion resistance, and low density, which make it possible to use them for construction purposes. A new group of developed properties typical for casting silumins are electrical and thermal conductivity. Thermal and electrical conductivity can be optimized by the suitable selection of chemical composition of the alloy, in the process of precipitation hardening, or by means of a combination of both. The present paper includes test results of the strength and electrical properties of AlSiMg casting aluminum alloys. The alloys that were subject to testing were AlSi5Mg1, AlSi7Mg1, and AlSi11Mg1. Heat treatment included homogenization at a temperature of 535°C over a time period of 8 h, quenched, and artificial aging. The strength tests involved a Brinell hardness measurement as well as an electrical properties test involving electrical conductivity measurement tests.

PL

Siluminy, czyli stopy aluminium z głównym dodatkiem stopowym w postaci krzemu, stanowią jedną z największych grup odlewniczych stopów aluminium. Materiały tego rodzaju charakteryzują się między innymi wysokimi własnościami wytrzymałościowymi, wysoką odpornością na działanie środowiska korozyjnego czy niskim ciężarem właściwym, co pozwala na ich stosowanie w celach konstrukcyjnych. Grupą własności odlewniczych stopów aluminium, nad którą aktualnie trwają intensywne badania są własności elektryczne oraz, powiązane z nimi, własności cieplne. Własności te można optymalizować przez odpowiedni dobór składu chemicznego stopów, wykorzystanie zjawiska utwardzania wydzieleniowego czy też w wyniku kombinacji obu metod. Niniejsza praca opisuje wyniki badań nad kształtowaniem własności wytrzymałościowych i elektrycznych odlewniczych stopów Al-Si-Mg. W badaniach wykorzystano trzy stopy o oznaczeniach AlSi5Mg1, AlSi7Mg1 oraz AlSi11Mg1. Materiały zostały poddane operacjom obróbki cieplnej w postaci homogenizacji w temperaturze 535°C przed 8 h, przesycaniu do wody oraz starzeniu sztucznemu. W ramach określenia własności wytrzymałościowych wykonano pomiary twardości analizowanych stopów przy użyciu metody Brinella. Własności elektryczne określono za pomocą pomiaru przewodności elektrycznej.

3

Badania nad procesem dwuetapowego starzenia sztucznego odlewniczych stopów aluminium typu AlSiMg

Uliasz P., Knych T., Gładysz B., Wiecheć J.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2014

|

R. 59, nr 9

441--444

PL

Przedstawione w artykule badania dotyczą wpływu dwuetapowego procesu starzenia sztucznego po operacji przesycania odlewniczych wybranych stopów aluminium z grupy siluminów podeutektycznych typu AlSiMg na własności wytrzymałościowe w postaci twardości Brinella oraz własności elektryczne reprezentowane przewodnością elektryczną. W pracy wykorzystano dwie grupy stopów: AlSi5Mg i AlSi7Mg o zmiennej zawartości magnezu z zakresu 0,3 do 1 % mas. Proces starzenia sztucznego obejmował starzenie sztuczne wstępne w temperaturze 60°C przez 3 godz. i starzenie sztuczne właściwe w temperaturze 160, 180 lub 200°C przez 9 godz.

EN

The research focuses on the impact of a two-stage artificial aging process after supersaturation of selected aluminum cast alloys from hypoeutectic silumins group type AlSiMg on mechanical properties as Brinell hardness and electrical properties represented as electrical conductivity. The study uses two groups of alloys: AlSi7Mg and AlSi5Mg variable and magnesium content in the range 0.3 to 1 % by mass. Artificial aging process included the initial artificial aging at 60°C for three hours and the appropriate artificial aging at 160, 180 or 200°C for 9 hours.

4

A coupled thermal/material flow model of friction stir surfacing applied to AlMg9Si

Węglowski M. S., Hamilton C., Dymek S.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 3

201--204

EN

Friction stir surfacing (FSS) (also known as friction stir processing) utilizes the same process principles as friction stir welding. However, instead of joining samples together, FSS modiﬁes the microstructure of surface layers in monolithic specimens to achieve speciﬁc and desired properties. As in FSW, the tool induces plastic ﬁow during FSS, but depending on the process parameters, i.e. applied force, tool velocity and rotation speed, the material ﬁow can yield a modiﬁed microstructure that is beneﬁcial to the performance of the material. FSS, therefore, is an exciting technique for microstructural development and property enhancement. A coupled thermal/material ﬁow model of friction stir surfacing was developed and applied to the modiﬁcation of AlSi9Mg cast aluminum alloy. The model reveals two, distinct zones of material ﬁow during processing. A primary zone of material ﬁow develops between the tool and workpiece interface near the leading edge of the tool. Here, the zone”s Vortex pulls material from the workpiece thickness toward the surface and, at the same time, pushes processed material into workpiece thickness, creating an upward/downward ﬁow of material. A secondary zone develops at the trailing edge of the tool, essentially forrning an eddy current of material ﬁow behind the advancing tool. Additionally, the model demonstrates that the highest processing temperatures occur at the tool/workpiece interface near the leading edge of the tool, but skewed toward the advancing side. The process parameters, i.e. the tool velocity and the tool rotation speed strongly inﬂuence the size and coherency of the process zones and the temperature distribution at the tool/workpiece interface.

