Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  odlewanie tiksotropowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Purpose: Evaluation of different casting methods to produce raw material for thixoforming, aiming costs reduction in the production of thixoformable alloys. Reduction of costs may stimulate the commercial use of the semisolid processing technology (SSM). Design/methodology/approach: It is analysed the effect of different casting routes in the microstructure features in semisolid A356 alloy, and in its rheological behaviour. Different casting procedures were investigated: a) pouring in water cooled Cu mould; b) same as „a)” adding electromagnetic stirring; c) same as „a)” adding mechanical vibration; d) same as „b)” with addition of grain refiner; e) same as „c)” with addition of grain refiner. Cast materials were reheated to the semisolid sate and the effect of different holding times upon the globularization of the primary phase was analysed for each cast structure. The semisolid material in each condition was evaluated concerning rheological behaviour. Mechanical properties of thixoformed products were evaluated using flexion tests. Findings: Despite the several methods currently in use to produce raw material for thixoforming, this work shows that the best combination of quality of thixoformable material/ production cost /process operationality can be achieved using casting in permanent mould, under water cooling and mechanical vibration. Resulting cast material under this condition presents grain size smaller than 100 μm, ideal for SSM. Lower the grain size, lower the primary globule size and higher the roundness of the primary phase particle and lower the apparent viscosity of the semisolid. In the best condition achieved, apparent viscosity measured was circa 105 Pa.s (similar to the working range for glass), leading to a probable homogeneous die filling during thixoforming in high pressure die casting machines (HPDC). Research limitations/implications: Regardless the best microstructure for SSM resulting from casting under mechanical vibration, it is still necessary to reach the optimum casting condition in terms of vibration in order to improve, even more, refinement of the microstructure. Practical implications: The suggested process is a simple technique to reduce costs in the production of raw material for thixoforming. The technology is easily implementable in industries. Originality/value: The development of a simple, original, low cost method to produce raw material for SSM technology.
2
Content available remote Semi-solid processing method for cast iron
EN
A device for the fabrication of ingots from cast iron of globular non-dendritic structure of the primary phase was designed and made, using the principle of overflow on the Slope Cooling Plate, known as the SCP method. Trials were made on hypoeutectic grey cast iron and high-chromium cast iron. Even during the first trials the intended effect has been achieved, which means that a fragmentation and globularization of the primary austenite was obtained. A simultaneous effect of the applied SCP technique on the shape of graphite in grey cast iron was observed.
3
EN
This paper presents results of structural, mechanical and tribological tests of thixocasted and heat-treated hypoeutectic Al-Si alloy A356 (EN-Al Si7Mg0.3). The results of tribological tests were analysed and compared with the results of grey cast iron, which was choose as a standard material for cylinder blocks. The pin-on-disc tribometer was used to carry out tribological tests under dry and lubricated sliding conditions at different loads and speeds. The results showed that thixocasted and heat-treated Al-Si alloy under dry sliding conditions, for applied loads interval, could not be satisfactorily used since plastic flow of the material occurs. However, under lubricated sliding conditions tested material showed a low coefficient of friction without any plastic deformation.
PL
Przedstawiono wyniki badań strukturalnych, mechanicznych i tribologicznych stopu hipoeutektycznego Al-Si A356 (EN-AlSi7 Mg0.3). Wyniki testów tribologicznych zostały porównane z rezultatami uzyskanymi dla żeliwa szarego. W testach użyto stanowiska badawczego typu trzpień-tarcza. Badania obejmowały styk smarowany i niesmarowany dla szeregu wartości obciążenia i prędkości. Stwierdzono, że bez smarowania badany stop nie wykazuje pozytywnych własności z powodu występujących odkształceń plastycznych. W styku smarowanym badany stop wykazał niski współczynnik tarcia i brak odkształceń plastycznych.
4
Content available Semi-solid processing method for cast iron
EN
A device for the fabrication of ingots from cast iron of globular non-dendritic structure of the primary phase was designed and made, using the principle of overflow on the Slope Cooling Plate, known as the SCP method. Trials were made on hypoeutectic grey cast iron and high-chromium cast iron. Even during the first trials the intended effect has been achieved, which means that a fragmentation and globularization of the primary austenite was obtained. A simultaneous effect of the applied SCP technique on the shape of graphite in grey cast iron was observed.
