Eliminering av varmsprickor vid DC gjutning av aluminiumlegeringar

Syfte och mål

Syftet med projektet är att studera varmsprickbenägenheten hos en viss grupp svårgjutna legeringar av typen AA3003. Företagen Kubal och Gränges producerade vid projektstarten dessa legeringar med en kassation på 30%. Målet var att minska sprickfrekvensen till samma nivå som hos andra legeringar, vilket är omkring 5%. Efter projektet kan dessa legeringar gjutas med en kassation på omkring 10%. Ett annat syfte med projektet var att kartlägga olika legeringstillsatsers inverkan på sprickkänsligheten, vilket är viktig kunskap för utveckling av nya legeringar.

Resultat och förväntade effekter

Ett förväntat och tydligt resultat i laboratorieexperimenten är att minskad kylhastigheten generellt har en minskande effekt på varmsprickbildning. I industriförsök krävdes ny kokilldesign med jämnare kylning för att uppnå dessa förbättringar. Resultaten från inverkan av legeringstillsatser är att i Cu-haltiga legeringar är sprickkänsligheten hög för alla halter över 0,3%, och i legeringar utan Cu medför sänkning av Fe-halten från 0,2% till 0,14% tydligt ökad sprickkänslighet. Dessa resultat kommer att tillämpas vid utveckling av nästa generation legeringar.

Upplägg och genomförande

CRC (Constrained Rod Casting) har tillämpats för att studera varmsprickbenägenheten hos vissa aluminiumlegeringar. Industriparterna har även utvecklat en ny kokilldesign. Akustisk emissionsteknik har tillämpats för att få mer kvantitativa data, dock med begränsad framgång. SEM har tillämpats vid analys av brottytor och vid in-situ observation av sprickutbredning. DC-simuleringsutrustning har tillämpats för att framställa försöksmaterial av sammansättningar som inte kunnat fås från industrin.