Fatigue of engine materials - TMF and TMF/HCF interactions in cast irons

Syfte och mål

För att förbättra effektiviteten och minska utsläppen från motorer kommer förbränningstrycket och temperaturen att öka, vilket innebär att de termiska och mekaniska belastningarna i komponenterna också ökar. I det aktuella projektet har termomekanisk utmattning (TMF) och TMF-utmattning i kombination med högcykelutmattning (HCF) för material aktuella för cylinderhuvuden och avgassamlare studerats. Projektmålen, att karakterisera utmattningsmekanismerna och att utveckla en beräkningsmodell som kan förutsäga livslängden av kombinerade TMF och HCF laster har uppnåtts.

Resultat och förväntade effekter

Generellt leder nya och förbättrade metoder för livslängdsuppskattningar till att behovet av dyra och tidskrävande fullskaliga experiment minskar och att tiden till marknadsintroduktion av nya komponenter kan förkortas. Vidare kommer både den kvalitativa kunskapen om aktuella TMF och TMF/HCF utmattningsmekanismer och de kvantitativa materialdata som erhållits att kunna användas för att ge konkreta råd vid design av nya motorkomponenter.

Upplägg och genomförande

Strategin för att uppnå projektmålen har varit att utföra omfattande experimentella undersökningar för att få en uppfattning om utmattningsprocessen, vilket i sin tur har nyttjats för att uppskatta livslängden om lastfallet varieras. Arbetet har använts för att utveckla en utmattningsmodell baserad på spricktillväxt som framgångsrikt har tillämpats för att beräkna livslängden under termomekanisk utmattning (TMF) i kombination med högcykelutmattning (HCF) för olika kvaliteter av gjutjärn.