PL
Zaprojektowano i skonstruowano urządzenie do wytwarzania wlewków z żeliwa o globularnej - niedendrytycznej strukturze fazy pierwotnej. W tym celu wykorzystano zasadę przepływu po płycie pochyłej, tj. metodę SCP (Slope Cooling Plate). Wykonano próby z zastosowaniem żeliwa szarego podeutektycznego i żeliwa wysokochromowego. Już w trakcie pierwszych prób osiągnięto zamierzony efekt, co oznacza, że doprowadzono do fragmentaryzacji i globularyzacji austenitu pierwotnego. Zaobserwowano równoczesny wpływ zastosowanej techniki SCP na postać grafitu w żeliwie szarym.
PL
Przedstawiono wyniki prób wytworzenia odlewów z kompozytu na bazie stopu AlSi9CuFe zawierającego 20% obj. cząsteczek węglika krzemu, oznaczonego przez producenta symbolem F3D.20S. W celu określenia wpływu czasu mieszania i temperatury na możliwość tworzenia struktury reokast badania przeprowadzono w temperaturze mieszania odpowiednio 700, 720 i 740°C, poddając ciekły kompozyt mieszaniu mechanicznemu przez 10 i 20 s. Otrzymane wyniki badań wykazały, iż wytworzenie struktury reokast jest utrudnione ze względu na właściwości ciekłej zawiesiny kompozytowej. Odlewy wykonane z kompozytu F3D.20S charakteryzowały się widocznymi wadami, w postaci okluzji gazowych, powstających szczególnie w obszarach cienkich ścianek odlewu, w których prędkości przepływu strugi metalu przekraczały graniczne wartości dla przepływu laminarnego. Próby optymalizacji procesu przez zmianę zarówno czasów mieszania, jak i temperatury wsadu nie przyniosły zadowalającego efektu w postaci partii odlewów pozbawionych wad strukturalnych.
EN
The main defect in castings manufactured by the common high pressure die casting process is their porosity originating from the occluded gaseous phases. This is the reason why extensive studies have been carried out on the development of technologies that would reduce the level of these defects in castings. This publication describes the results of trials on the fabrication of castings from an AlSi9CuFe alloy-based composite containing 20 vol. % (F3D.20S) of silicon carbide particles, using the thixocasting process which enables elimination of the formation of gaseous occlusions. The aim of the present studies was determination of an effect of the mixing time and temperature on the formation of rheocast structure. The studies were carried out at the temperatures of 700, 720 and 740°C, subjecting the liquid composite to mechanical stirring for a time of 10 and 20 s. Ingots prepared from F3D.20S composite and AlSi9Mg alloy were cast on a BUHLER machine of 160T locking force, applying the operating parameters used during the manufacture of thixotropic castings from AlSi7 and AlSi9 alloys. The die designed for thixocasting had a number of channels of different cross-sections to investigate the process of die cavity filling with metal in semi-solid state. As an outcome of the research a batch of composite castings were fabricated and subjected next to mechanical tests and examinations of microstructure. The results have proved that producing a rheocast structure is quite difficult due to the properties of the liquid composite slurry. In a monolithic alloy characterised by much better castability and low viscosity, the formation of gaseous occlusions practically never takes place during the long-time mixing and at a low starting temperature. The structure of a monolithic alloy subjected to mixing within the range of solidus- liquidus temperature bears some visible traces of changes in the morphology of phase [alpha] and correlates with the process parameters, i.e. the time of mixing and the starting temperature. Castings made from F3D.20S composite were characterised by some well-visible defects in the form of gaseous occlusions, formed especially in the thin-wall casting sections, where the metal flow rates exceeded the boundary values of a laminar flow. Even raising the temperature and reducing the time of mixing could not give satisfactory results, i.e. a batch of castings which would be entirely free from the structural defects. The defects directly influence the drop of casting strength. The mechanical tests as well as the examinations of casting microstructure confirmed the formation of rheocast structure in castings made from both monolithic alloys and composite materials. No immediate interrelation with the casting hardness has been reported.
6
Content available remote Odlewanie tiksotropowe żeliwa
PL
W oparciu o literaturę przedstawiono w dużym skrócie zagadnienie krystalizacji stopów metali podeutektycznych w warunkach sprzyjających fragmentaryzacji i sferoidyzacji fazy pierwotnej, a zatem w warunkach sprzyjających powstawaniu struktury tiksotropowej. Wykonano także przegląd literatury na temat technik semi-solid w zastosowaniu do stopów metali, w tym również przedstawiono dane dotyczące możliwości uzyskiwania struktury tiksotropowej w żeliwie.
EN
Basing on data given in literature, the problems related with solidification of hypoeutectic metal alloys under the conditions promoting fragmentation and spheroidisation of the primary phase, and hence under the conditions favouring the formation of thixotropic structure, were outlined. A review of technical literature on the semi-solid techniques applied to metal alloys was presented, including information on the possibilities of obtaining thixotropic structure in cast iron.
