Pallografiittivaluraudan mallinnus ja optimointi mekaanisesti ja termisesti kuormitetuille komponenteille

Jarkko Laine

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Valut ovat nykyään tarkeässä osassa koneenrakennuksessa. Erityisesti suurten moottorien valmistuksessa yli 60% komponenteista ovat valuja. Valuraudat ovat tärkeitä materiaaleja, koska niillä on hyvät materiaaliominaisuudet ja eritoten erittäin hyvä valettavuus. Teknisen kehityksen johdosta moottorikomponenttien mekaaniset ja termiset kuormitukset ovat kasvaneet ja samalla materiaalivaatimukset ovat nousseet. Komponenttien luotettavuus ja elinikävaatimukset ovat entistäkin tärkeämpiä. Tässä työssä tutkittiin aluksi erityyppisten valurautojen lämmönjohtavuuksia huoneenlämpötilasta 400°C:een. Näiden tulosten perusteella tutkittiin tarkemmin pallografiittivalurautojen lämmönjohtavuuksia ja mekaanisia ominaisuuksia korotetuissa lämpötiloissa eri piipitoisuuksilla ja valuraudan matriisin ferriitti-perliitti suhteilla. Näiden vaikutus lämmönjohtavuuteen ja mekaanisiin ominaisuuksiin eri lämpötiloissa mallinnettiin. Korotetuissa lämpötiloissa esiintyy dynaamista myötövanhenemista, jonka vaikutusta ferriittis-perliittisissä pallografiittivaluraudoissa tutkittiin. Saatuja tuloksia käytettiin mekaanisesti ja termisesti kuormitetun komponentin materiaalin optimointiin mallinnuksella. Pallografiittivalurautatyypin valinnalla oli erittäin suuri merkitys komponentin ennustettuun elinikään. Tämä työ lisää tietoa valurautojen, erityisesti pallografiittivalurautojen, käyttäytymisestä korotetuissa lämpötiloissa. Termisesti ja mekaanisesti kuormitettujen komponenttien optimointi on mahdollista tämän tiedon perusteella ja auttaa eri kuormitustapauksissa soveltuvimman pallografiittivalurauta tyypin valitsemisen. Tämä vaikuttaa huomattavasti komponentin elinikään ja luotettavuuteen.
Julkaisun otsikon käännösPallografiittivaluraudan mallinnus ja optimointi mekaanisesti ja termisesti kuormitetuille komponenteille
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Orkas, Juhani, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0221-5
Sähköinen ISBN978-952-64-0222-2
TilaJulkaistu - 2020
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • valurauta
  • lämmönjohtavuus
  • dynaaminen myötövanheneminen
  • mekaaniset ominaisuudet
  • korotetut lämpötilat
  • materiaalin optimointi

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Pallografiittivaluraudan mallinnus ja optimointi mekaanisesti ja termisesti kuormitetuille komponenteille'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä