Addition of Secondary Aluminium in Sand Cast Aluminium-Silicon Alloys

Abstract

For denne masteroppgaven var målet å undersøke effekten tilsetningen av legeringse-lementer som kobber, jern, sink, nikkel og mangan har på en AlSi10Mg-legering.Samt å finne et gunstig varmebehandlingsprogram for nevnte legeringer. Disse leg-eringselementene ble tilsatt til 5 forskjellige legeringer med en økende mengde, disseskulle representere tilsetningen av resirkulert aluminium.

Forskjellige tester ble utført på de støpte legeringene, først ble det funnet en gunstigvarmebehandling. Deretter ble noen mekaniske tester som strekkprøving og hard-hetsmålinger gjennomført. Prøvene ble til slutt undersøkt med optisk mikroskop ogskanningselektronmikroskop.Det ble funnet at det gunstigste varmebehandlingsprogrammet var T6-programmet,med innherding ved 535◦C i 8 timer, vannkjøling og utherding ved 175◦C i 8 timer.

De mekaniske egenskapene og kornstørrelsen for legeringene blir påvirket av denforskjellige mengden legeringselementer.Fra resultatene samlet gjennom dette prosjektet er det rimelig å konkludere medat bruk av resirkulert aluminium i støpeprosessen er en god idé, så lenge det ikketilføres for store mengder. Med de miljømessige og økonomiske fordelene som opp-nås ved bruk av resirkulert aluminium, vil bruk av resirkulert aluminium anbefalesfor denne støpeprosessen

For this master thesis the aim was to investigate the effect the additon of alloyingelements like copper, iron, zinc, nickel and manganese has on an AlSi10Mg alloy andfind an optimal heat-treatment program for said alloys. These alloying elements wasadded to 5 different alloys with an increasing amount. This addition was added torepresent the addition of recycled aluminium.

Various test was conducted on the casted alloys, first a heat-treatment was found.Then some mechanical testes like tensile testing and hardness measurements wascompleted. Before the samples was investigated by optical microscope and scanningelectron microscope.It was found that the optimal heat-treatment program was the T6 program, with so-lution heat-treatment at 535◦C for 8h, water quenching and artificial aging at 175◦Cfor 8h.

The mechanical properties and the grain size for the alloys was effected bythe various amounts of alloying elements.From the results gathered throughout this project, it is reasonable to conclude thatthe use of recycled aluminium in the casting process is a good idea as long as it isnot added in to large amounts. With the environmental and economical advantagesgained from use of recycled aluminium, the use of recycled aluminium would berecommended for this casting process.