Erstarrungszeit und mechanische Eigenschaften von Gusseisen-Gussteilen

Die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen-Gussteilen mit Hilfe eines Ansatzes schätzen, der auf den Erstarrungszeiten basiert. Dies ist das Ziel der Studie, die von Fonderie di Montorso in Zusammenarbeit mit der Universität Padua durchgeführt wurde.

Die Forschungsergebnisse wurde von Prof. Paolo Ferro, Dozent der Abteilung Technik und Verwaltung industrieller Systeme, und von Stefano Padovan, Leiter Forschung und Entwicklung bei Fonderie di Montorso, auf der letzten Assofond-Konferenz vorgestellt. Eine Untersuchung, die das Interesse der Wissenschaft und der Fachleute geweckt hat, wie die jüngste Veröffentlichung in den Zeitschriften „International Journal of Metalcasting“ und „Acta Metallurgica Slovaca“ zeigt.

Eine neue Methode zur Vorhersage der mechanischen Eigenschaften von Gussteilen

Immer häufiger müssen Kunden heute die mechanischen Eigenschaften des Gussteils an verschiedenen Stellen kennen. Das herkömmliche Kontrollverfahren, bei dem Teile des Gussteils entnommen und anschließend Zugversuchen unterzogen wurden, ist mit hohen Kosten und längeren Produktionszeiten verbunden. Darüber hinaus erlaubt dieses Verfahren nicht die Wiederholbarkeit der Daten und bei Gussarten mit komplexen Geometrien und Mindestdicken sind die Probenentnahme und die damit verbundenen Prüfungen häufig schwierig oder nicht realisierbar.

Ziel der Studie war es daher, eine einfachere, schnellere und kostengünstigere sowie wissenschaftlich getestete Methode zu entwickeln und zu validieren, um durch eine numerische Simulation die mechanischen Eigenschaften von Gusseisen-Gussteilen zu ermitteln, ohne das Gussteil selbst zu beeinträchtigen.

Die Studie hat gezeigt, dass der entscheidende Faktor für die mechanischen Eigenschaften des Gussteils nicht die Dicke, sondern die Erstarrungszeit ist. Durch eine spezielle Software, die auf reale Tests kalibriert wurde, konnte für jede Art von Gusseisen eine Masterkurve erstellt werden, die für jeden Punkt des Gussteils die Erstarrungszeiten und die Bruchlast in Beziehung setzt.

Zug- und Ermüdungsfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist ein Merkmal, das in allen Spezifikationen vorgesehen ist. Dabei handelt es sich um eine statische Prüfung, die die Widerstandsfähigkeit gegen eine einzige starke Belastung bis zur Bruchgrenze beinhaltet. Darüber hinaus wird für bestimmte Gussteile zunehmend ein weiteres Merkmal dynamischer Art gefordert: die Ermüdungsfestigkeit. Dabei wird das Gussteil über mehrere Zyklen wiederholt belastet. Eine mögliche Entwicklung des entsprechend untersuchten und entwickelten Modells „Erstarrungszeit – mechanische Eigenschaften“ könnte auch unter dem Gesichtspunkt der Ermüdungsfestigkeit interessante Ergebnisse über das Verhalten der Gussteile liefern.

 

 

 

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