Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 11/2018

09.08.2018

Quantification of Entrainment Damage in A356 Aluminum Alloy Castings

verfasst von: Murat Tiryakioğlu, Pedram Yousefian, Paul D. Eason

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 11/2018

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Aluminum melts sustain damage to its quality when surface oxides are entrained into bulk liquid. To quantify the extent of entrainment damage, four castings were produced in reduced pressure test (RPT) apparatus; one machined out of the continuously cast ingot, and the other three by pouring the metal from a height of 25, 37.5, and 150 mm. Analyses of RPT samples via micro-computer tomography (μ-CT) scanning demonstrated that the number and volume fraction of pores in aluminum casting increased with increasing velocity of the liquid. However, average and maximum pore sizes first increased with velocity, then decreased, indicating that additional kinetic energy of the metal breaks entrained bifilms. The investigation of the cross sections of RPT specimens via scanning electron microscopy and X-ray maps showed that oxygen was present inside, around, and between the pores, providing further evidence that bifilms act as initiation sites for pores. Moreover, there were unopened bifilms near pores, suggesting that entrainment damage is more extensive than what can be ascertained by the pore size measurements.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Tiryakioğlu, J. Campbell, and N. Green: Trans. Am. Foundrymen’s Soc., 1996, pp. 1069–78. M. Tiryakioğlu, J. Campbell, and N. Green: Trans. Am. Foundrymen’s Soc., 1996, pp. 1069–78.
2.
Zurück zum Zitat J.T. Staley Jr., M. Tiryakioğlu, and J. Campbell: Mater. Sci. Eng. A, 2007, 465(1), p. 136-145.CrossRef J.T. Staley Jr., M. Tiryakioğlu, and J. Campbell: Mater. Sci. Eng. A, 2007, 465(1), p. 136-145.CrossRef
3.
4.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M.: Metall. Mater. Trans. A, 2009, 40(7), p. 1623-1630.CrossRef Tiryakioğlu, M.: Metall. Mater. Trans. A, 2009, 40(7), p. 1623-1630.CrossRef
5.
6.
7.
Zurück zum Zitat Özdeş, H. and M. Tiryakioğlu: J. Mater. Eng. Perform., 2017, 26(2), p. 736-743.CrossRef Özdeş, H. and M. Tiryakioğlu: J. Mater. Eng. Perform., 2017, 26(2), p. 736-743.CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat Tiryakioǧlu, M., J. Campbell, and J.T. Staley: Scr. Mater., 2003, 49(9), p. 873-878.CrossRef Tiryakioǧlu, M., J. Campbell, and J.T. Staley: Scr. Mater., 2003, 49(9), p. 873-878.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and J.T. Staley: Mater. Sci. Eng. A, 2004. 368(1–2): p. 205-211.CrossRef Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and J.T. Staley: Mater. Sci. Eng. A, 2004. 368(1–2): p. 205-211.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and N.D. Alexopoulos: Metall. Mater. Trans. A, 2009, 40(4), p. 1000-1007.CrossRef Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and N.D. Alexopoulos: Metall. Mater. Trans. A, 2009, 40(4), p. 1000-1007.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M.: Mater. Sci. Eng. A, 2010, 527(18–19), p. 4546-4549.CrossRef Tiryakioğlu, M.: Mater. Sci. Eng. A, 2010, 527(18–19), p. 4546-4549.CrossRef
13.
14.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M. and J. Campbell: Int. J. Metalcast., 2014, 8(3), p. 39-42.CrossRef Tiryakioğlu, M. and J. Campbell: Int. J. Metalcast., 2014, 8(3), p. 39-42.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and N. D. Alexopoulos: Metall. Mater. Trans. B, 2009, 40, p. 802-811.CrossRef Tiryakioğlu, M., J. Campbell, and N. D. Alexopoulos: Metall. Mater. Trans. B, 2009, 40, p. 802-811.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat L. Katgerman and D. G. Eskin: Hot Cracking Phenomena in Welds II, H.H. Thomas Bollinghaus, C.E. Cross, and J.C. Lippold, eds., Springer, Berlin, 2008, pp. 3–18. L. Katgerman and D. G. Eskin: Hot Cracking Phenomena in Welds II, H.H. Thomas Bollinghaus, C.E. Cross, and J.C. Lippold, eds., Springer, Berlin, 2008, pp. 3–18.
17.