PL
Dla zapewnienia precyzyjności sterowania procesem, tak aby można było zapewnić stabilne warunki utrzymania pola temperatur w półpłynnym stopie, niezbędny jest możliwie precyzyjny model symulacyjny procesu zapewniający odpowiednio szybkie wyliczanie stanu pola temperatury w zależności odstani/ parametrów sterujących. Takie możliwości stwarza precyzyjny model dynamicznego stygnięcia lub nagrzewania kuli w połączeniu z odpowiednio zdefiniowaną miarą rozwinięcia powierzchni obiektu o dowolnym kształcie. Przedstawiono model symulacyjny umożliwiający sprawną symulację pola temperatur w procesie krystalizacji odlewu o dowolnym kształcie, odlanego metodą odlewania tiksotropowego z wykorzystaniem maszyny ciśnieniowej. Sprawna i wiarygodna symulacja pola temperatur w procesach doprowadzania i odprowadzania ciepła pozwoli na racjonalne sterowanie procesami, co powinno wpłynąć na poprawę jakości produkowanych odlewów.
EN
To ensure effective process control, which will enable us to keep stable the condition of the field of' temperatures in semi--solid alloy, a simulation model as precise as possible is needed to determine in the shortest time possible the stale of the field o f temperatures in relation to the stale of control parameters. These possibilities are offered by a precise model of the dynamic cooling or heating o f a sphere, combined with the properly defined factor of surface development in object of an arbitrary shape. A simulation model has been described which enables quick and efficient simulation of the field o f temperatures in the solidifying casting of an arbitrary shape made by the thixocasting process on a die-casting machine. An efficient and reliable simulation of the field of temperatures during the process of heat supply and extraction is expected to make a rational process control possible which, in turn, will improve the quality of the manufactured castings.
EN
The pressure casting of aluminium alloy A356 is a metallurgical technique that provides a very high quality of the final product, because it avoids defects in the filling of the mould and consequent solidification, typical for the traditional casting process. The semi-solid metal shows excellent injection characteristics, if the required uniform temperature distribution is assured. The paper presents the last results achieved at the Padua University and ATE srl in the domain of research activity aimed at development of an induction system for re-heating thixocasting billets and maximisation of its performance. The system allows significant reduction of the heating times and higher production rates.
PL
Odlewanie ciśnieniowe stopu aluminium A356 to technologia metalurgiczna pozwalająca na uzyskanie bardzo wysokiej jakości produktu finalnego dzięki uniknięciu wad wypełnienia formy i w uzyskanie krzepnięcia typowego dla tradycyjnego procesu odlewania. Jeśli zapewniony jest równomierny rozkład temperatury to metal w stanie półciekłym wykazuje znakomite charakterystyki wtrysku. W pracy przedstawiono najnowsze wyniki badań uzyskane w Uniwersytecie Padwa i firmie ATE ukierunkowane na optymalizację nagrzewnicy indukcyjnej do przegrzewania wlewków w stanie półciekłym. Zastosowany układ pozwala na zmniejszenie czasu nagrzewania i zwiększenie wydajności procesu.
9
Content available remote Modelowanie numeryczne odlewania tiksotropowego jako przepływu dwufazowego
PL
W pracy przedstawiono nowy model matematyczny odlewania tiksotropowego zaimplementowany w oryginalnym programie komputerowym wykorzystującym metodę elementu skończonego w geometrii trójwymiarowej oraz wyniki symulacji numerycznych przeprowadzonych na jego podstawie. Symulacje te dotyczyły następujących przypadków odlewania tiksotropowego: ściskanie próbki cylindrycznej stopu metalu, wytłaczanie materiału z powierzchnią swobodną, i wytłaczanie fragmentu układu kierowniczego samochodu.
EN
The own mathematical model of thixoforming and some results of the numerical simulations obtained by use of the model are presented. The model has been implemented in the original computer software used finite element method in 3D geometry. The simulations concerned characteristic processes of thixoforming like: compression experiment for the cylindrical billet of the aluminium alloy, moulding of the material with the free surface, thixocasting of a car’s steering axle.
