Investigations on the Formation of Defect Bands in Semi-Solid High Pressure Die Cast Aluminium-Silicon Alloys

Tid: Fr 2020-05-08 kl 09.00

Plats: Vid fysisk närvaro eller Du som saknar dator/ datorvana kan kontakta service@itm.kth.se (English) (English)

Ämnesområde: Metallurgisk processvetenskap

Licentiand: Madeleine Law , Materialvetenskap

Granskare: Docent Jessica Elfsberg, Scania

Huvudhandledare: Prof. Pär Jönsson, Materialvetenskap; assist. Prof Christopher Hulme-Smith, Materialvetenskap; Assoc. Prof. Taishi Matsushita, Jönköping University

Abstract

Produktion av högtrycksgjutning av halvfasta aluminium-kisellegeringar används i fordonsindustrin för att tillverka komponenter, som exempel till kåpor, konsoler och stag. Det är allmänt känt att defektband kan formas under högtrycksgjutning som följer konturen av komponentytan. Dessa band består huvudsakligen av eutektisk fas. Detta fenomen har också observerats vid högtrycksgjutning produktion av halvfast slurry. Potentiellt kan dessa band leda till en försämring av komponentens mekaniska egenskaper och resultera i ett förtida brott. Ursprunget av dessa band är inte helt kartlagda och det är därför viktigt att fokusera ytterligare på denna forskning och att undersöka dessa band och deras ursprung. En serie med gjutningsförsök genomfördes med varierande kolvhastighet. Efterföljande undersökning med optisk- och svepelektronmikroskopi visade att en förändring av kolvhastigheten förändrar antalet band som finns i proverna. Energidispersiv röntgenspektroskopi avslöjade en mätbar skillnad i aluminiumkvantitet över bandet, och det antogs att aluminium migrerar mot centrum av komponenten. Därför undersöktes och utvärderades olika mekanismer som ansvarar för partikelmigrationer som finns att finna i litteratur med hjälp av experimentella data och information från publicerad litteratur. Det visade sig att Saffman lyftkraft och Mukai-Lin-Laplace effekten var de mekanismer som mest troligen orsakade migration av aluminium. Ytterligare experimentella försök rekommenderas för att identifiera vilken av dessa två mekanismerna som i slutändan är ansvarig för migrationen. Detta för att optimera gjutningsprocessen och därmed minimera uppkomsten av defektband.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-272086