1. Microstructure, mechanical properties and fatigue behaviour of a new high-strength aluminium alloy AA 6086Franc Zupanič, Jernej Klemenc, Matej Steinacher, Srečko Glodež, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: This study presents the comprehensive experimental investigation of the microstructure, mechanical and fatigue properties of a new high-strength aluminium alloy AA 6086, which was developed from a commercial aluminium alloy AA 6082. The new alloy possesses a higher content of Si, and, it also contains Cu and Zr. The alloy was characterised in the as-cast condition after homogenisation, extrusion, and T6 heat treatment. Light microscopy, scanning and transmission electron microscopy with energy dispersive spectrometry were used to analyse the microstructure and the fractography of broken specimens. The quasi-static and fatigue tests were performed on the MTS Landmark 100 kN servo-hydraulic test machine, controlled with a mechanical extensometer with a 25 mm gauge length. The quasi-static strength of the analysed aluminium alloy AA 6086 was found to be significantly higher if compared to some other AA 6xxx alloys, while the ductility was kept almost the same. The experimental results of the comprehensive fatigue tests in a Low Cycle Fatigue (LCF) and High Cycle Fatigue (HCF) regime showed a good fatigue resistance, and represent a good basis for engineering design applications of the newly developed aluminium alloy AA 6086.
Ključne besede: aluminijeve zlitine, karakterizacija materiala, utrujanje, eksperimentalno testiranje, statistično ovrednotenje, Aluminium Alloy AA 6086, material characterisation, fatigue behaviour, experimental testing, statistical evaluation
Objavljeno v DKUM: 02.04.2024; Ogledov: 281; Prenosov: 30
 Povezava na celotno besedilo
Gradivo ima več datotek! Več... |
2. LCF behaviour of high strength aluminium alloys AA 6110A and AA 6086Jernej Klemenc, Srečko Glodež, Matej Steinacher, Franc Zupanič, 2023, izvirni znanstveni članek Opis: The proposed research presents the comprehensive investigation of the Low Cycle Fatigue (LCF) behaviour of two high-strength aluminium alloys of series AA 6xxx: the conventional alloy AA 6110A and the newly developed alloy AA 6086. Both alloys were characterised in the as-cast condition after homogenisation, extrusion, and T6 heat treatment.
The quasi-static strength and hardness of the aluminium alloy AA 6086 were found to be significantly higher if compared to the AA 6110A alloys, while the ductility was a little bit smaller. The LCF tests showed that the AA 6086 alloy is more suitable for the high-cycle fatigue regime. On the other hand, the engineering advantage of the AA 6110A alloy is only for low-cycle fatigue applications if less than 100 loading cycles are expected in the service life of the analysed structure. The fatigue cracks formed predominantly on the α-AlMnSi intermetallic particles in both alloys, and, during LCF tests, exhibited small crack propagation. The area of the fatigue crack growth was much smaller than the area of the forced fracture. At smaller amplitude strains the fatigue striations were present at the fracture surface, while, at higher amplitude strains, they were not present. The obtained experimental results represent a good basis for engineering design applications of the analysed alloys AA 6086 and AA 6110A.
Ključne besede: aluminijeve zlitine, malociklično utrujanje, eksperimentalno testiranje, fraktografija, aluminium alloys, low cycle fatigue, experimental testing, fractography
Objavljeno v DKUM: 29.03.2024; Ogledov: 197; Prenosov: 16
Povezava na celotno besedilo
Gradivo ima več datotek! Več... |
3. Numerična simulacija prenosa toplote pri toplotni obdelavi aluminjastih vzorcev : diplomsko deloLuka Kevorkijan, 2018, diplomsko delo Opis: Opravljena je numerična simulacija segrevanja in ohlajanja aluminijastih vzorcev med raztopnim žarjenjem in gašenjem. Simulacija je pripravljena z uporabo toplotne prehodnosti izračunane iz meritev temperature, kjer so vzorci obravnavani kot telesa idealne toplotne prevodnosti. Ugotovljeno je, da takšen pristop omogoča hitre in zadovoljive rezultate v primeru segrevanja dimenzijsko podobnih vzorcev med raztopnim žarjenjem. Pri ohlajanju med gašenjem z vodo ob predpostavki telesa idealne toplotne prevodnosti je napaka večja. Prikazane so meritve mehanskih lastnosti, ki pokažejo vpliv odstopanja izvedbe toplotne obdelave na končne lastnosti. Predstavljen je predlog oblikovanja velikostnih razredov vzorcev z namenom zmanjšanja razlik časov raztopnega žarjenja.