10
EN
The primary aim of the study was to give a correct description of the mechanism of filling the die cavity with alloy in semi-solid state and properly selected Theological properties. The models of deformable bodies observed in thixoforming process were examined. The mechanisms of plastic deformation and flow of incompressible viscuous fluid were compared using a Forge Plant V2.7 program for simulation of the process of filling die cavity of a relatively intricate shape, reproducing a pilot casting under the assumption that the alloy in semi-solid state can be described by Norton-Hoff s equation as a model of visco-plastic body. It should be mentioned that the simulation uses either a properly modified Navier-Stokes equation (when referred to liquid) or models of visco-plastic body (when referred to solid). Since thixoforming is an intermediate case of casting and forging, extending further the application field of the obtained solutions seems to be well justified. In the second part of the study an attempt was made to verify the obtained results of simulation by comparison with the results of experiments and to examine the chemical heterogeneity of alloy during its flow.
PL
Priorytetowym celem przedstawionego artykułu jest próba opisu poprawnego mechanizmu wypełniania wnęki formy stopem w stanie ciekło-stałym o odpowiednio dobranych parametrach reologicznych. Przeanalizowano spotykane modele ciał odkształcalnych w warunkach odlewania tiksotropowego. Porównano mechanizm odkształcenia plastycznego z mechanizmem przepływu nieściśliwej cieczy lepkiej za pomocą programu FORGE PLAN V2.7 do symulacji wypełniania relatywnie skomplikowanej wnęki odtwarzającej odlew eksperymental-ny przy założeniu, że stop w stanie stało-ciekłym może być opisany równaniem Nortona-Hoffa jako modelem ciała lepkoplastycznego. Należy wspomnieć, że w modelowaniu wykorzystuje się albo odpowiednio zmodyfikowane równanie Naviera-Stokesa (w odniesieniu do cieczy), albo modele ciała lepkoplastycznego (w odniesieniu do ciała stałego). Ponieważ formowanie tiksotro-powe jest granicznym przypadkiem zarówno dla odlewania, jak i kucia, więc rozszerzenie obszaru stosowanych rozwiązań jest uzasadnione. W drugiej części pracy podjęto próbę weryfikacji uzyskanych wyników symulacji z wynikami eksperymentów i oceny niejednorodności składu chemicznego stopu na drodze jego płynięcia.
11
Content available remote Próba numerycznej symulacji odlewania tiksotropowego
PL
Priorytetowym celem przedstawianej pracy jest próba opisu poprawnego mechanizmu wypełniania wnęki formy w procesie jej wypełniania stopem w stanie ciekło-stałym o odpowiednio dobranych parametrach reologicznych. Przeprowadzono analizę spotykanych modeli ciał odkształcalnych w warunkach odlewania tiksotropowego. Porównano mechanizm odkształcenia plastycznego z mechanizmem przepływu nieściśliwej cieczy lepkiej poprzez wykorzystanie np. programu FORGE PLAN V2. 7 do symulacji wypełniania relatywnie skomplikowanej wnęki odtwarzającej odlew eksperymentalny przy założeniu, że stop w stanie stało-ciekłym może być opisany równaniem Nortona–Hoffa jako modelem ciała lepkoplastycznego. Należy wspomnieć, że w modelowaniu wykorzystuje się albo odpowiednio zmodyfikowane równanie Navie’a–Stokes’a (w odniesieniu do cieczy) albo wykorzystuje się modele ciała lepkoplastycznego (w odniesieniu do ciała stałego). Ponieważ formowanie tiksotropowe jest granicznym przypadkiem zarówno dla odlewania jak i kucia, więc rozszerzenie obszaru stosowanych rozwiązań jest uzasadnione. W drugiej części pracy podjęto próbę weryfikacji uzyskanych wyników symulacji z wynikami przeprowadzonych eksperymentów.
EN
The aim of presented work is a attempt of mould filling process correct description in process of mould filling with semisolid alloy with properly selected rheological parameters. Plastic strain mechanism and flow impressible liquid mechanism have been compared using FORGE PLAN V2. 7 program for filling process of complex mould cavity simulation. In second part of work were took up attempt of verification obtained results of simulations with carried out experiments result.
PL
W pracy przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przeprowadzonych na podstawie własnego modelu matematycznego stopu metali w stanie półpłynnym zaimplementowanego w oryginalnym programie komputerowym wykorzystującym metodę elementu skończonego w geometrii trójwymiarowej. Symulacje te dotyczyły następujących przypadków odlewania tiksotropowego: prasowanie próbki cylindrycznej stopu metalu, wytłaczanie materiału z powierzchnią swobodną, i wytłaczanie fragmentu układu kierowniczego samochodu.
EN
The numerical simulations of selected thixoforming processes using an own mathematical model describing metal alloys in the semi-solid state are presented. The model has been implemented in the original computer software used finite element method in 3D geometry. These simulations concerned characteristic processes of thixoforming like: compression experiment for the cylindrical billet of the aluminium alloy, moulding of the material with the free surface, thixocasting of a car’s steering axle.
