Thermal analysis as a microstructure prediction tool for A356 aluminium parts solidified under various cooling conditions

Thermal analysis technique has been used for a long time, in both ferrous and nonferrous industries for evaluating the metallurgical quality of the liquid metal before casting. However, obtaining a proper microstructure in a standard cup does not ensure that the microstructure is correct in real parts which may solidify at very different cooling rates. For this study, alloy A356 with different metal quality in terms of modification and grain refinement was tested. Different cooling rates were obtained by using cylindrical test samples with various diameters cast in sand and metallic moulds. The correlation between microstructure features such as grain size, modification rate and secondary dendrite arm spacing (SDAS) measured in the standard thermal analysis cup with those obtained in the cylindrical test parts has been investigated. Thus, knowing the thermal modulus and the mould type it is possible to establish the required grain size and modification rate in the standard cup in order to get a desired structure in a real part. Corrective actions can then be taken in order to improve the metallurgical quality before casting the part

Advances in technology of soluble cores for die castings

A number of technologies is developed that substitute simple metal cores in the high-pressure casting technology. Soluble cores, namely on the salt basis, represent the highest prospect. The contribution gives the results of the production of salt cores by high-pressure squeezing and shooting with using a binder. Special attention is paid to the shape of NaCl salt crystals with additives and the influence on strength properties of cores. A technology of bonding the salt cores is developing. Salinity of circulating water is studied and it is checked with the aid of electrical conductance.Web of Science152342

Minimierung der strukturbedingten Wärmeverluste von Industrieöfen

Der spezifische Energieeinsatz für Thermoprozesse in Industrieöfen wird durch die drei Posten der Energiebilanz Nutzenergie, Abgasverlust sowie Wandverluste und andere strukturbedingte Wärmeverluste maßgeblich bestimmt. Während Nutzenergie und Abgasverluste hauptsächlich durch Eingriffe in den Thermoprozess selbst beeinflusst werden, stehen Wandverluste und Verluste infolge von Einbauten in Ofenwände, deren Bedeutung zugenommen hat, in engem Zusammenhang mit konstruktiven Veränderungen. In der vorliegenden Arbeit werden die konkreten Fälle einer zylindrischen Rollendurchführung, eines geraden Thermoelementes mit Schutzrohr, einer nicht gasdichten Schaulochklappe aus Metall sowie die Wanddurchführung eines Rekuperatorbrenners auf Wärmeverluste untersucht. Die Ergebnisse wurden durch Parametervariationsrechnungen gewonnen und für eine untersuchte Struktur validiert. Eine abschließende theoretische Verallgemeinerung abstrahiert von den konkreten praktischen Wandeinbauten und untersucht Wärmeströme durch allgemeine axialsymmetrische Grundstrukturen

Cognitive Approach in Castings’ Quality Control

Every year production volume of castings grows, especially grows production volume of non-ferrous metals, thanks to aluminium. As a result, requirements to castings quality also increase. Foundry men from all over the world put all their efforts to manage the problem of casting defects. In this article the authors present an approach based on the use of cognitive models that help to visualize inner cause-and-effect relations leading to casting defects in the foundry process. The cognitive models mentioned comprise a diverse network of factors and their relations, which together thoroughly describe all the details of the foundry process and their influence on the appearance of castings’ defects and other aspects.. Moreover, the article contains an example of a simple die casting model and results of simulation. Implementation of the proposed method will help foundry men reveal the mechanism and the main reasons of casting defects formation

Analyse und Auswertung von Besonderheiten und Problemen bei der Konstruktion einer Serienvorrichtung im Rahmen einer praxisnahen Aufgabenstellung für die Lehre

Der Kontakt und die Zusammenarbeit mit Klein- und Mittelständischen Unternehmen in der Umgebung der Technischen Fachhochschule Wildau ist eine wichtige Wissensquelle zur Bereicherung von Lehre und Forschung. Dabei werden praxisnahe Problemstellungen im Hauptstudium in den belegbegleitenden Fächern der Spezialisierungsrichtung Maschinenbau von Studenten zunehmend angestrebt

Schädigung und Lebensdauer von Aluminium-Gusslegierungen für thermisch-mechanisch hochbeanspruchte Motorbauteile

In dieser Arbeit werden der Einfluss des Wärmebehandlungszustandes einer Aluminiumguss-Legierung zu Versuchsbeginn sowie der Einfluss unterschiedlich langer Haltezeiten im ersten Lastzyklus auf die Schädigungsentwicklung und die Lebensdauer unter thermisch mechanischer Beanspruchung dargestellt. Zur Untersuchung der Übertragbarkeit dieser Ergebnisse auf Bauteile werden des Weiteren bauteilnahe TMF-Versuche vorgestellt und eine Lebensdauervorhersage durchgeführt

Combustion Engine Cylinder Liners Made of Al-Si Alloys

Abstract The paper deals with problems related to application of aluminum-silicon alloys for combustion engine cylinder liners

Multi-challenge aspects in fatigue due to the combined occurrence of multiaxiality, variable amplitude loading, and size effects

The three major issues which contribute to uncertainties in fatigue life estimations are the limited transferability of material data obtained in a laboratory for describing the fatigue behavior of components, the lack of damage accumulation rules to realistically take into account the effects of various load sequences, and the uncertainty in the assessment of multiaxial stress states. The three issues contribute to life prediction errors in a balanced way. Some modeling effort was spent in joining solution proposals in a unifying short crack model. The actual state is presented in the paper together with some ideas for further improvement as well as simplification for promoting the model’s acceptance in practical applications