Beyond conventional product development of castings properties predictions for efficient design CastDesign

Viktiga resultat som projektet gav

Syftet med projektet var att förbättra de termomekaniska utmattningsegenskaperna (TMF) hos gjutjärnskomponenter. Målet var att förstå hur Mo och alternativa legeringsämnen inverkar på stelning och mikrostrukturbildning inklusive defekter för att i största möjliga mån kunna utnyttja de positiva effekterna av Mo-legering. Inledningsvis i projektet studerades såväl gråjärn som kompaktgrafitjärn, men det sistnämnda utelämnades fortsättningsvis för att få en mer ingående förståelse av legeringsämnenas påverkan.

Långsiktiga effekter som förväntas

Projektet har resulterat i en ökad förståelse för legeringssammansättningens inverkan på stelningsförloppet och därmed på egenskaperna. Legering med Nb och/eller Mo förbättrar de mekaniska egenskaperna oavsett kylhastighet. TMF-provning med laster representativa för kritiska punkter i gråjärnscylinderhuvuden visade att ökad kylningshastighet är en viktigare faktor än ökat legeringsinnehåll för att nå förbättrade egenskaper. Slutligen har modeller tagits fram för att prediktera mekaniska egenskaper utifrån studerade legeringsämnen.

Upplägg och genomförande

Avbrutna stelningsexperiment och ett stort antal gjutförsök utfördes för att studera effekten av Mo och alternativa legeringsämnen på den bildade mikrostrukturen och därmed på draghållfasthet och termisk utmattning. Resultaten verifierades genom en demonstrator i form av ett cylinderhuvud. Från resultaten har modeller som beskriver sambandet mellan legeringselement och prestanda tagits fram.