Zurück zum Zitat Nazarboland, A. and R. Elliott: Int. J. Cast Met. Res., 1997, 10(2), p. 87-97.CrossRef Nazarboland, A. and R. Elliott: Int. J. Cast Met. Res., 1997, 10(2), p. 87-97.CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat Dispinar D. and J. Campbell: Mater. Sci. Eng. A, 2011, 528, p. 3860-3865.CrossRef Dispinar D. and J. Campbell: Mater. Sci. Eng. A, 2011, 528, p. 3860-3865.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Yousefian P. and M. Tiryakioğlu: Metall. Mater. Trans. A, 2018, 49, p. 563-575.CrossRef Yousefian P. and M. Tiryakioğlu: Metall. Mater. Trans. A, 2018, 49, p. 563-575.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Uludağ M., R. Çetin, D. Dispinar, and M. Tiryakioğlu: Metals, 2017, 7, p. 1–16.CrossRef Uludağ M., R. Çetin, D. Dispinar, and M. Tiryakioğlu: Metals, 2017, 7, p. 1–16.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat J. Campbell: Le J. Phys. IV, vol. 03, pp. C7-861–C7-872, 1993. J. Campbell: Le J. Phys. IV, vol. 03, pp. C7-861–C7-872, 1993.
23.
24.
Zurück zum Zitat Campbell, J.: Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design, 2015, Elsevier, Oxford. Campbell, J.: Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design, 2015, Elsevier, Oxford.
25.
Zurück zum Zitat W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithells Metals Reference Book, Elsevier, Oxford, 2003. W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithells Metals Reference Book, Elsevier, Oxford, 2003.
26.
Zurück zum Zitat Runyoro J., S. Boutorabi, and J. Campbell: AFS Trans., 1992, 100, p. 225-234. Runyoro J., S. Boutorabi, and J. Campbell: AFS Trans., 1992, 100, p. 225-234.
27.
Zurück zum Zitat J. Campbell: Castings practice: the ten rules of castings, 2004, Elsevier, Oxford. J. Campbell: Castings practice: the ten rules of castings, 2004, Elsevier, Oxford.
28.
Zurück zum Zitat N. Lai, W. Griffiths, and J. Campbell: Modelling of Casting, Welding and Advanced Solidification Process X, D.M. Stefanescu et al., eds., TMS, Warrendale, 2003, pp. 415–22. N. Lai, W. Griffiths, and J. Campbell: Modelling of Casting, Welding and Advanced Solidification Process X, D.M. Stefanescu et al., eds., TMS, Warrendale, 2003, pp. 415–22.
29.
Zurück zum Zitat Mi J., R. A. Harding, and J. Campbell: Metall. Mater. Trans. A, 2004, 35, p. 2893-2902.CrossRef Mi J., R. A. Harding, and J. Campbell: Metall. Mater. Trans. A, 2004, 35, p. 2893-2902.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Taghiabadi R., M. Mahmoudi, M. Emamy Ghomy, and J. Campbell: Mater. Sci. Technol., 2003, 19, p. 497-502.CrossRef Taghiabadi R., M. Mahmoudi, M. Emamy Ghomy, and J. Campbell: Mater. Sci. Technol., 2003, 19, p. 497-502.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Dai X., X. Yang, J. Campbell, and J. Wood: Mater. Sci. Technol., 2004, 20, p. 505-513.CrossRef Dai X., X. Yang, J. Campbell, and J. Wood: Mater. Sci. Technol., 2004, 20, p. 505-513.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Weibull W.: J. Appl. Mech., 1951,18, p. 293-297. Weibull W.: J. Appl. Mech., 1951,18, p. 293-297.
34.
Zurück zum Zitat ASM International: Casting, vol. 15, ASM International, Materials Park, 1990, pp. 238–241. ASM International: Casting, vol. 15, ASM International, Materials Park, 1990, pp. 238–241.
35.
Zurück zum Zitat Dvorak H. and E. Schwegtier: Int. J. Fract.Mech., 1972, 8, p. 110-111.CrossRef Dvorak H. and E. Schwegtier: Int. J. Fract.Mech., 1972, 8, p. 110-111.CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat M. Uludağ, R. Çetin, D. Dişpinar, and M. Tiryakioğlu: Int. J. Metalcast., 2018, pp. 1–8. M. Uludağ, R. Çetin, D. Dişpinar, and M. Tiryakioğlu: Int. J. Metalcast., 2018, pp. 1–8.
38.
Zurück zum Zitat T.W. Anderson and D.A. Darling: J. Am. Stat. Assoc., 1954, 49, pp. 765-769.CrossRef T.W. Anderson and D.A. Darling: J. Am. Stat. Assoc., 1954, 49, pp. 765-769.CrossRef
39.
40.
41.
Zurück zum Zitat Campbell, J.: Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design, 2011, Elsevier, Oxford . Campbell, J.: Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design, 2011, Elsevier, Oxford .
Metadaten
Titel
Quantification of Entrainment Damage in A356 Aluminum Alloy Castings
verfasst von
Murat Tiryakioğlu
Pedram Yousefian
Paul D. Eason
Publikationsdatum
09.08.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 11/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4865-z

Weitere Artikel der Ausgabe 11/2018

Metallurgical and Materials Transactions A 11/2018 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.