Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ AL-SI ПРИМАЛОЦИКЛОВЫХ НАГРУЗКАХ

Работа №186264

Тип работы

Главы к дипломным работам

Предмет

механика

Объем работы12
Год сдачи2022
Стоимость4700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
10
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Аналитический обзор в предметной области исследований 5
1.1 Эвтектические алюминиевые сплавы для системы Al-Si 5
1.2 Общие особенности фазового состава 8
1.3 Литейные силуминовые сплавы (Al-Si) 11
1.3.1 Особенности структуры и свойств расплавов системы Al-Si 11
1.3.2 Сплав АК9ч 16
1.4 Методическое указание по автоматизированному списку литературы 18
2 Методы исследований 22
2.1 Методы микроструктурного анализа сплава 22
2.2 Определение предела прочности при растяжении 22
2.2.1 Оборудование для испытаний по определению предела прочности 23
2.3 Испытания на малоцикловую усталость 24
2.3.1 Оборудование для испытаний по определению предала усталостной прочности.
24
2.4 Образцы, используемые в исследовании 26
3 Результаты экспериментов по определению усталостной долговечности 27
3.1 Сводные таблицы результатов испытаний 27
3.2 Методика обработки результатов испытаний 29
3.3 Обработка результатов испытаний 30
3.3.1 Обработка результатов испытаний при t= 20 °С 30
3.3.2 Обработка результатов испытаний при t=110 °С 33
4 Результаты исследования структуры сплава АК9ч 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 44


В настоящее время в промышленности наблюдается тенденция к расширению потребления изделий из алюминиевых сплавов. В особенности это касается литейных сплавов на основе системы Al-Si силуминов. Среди широкой номенклатуры других алюминиевых сплавов силумины занимают первое место за счет целого комплекса положительных характеристик: высоких литейных свойств, повышенных механических свойств, коррозионной и износостойкости, жаропрочности, небольшого коэффициента термического расширения. Однако в связи со структурными особенностями литых силуминов их прочностные и пластические характеристики характеризуются невысокими значениями. Кроме того, производство отливок из силуминов сдерживается дефицитом сырьевых ресурсов. До недавнего времени основной объем отливок, и в первую очередь ответственного назначения, изготавливали из сплавов, приготовленных из первичных шихтовых материалов. Однако для обеспечения конкурентоспособности необходимо снижать себестоимость исходных шихтовых материалов. Наиболее эффективным направлением в решении данных проблем является увеличение доли вторичных алюминиевых сплавов, получаемых из различных ломов и отходов. При этом остро встает вопрос обеспечения качества литой продукции. Основной операцией, которая оказывает положительное влияние на структуру и свойства литых изделий, является модифицирование, т.е. измельчение основных структурных составляющих за счет различных воздействий на расплав.
Актуальной задачей литейного производства на современном этапе является разработка комплексных технологий по изготовлению качественных литейных алюминиевых сплавов из вторичного сырья, которые по своим параметрам не уступают, а при определенных условиях их получения могут даже превосходить сплавы, полученные из первичных металлов.
Алюминиевые сплавы в широком смысле подразделяются на литые и деформируемые. Составы и уровни чистоты часто обозначаются тремя или четырьмя цифрами, указывающими основные легирующие элементы и уровень чистоты сплава. Обозначение температуры следует за этими цифрами после дефиса и указывается буквой, за которой следуют различные цифры, указывающие на различную механическую и термическую обработку, которой подвергается материал. Например, F, H и O используются для обозначения состояний изготовления, деформационного упрочнения и отжига в таком порядке [1]. Обозначение температуры T7 указывает на обработку раствором с последующим искусственным старением материала [1]


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Сделан обзор литературы по проблематике использования алюминиевых сплавов системы Al-Si в двигателях внутреннего сгорания, а точнее в головках цилиндра двигателя.
Проведены эксперименты по одноосному растяжению и определению усталостной долговечности алюминиевых сплавов системы Al-Si марки АК9ч. Эксперимент проводился в мягком нагружения на испытательном оборудовании. Получены кривые деформируемых сплавов и кривые усталостной прочности при t=20 °С и при t=110 °С.
Структура представлена ярко выраженной эвтектикой альфа-Al+Si, дендритов в виде альфа-Al и включений в виде интерметаллидов Fe+Mn+Mg. Эвтектика является зернистой и выражена наличием глобулярных частиц кремния. Исследуемые сплавы характерны тем что разрушение начиналось в точке какого либо дефекта и сплавы с плохими показателями имеют внутренние дефекты в виде пор, усадочных раковин и трещин.



1. Sabatino M. Di. Progress on the Understanding of Fluidity of Aluminium Foundry Alloys / M. Di Sabatino, L. Arnberg, D. Apelian // International Journal of Metalcasting. - 2008. - Vol. 2. - P. 17-27
2. ZEHNDER J, PRITZLAFF R, LUNDBERG S, GILMONT B. Aluminium in transport, aluminium in commercial vehicles [M]. 2nd ed., Brussels: European Aluminium Association, 2011: 7-130.
3. H. Thomas, R. Martin, E. Hermann-Josef, et al., Cylinder head design for high peak firing pressures, SAE International Journal of Engines 1 (1) (2008) 746-755.
4. M. Ali, M. Hassan, M. Kalam, et al., Determination of time variant 1D-3D temperature and heat transfer distribution inside the cooling jacket of a SI engine cooling system after Key-Off, SAE Technical Papers .
5. CROUSE W H, ANGLIN D L. Automotive engines [M]. 8th ed. New York: McGraw Hill, 1995: 71-75.
6. M. Azadi, A. Mafi, M. Roozban, et al., Failure analysis of a cracked gasoline engine cylinder head, Journal of Failure Analysis and Prevention 12 (3) (2012) 286-294.
7. B. Krstic, B. Rasuo, D. Trifkovic, et al., An investigation of the repetitive failure in an aircraft engine cylinder head, Engineering Failure Analysis 34 (2013) 335-349.
8. B. Krstic, B. Rasuo, D. Trifkovic, et al., Failure analysis of an aircraft engine cylinder head, Engineering Failure Analysis 32 (2013) 1-15.
9. S. Zhang, Z. Wang, Y. Han, et al., Experimental and theoretical studies on thermo-mechanical fatigue test for aluminium cast alloy, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 43 (1) (2020) 110-118.
10. D. Lados, D. Apelian, A. Figueredo, Fatigue performance of high integrity cast aluminum components, Advances in Aluminum Casting Technology I I (2002) 185-196.
11. D. Lados, D. Apelian, Fatigue crack growth characteristics in cast AlSiMg alloys: Part I, Effect of processing conditions and microstructure, Materials science and Engineering A 385 (1-2)(2004) 200-211.
12. Q. Wang, D. Apelian, D. Lados, Fatigue behavior of A356-T6 aluminum cast alloys. Part I. Effect of casting defects, Journal of Light Metals 1 (1) (2001) 73-84.
13. M. Couper, A. Neeson, J. Griffiths, Casting defects and the fatigue life of an aluminum casting alloy, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 13 (3) (2010) 213-227.
14. B. Guo, W. Zhang, X. Wang, Failure analysis of a modern high performance diesel engine cylinder head, Advances in Mechanical Engineering (2014) 1-7
G. Jing, M. Zhang, S. Qu, et al., Investigation into diesel engine cylinder head failure, Engineering Failure Analysis 90 (2018) 36-46



Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