Ključne besede: numerična simulacija, prenos toplote, telo idealne toplotne prevodnosti, aluminij, raztopno žarjenje, gašenje, merjenje temperature, mehanske lastnosti
Objavljeno v DKUM: 07.09.2018; Ogledov: 1852; Prenosov: 157
 Celotno besedilo (3,13 MB) |
4. Effect of AlTi5B1 and AlSr10 additions on the fluidity of the AlSi9Cu3 alloyMatej Steinacher, Franc Zupanič, Mitja Petrič, Primož Mrvar, 2014, izvirni znanstveni članek Opis: This work studies the effect of the AlTi5B1 and AlSr10 additions on the fluidity and the solidification time of the AlSi9Cu3 casting alloy. The fluidity was investigated by determining the flow length in a spiral-shaped mould. The solidification time was measured with a thermocouple positioned at the ingate bottom. An individual pouring into the preheated (200 °C) metallic mould was done at different pouring temperatures ((640, 670, 700, and 710) °C). In all the cases, the fluidity was improved with the increasing pouring temperatures. An addition of the AlTi5B1grain refiner to the basic alloy reduced both the grain size and the fluidity, whilst the solidification time was similar to that of the basic alloy. On the other hand, an addition of the AlSr10 modifier refined the ßSi eutectic phase, increased the fluidity and prolonged the solidification time in comparison to the basic alloy. The fluidity was proportional to the solidification time. Thus, by carrying out a simple thermal analysis and determining the solidification time, it is possible to predict the fluidity.V delu je predstavljen vpliv dodatkov AlTi5B1 in AlSr10 na livnost in strjevalni čas livne aluminijeve zlitine AlSi9Cu3. Livnost smo preiskovali z merjenjem dolžine toka taline v kovinski kokili s spiralno livno votlino, medtem ko smo strjevalni čas merili s termoelementom, ki je bil vstavljen na dnu lijaka. Talino smo pri različnih livnih temperaturah ((640, 670, 700 in 710) °C) ulivali v predgreto kokilo (200 °C). Livnost je v vseh primerih naraščala z naraščanjem livne temperature. Dodatek udrobnilnega sredstva AlTi5B1 k osnovni zlitini je zmanjšal tako velikost kristalnih zrn kot livnost, medtem ko je bil strjevalni čas podoben kot v osnovni zlitini. Dodatek modifikatorja AlSr10 je zmanj{al velikost evtektične faze ßSi, povečal livnost ter podaljšal strjevalni čas v primerjavi z osnovno zlitino. Livnost je bila sorazmerna strjevalnemu času, tako da lahko z enostavno termično analizo in določanjem strjevalnega časa napovemo livnost preiskovane zlitine.
Ključne besede: AlSi9Cu3 alloy, grain refinement, modification, fluidity, solidification time
Objavljeno v DKUM: 15.03.2017; Ogledov: 1393; Prenosov: 125
Celotno besedilo (642,42 KB)
Gradivo ima več datotek! Več... |
5. KOVINSKO-KERAMIČNI MATERIAL Z INFILTRIRANO MAGNEZIJEVO ZLITINOMatej Steinacher, 2013, doktorska disertacija Opis: V tem delu je obravnavan kovinsko-keramični material z infiltrirano magnezijevo zlitino (kompozit IPC; ang. interpenetrating phase composite). Preiskovani kompozit IPC je bil izdelan s postopkom gravitacijskega kokilnega litja, karakteriziran s svetlobno mikroskopijo, vrstično in presevno elektronsko mikroskopijo, energijsko disperzijsko spektroskopijo in rentgensko difrakcijo ter bil mehansko preiskan. Osnova kompozita, magnezijeva zlitina AE44, ki je vsebovala 4,94 mas. % Al in 4,42 mas. % kovin redkih zemelj (RE), je bila sestavljena iz primarnih kristalov večkomponentne trdne raztopine α-Mg in intermetalnih faz Al11RE3, Al2RE in Al10RE2Mn7. Utrjevalna sestavina kompozita, keramična pena, je bila sestavljena iz α-Al2O3, α-SiC, β-SiC in SiO2. Keramična pena je imela odprto primarno in večinoma zaprto sekundarno poroznost. Pri litju je talina infiltrirala v primarne pore, v sekundarne pore pa se je delno infiltrirala, delno pa penetrirala skozi mostičke keramične pene. V mejnih območjih med zlitino AE44 in keramično peno se je pojavila močna reakcija, ki je vplivala na mikrostrukturo nastalega kompozita IPC, zato je bilo največ dela usmerjenega v natančno opredelitev mehanizmov in kinetike kemijskih reakcij v mejnih območjih. V ta namen so bili izvedeni poskusi litja z različnimi parametri, modelni preskusi interakcij tudi s kompaktno keramiko ter teoretični študij termodinamskih reakcij. Glavni reakcijski produkti v mejnih območjih AE44 - keramična pena in v penetriranih mostičkih keramične pene so bili MgO, AlSiRE in AlMgSiRE. Kot prvi je nastal MgO z redukcijo SiO2 in Al2O3 z magnezijem. Nato je na MgO nastala faza AlSiRE, na kateri je kasneje epitaksialno kristalizirala faza AlMgSiRE, katere delež se je z daljšim reakcijskim časom povečeval. Z mikrokemijsko analizo je bila opredeljena njuna kemijska sestava, dognano pa je bilo tudi, da imata fazi tetragonalno kristalno strukturo s povsem jasno medsebojno kristalografsko orientacijo. Ugotovljeno je bilo, da fazi AlSiRE in AlMgSiRE ne ustrezata nobeni znani fazi. Kompozit IPC je imel v vseh preiskanih stanjih večjo napetost tečenja in modul elastičnosti ter manjšo upogibno in tlačno trdnost kot zlitina AE44. Faza AlMgSiRE je imela manjšo trdoto in manjši modul elastičnosti od faze AlSiRE.
Ključne besede: magnezijeva zlitina, keramična pena, kompozit, mejno območje, reakcijski produkt
Objavljeno v DKUM: 16.09.2013; Ogledov: 2859; Prenosov: 199
Celotno besedilo (8,34 MB) |