PL
Opracowano model reologiczny stopu metalu w stanie półpłynnym używanego jako materiał surowy w procesie odlewania tiksotropowego, które zdobywa coraz większe znaczenie w przemyśle motoryzacyjnym. Przedstawiono teorię takiego odlewania oraz opracowano model matematyczny materiału zweryfikowany z uwzględnieniem dostępnych danych doświadczalnych. Umożliwia on przewidywanie podstawowych zjawisk w procesie odlewania i formowania stopów metali w stanie półpłynnym, takich jak opis zjawiska segregacji faz w czasie przepływu, charakterystyka reologiczna z granicą płynięcia oraz zależność lepkości stopu od szybkości ścinania, udziału fazy stałej i stanu aglomeracji tej fazy. Porównanie wyników modelowych z danymi doświadczalnymi wykazało, że model dostatecznie dobrze opisuje zjawiska zachodzące podczas odlewania tiksotropowego.
EN
A rheological model of metal alloy in the semi-solid state used as a raw material in the thixoforming process has been developed. The theoretical side of this casting method and the mathematical model of the material in this state verified by available experimental data were described. This model enables prediction of main phenomena that are encountered during the process of casting and forming of semi-solid metal alloys. This includes in particular description of the phase segregation during the flow, thixotropic rheological phenomena with the yield stress, viscosity dependence on the shear stress, solid phase fraction and its agglomeration state. The comparison of the modelling results with experimental data proves that the model sufficiently well describes the thixoforming process.
PL
Opracowany i przetestowany system analizy obrazu Thixomet, oprócz tradycyjnych procedur obróbki obrazu, posiadających odpowiedniki w analogicznych systemach innych firm, wyposażony jest w szereg nowych możliwości do oceny jakości struktury konkretnych materiałów. Możliwości zastosowania tego analizatora obrazu zostały zilustrowane na przykładzie analizy i opisu struktury stopów Al-Si, przeznaczonych do odlewania tiksotropowego (semi-solid forming) oraz żarowytrzymałych stopów na bazie niklu. W wyniku opracowania nowych metod kontroli jakości struktury wymienionych materiałów powstała możliwość wykorzystania uzyskanych wyników w warunkach przemysłowych. Przytoczono przykłady zastosowania analizatora Thixomet do bieżącej kontroli i korekcji parametrów technologicznych stosowanych w produkcji wspomnianych stopów.
EN
Thixomet - the recently developed and tested system of image analysis - is equipped, besides the common image processing techniques which have corresponding units in similar instruments made by other companies, also with a number of new options used for an assessment of structure quality of some specific materials. The possibilites of practical applications of this image analyser have been illustrated taking as an example the analysis and structure description of Al-Si alloys assigned for semi-solid forming and creep-resistant nickel-based alloys. Due to the elaborated new methods of quality control of these materials it has been possible to use the obtained results in industrial practice. A few examples of the application of Thixomet image analysis system in current control and adjustment of the technological parameters used in fabrication of the above mentioned alloys were also quoted.
PL
Na podstawie prac badawczych realizowanych w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie w ramch Projektu Badawczego, przedstawiono teoretyczne i technologiczne podstawy odlewania z fazy stało-ciekłej stopów Al określanego jako odlewanie tiksotropowe (Semi Solid Metal Casting, Thixocast). Zwrócono szczególną uwagę na mechanizm tworzenia się struktury reokast (theocast) w warunkach intensywnego mieszania stopu w zakresie temperatury krystalizacji. Podczas mieszania zostaje zmieniona morfologia kryształów pierwotnych krzemu, a stop zachowuje się tiksotropowo tj. jego lepkość maleje wraz ze wzrostem wartości obciążenia ściskającego. Omówiono uzyskiwanie struktury reokast w stopach Al i Mg, z uwzględnieniem sposobu zaproponowanego w Instytucie Odlewnictwa.
EN
Basing on the research studies carried out by the Foundry Research Institute in Kraków within a research project, some theoretical and technical background of casting Al alloys in semi-solid state, defined as Semi-Solid Metal Casting or Thixocast, have been given. Particular attention has been paid to the formation of rheocast structure under the conditions of intensive mixing of an alloy in the range of its solidification temperature when the morphology of the primary crystals of silicon is changed, and the alloy behaves as a thixotropic body, which means that the viscosity of the mixed alloy decreases with an increase in the value of the shear loads. Some technical means of obtaining the rheocast structure in alloys of Al and Mg, including the method proposed by the Foundry Research Institute, have been discussed.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.