PL

Tarciowa obróbka powierzchniowa, określana jako Friction Stir Surfacing lub Friction Stir Processing jest procesem opartym na tych samych zasadach, co zgrzewanie tarciowe z mieszaniem materiału zgrzeiny (FSW -Friction Stir Welding). Jednak zamiast łączenia materiałów, takie samo narzędzie modyﬁkuje mikrostrukturę w warstwie wierzchniej litego materiału. Prowadzi to do uzyskania wymaganych własności tylko w warstwie wierzchniej bez ingerencji w strukturę wewnętrzną obrabianego materiału. Podobnie jak podczas zgrzewania FSW, narzędzie odkształca plastycznie obrabiany metal, ale tylko w jego warstwie wierzchniej . W zależności od parametrów procesu, tj. siły nacisku narzędzia na powierzchnię, szybkości obrotowej oraz prędkości przesuwu narzędzia, modyﬁkacja mikrostruktury warstwy wierzchniej zachodzi w różnym stopniu. Przez odpowiedni dobór parametrów procesu można otrzymać wymagane własności warstwy wierzchniej materiału. W pracy przedstawiono sprzężony model zmian temperatury oraz przepływu materiału podczas tarciowej obróbki powierzchniowej odlewniczego stopu aluminium AlSi9Mg. Model przewiduje istnienie dwóch wyraźnych stref płynięcia materiału podczas obróbki powierzchniowej. Główna strefa płynięcia materiału powstaje pomiędzy narzędziem a powierzchnią obrabianego materiału blisko przedniej krawędzi narzędzia. Zawirowanie materiału w tej streﬁe, wywołane obrotem narzędzia, powoduje przemieszczenie materiału z wnętrza w kierunku powierzchni. W tym samym czasie materiał już obrobiony przemieszcza się z powierzchni w kierunku wnętrza. Powstaje w ten sposób przepływ materiału w kierunku góra/dół. Druga strefa (wtórna) obejmuje tylną krawędź narzędzia, w której powstają zawirowania materiału za poruszającym się narzędziem. Dodatkowo model przewiduje, że najwyższa temperatura procesu występuje przy przedniej krawędzi narzędzia w miejscu przesuniętym nieco w stronę natarcia. Parametry procesu, tj. szybkość przesuwu i szybkość obrotowa narzędzia, zmieniają w znacznym stopniu rozkład temperatury na powierzchni obrabianego materiału.

5

Projektowanie i badanie właściwości tribologicznych warstwy wierzchniej odlewniczych stopów aluminium

Posmyk A.

Tribologia

|

2001

|

nr 1

51-52

PL

Streszczenie polskie: W pracy omówiono możliwości wstępnego projektowania właściwości tribologicznych części maszyn wykonanych z materiałów kompozytowych (A1MC) i podstawy badań tribologicznych. Wskazano, jak powinna zostać ukształtowana strefa przypowierzchniowa powierzchni przeznaczonej na skojarzenia ślizgowe, aby dobrze spełniała swoje zadania tribologiczne przy optymalnych kosztach wytwarzania i eksploatacji. Fazę zbrojącą AI2O3 w postaci włókien uznano za optymalną na skojarzenia bezsmarowe z tworzywami zawierającymi PTFE, natomiast AI2O3 i SiC w postaci włókien lub cząstek do współpracy z żeliwem w warunkach ograniczonego i konwencjonalnego smarowania.

EN

The tribological properties of aluminium alloys intended for sliding matchings are dependent to a high degree on the state of their outer layer. In order to improve these characteristics, and first of all, to prevent adhesive tacking, various technological processes are applied, from burnishing through etching to spreading, by chemical methods, the PVD and CVD composite coatings. One of the more promising methods is the reinforcement of aluminium alloys with foreign phase like spheres or short fibres. The overview of literature shows that the problem of shaping the characteristics of Al alloys by reinforcement is mainly dealt with by founders. One of their goals is the creation of an alloy with a reinforcing phase (RP) distributed equally throughout the volume. From a tribological viewpoint, the RP presence is only required in the near-surface areas, intended for slide mating. This requires a slightly different manner which shut be carried out during the process of casting semi-finished products for the manufacturing of parts meant for slide matchings. This paper discusses the possibilities of introductory designing of tribological properties of machine parts made of composite materials (AIMC), as well as the basis of tribological research. It points out how the near-surface areas intended for slide matchings should be formed, in order to perform their tribological tasks well, and with optimal production and maintenance cost. The reinforced phase AI2O3 in the shape of fibre was considered as optimal for unlubricated sliding against materials containing PTFE, whereas fibres and particles of SiC or AI2O3 for a match with cast iron in the condition of boundary lubrication.