Abstract
Melt quality has a strong influence on all relevant properties of casting parts. For that reason melt quality attaches great importance. The aim of this study was to determine the existing melt quality in a foundry. Special emphasis was given to the influence of bifilms on melt quality and gas porosity formation. For this publication, the secondary alloy LM25 was chosen (AlSi7Mg0,5(Cu,Fe)). The melt quality was determined using reduced pressure test (RPT), porous disc filtration analysis (PoDFA), and fatigue and tensile testing techniques. The qualification of the RPT for evaluation of melt quality was examined. Furthermore, the RPT was developed into the advanced RPT. Based on the results of this study, suggestions for the measurement and moreover improvement of the melt quality have been proposed.
Zusammenfassung
Die Schmelzequalität wirkt direkt auf alle wichtigen Bauteileigenschaften eines Gussteils. Daher ist die Qualität der Schmelze in jeder Gießerei von entscheidender Bedeutung. In dieser Arbeit wurde die bestehende Schmelzequalität einer Al-Gießerei beurteilt. Aufgrund des steigenden Wissens über den Einfluss von gefalteten Oxiden auf die Schmelzequalität und deren Wechselwirkung mit der Gasporenbildung wurde die Rolle von Oxiden genauer untersucht. Die hier dargestellten Untersuchungen erfolgten an einer LM25 – Al-Gusslegierung (AlSi7Mg0,5 (Cu,Fe)) mittels Unterdruckdichtetest (UDT), Porous Disc Filtrations-Analyse (PoDFA) sowie Schwing- und Zugfestigkeitsversuchen. Die Eignung des UDT zur Bestimmung der Schmelzequalität wurde näher betrachtet und diese Methode in weiterer Folge zum erweiterten UDT entwickelt. Basierend auf den Ergebnissen aller Untersuchungsmethoden konnten Vorschläge für das Messen der Schmelzequalität und darüber hinaus für Verbesserungen der bestehenden Qualität der Schmelze gemacht werden.
Similar content being viewed by others
Literaturverzeichnis
Campbell, J.: Castings, Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, (2003), 12,17,65,225
Brunnhuber, E.: Gießerei Lexikon, Schiele & Schön, Berlin, (1994), 864
Hufnagel, W.: Aluminium-Taschenbuch, Aluminium-Verlag GmbH, Düsseldorf, (1983), 377
Wang, Q. G., C. J. Davidson, J. R. Griffiths und P. N. Crepeau: Oxid Films, Pores and the Fatigue Lives of Cast Aluminum Alloys. Metallurgical and Materials Transactions B (2006), 887–895
Haberl, K., P. Schumacher und G. Geier: Die Eignung des Unterdruckdichtetests zur Bestimmung der Schmelzereinheit von Aluminiumlegierungen. Gießereirundschau, 5/6 (2008), 100–104
Nyahumwa, C., N.R. Green und J. Campbell: Influence of Casting Technique and HIP on the Fatigue of an Al7SiMg Alloy. Met. and Mat. Trans. A, 32A (2001), 349–357
Griffiths, W., R. Raiszadeh und A. Omotunde: The Effect of Holding Time on Double Oxide Film Defects in Aluminium Alloy Castings. Shape Casting: 2nd International Symposium, ed. P. Crepeau, M. Tiryakioglu, J. Campbell, (Warendale, PA: TMS, 2007), 35–42
LaOrchan, W., M. H. Mulazimoglu, X.-G. Cheng und J. E. Gruzleski: Quantified Reduced Pressure Test. AFS Transactions (1995), 565– 574
Brondyke, K. J. und P. D. Hess: Interpretation of Vacuum Gas Test Results for Aluminum Alloys. Transactions of the Metallurgical Society of AIME, Volume 230 (1964), 1542–1546
Wang, Q. G. und P. E. Jones: Prediction of Fatigue Performance in Aluminum shape Castings Containing Defects. Metallurgical and Materials Transactions B (2007), 615–621
Dispinar, D. und J. Campbell: Critical Assessment of the Reduced Pressure Test: Part 1, Porosity Phenomena. International J. Cast Metals Research, Vol. 17 (2004), 280–286
Dispinar, D. und J. Campbell: Critical Assessment of the Reduced Pressure Test: Part 2, Quantification.International J. Cast Metals Research, Vol. 17 (2004), 287–294
Haberl, K.: Schmelzereinheit einer Al-Gusslegierung am Beispiel Al-Si7MgCu0,5 und LM25. Diplomarbeit, Montanuniversität Leoben (2007)
Dasgupta, S., L. Parmenter, D. Apelian und F. Jensen: Proc. 5th International Molten Aluminum Processing Conference, AFS (Des Plaines, 1998), 283–300
Haberl, K., P. Schumacher und G. Geier: Die Eignung des Unterdruckdichtetests zur Bestimmung der Schmelzereinheit von Al-Legierungen. Gießerei (2008), 48–54
Sulinski, H. V. und S. Lipson: Sample for Rapid Measurement of Gas in Aluminum. AFS Transactions (1969), 56–64
Rooy, E. L. und E. F. Fischer: Control Of Aluminum Casting Quality by Vacuum Solidification Tests. AFS Transactions, Volume 76 (1963), 237–240
Tiryakioglu, M.: The relationship between defect size and fatigue life distributions in Al-7Si-Mg alloy castings. Shape Casting, 3rd International Symposium, ed. P. Crepeau et al (Warendale, PA: TMS, 2009), 35–44
Minichmayr, R. und W. Eichlseder: Lebensdauerberechnung von Gussbauteilen unter Berücksichtigung des lokalen Dendritenarmabstandes und der Porosität. Gießerei, 5B (2003), 70–75
Leitner, H., W. Eichlseder und Ch. Fagschlunger: Lebensdauerberechung von Aluminiumkomponenten: Von der Probe zum komplexen Bauteil. Gießerei Praxis 3 (2006), 70–76
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Haberl, K., Schumacher, P. & Stauder, B. Schmelzequalität von Al-Legierungen – Charakterisierung als Basis für Verbesserungen. Berg Huettenmaenn Monatsh 155, 493–498 (2010). https://doi.org/10.1007/s00501-010-0604-5
Received:
Accepted:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s00501-010-0604-5