Influence of cooling rates on temperatures phase transitions and on microstructure of aluminium alloy EN AW-5083

Scientific paper - Original scientific paper

• Author: Natalija Dolić
• Author: J. Medved
• Author: P. Mrvar
• Author: Faruk Unkić
• Author's institution: University of Zagreb; Faculty of Metallurgy
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Metallurgy

Abstract (english)

The casting of different forms and dimensions of aluminium alloy EN WA-5083 test samples
and the usage of different types of mould materials resulted in achieving different cooling rates
of samples. The methods used were simple thermal analysis, using casting into a measuring cell
made by the Croning process and using casting into a cone-shaped measuring cell, as well as
simultaneous thermal analysis using the method of differential scanning calorimetry. Significant
temperature phase transitions and times of solidification were determined, and the
dependence model of the solidification time on the sample cooling rate was obtained. Determining
the mean number of grains per unit area on samples after having performed the simple
thermal analysis and differential scanning calorimetry makes it possible to develop a dependence
model of the mean number of grains per unit area on the cooling rate. These models are
the basis for carrying out numerical simulations of solidification and microstructure development
in the cone-shaped measuring cell, and the comparison of the distribution of the mean
number of grains per unit area obtained by simulation with the one obtained experimentally.
The obtained results represent a part of the preliminary tests of the microstructure development
of industrially cast ingots of EN AW-5083 alloy depending on the local ingot cooling rate.

Abstract (german)

Beim Gießen verschiedener Versuchsmuster mit unterschiedlichen Formen und Grßen der Aluminiumlegierung
EN WA-5083 und Verwenden verschiedener Formstofftypen, wurden unterschiedliche
Abkhlgeschwindigkeiten festgestellt. Dabei wurde die Methode der einfachen Thermalanalyse
angewendet, die beim Gießen in eine Messzelle einmal mit dem Croning-Verfahren
hergestellt wurde und einmal in eine kegelfrmige Messzelle gegossen wurde, samt gleichzeitiger
Thermalanalyse mit der Methode der differenziertenWrmemessung. Dabei wurden die Temperaturphasen
bergnge und Zeiten bis zur Erstarrung ermittelt sowie das Zeit-Modell in Abh
ngigkeit der Abkhlgeschwindigkeit bis zur Erstarrung der Versuchsprobe ermittelt. Durch die
Bestimmung des Mittelwertes der Anzahl der Krner pro Flche auf der Versuchsprobe nach der
durchgefhrten einfachen Thermalanalyse und der Methode der differenziertenWrmemessung,
kann ein Abhngigkeitsmodell des Mittelwertes der Anzahl der Krner pro Flche ber die Abk
hlgeschwindigkeit erstellt werden. Diese Modelle sind die Basis, um die numerische Simulation
des Festwerdens und die Mikrostruktur-Entwicklung in der kegelfrmigen messenden Zelle, samt
der Simulation des Vergleichs der Verbreitung des Mittelwertes der Anzahl von Krnern pro Fl-
che zu erlangen. Die erhaltenen Ergebnisse reprsentieren einen Teil der Forschung der Mikrostruktur-
Entwicklung beim industriellen Gießen von Blcken der Legierung EN AW-5083 in Abh
ngigkeit der lokalen Abkhlgeschwindigkeit der Blcke.

• Keywords (english): EN AW-5083 aluminium alloy; numerical simulation; thermal analysis methods; mean number of grains per unit area
• Keywords (german): EN AW-5083 Aluminiumlegierung; numerische Simulation; Thermalanalyse; Mittelwert der Anzahl von Krnern pro Flche
• Language: english
• Publication type: Scientific paper - Original scientific paper
• Publication status: Published
• Peer review: Peer review
• Publication version: Published version
• Journal title: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
• Numbering: vol. 43, no. 11, pp. 957-964
• p-ISSN: 09335137
• e-ISSN: 1521-4052
• DOI: https://doi.org/10.1002/mawe.201200929
• URN:NBN: urn:nbn:hr:115:062151
• Publication: 2012
• Document URL: http://doi.wiley.com/10.1002/mawe.201200929
• Type of resource: Text
• Access conditions: Open access
• Created on: 2017-03-08 13:37:36