Μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς χυτών κραμάτων αλουμινίου A357 υπό δυναμικά φορτία κρούσης. - Στυλιανός, Αντώνης (2015)
Η παρούσα εργασία μελετάει τα αποτελέσματα της θερμικής κατεργασίας τεχνητής γήρανσης στις μηχανικές ιδιότητες κρούσης του χυτού κράματος αλουμινίου A357 (Al-7Si-0.7Mg). Αξιοποιήθηκαν προηγούμενες δοκιμές κρούσης κατά το πρότυπο Charpy προκειμένου να καταγραφούν οι μεταβολές της δύναμης κρούσης καθώς και της ενέργειας που απορροφάται κατά την κρούση ως συνάρτηση των διαφορετικών καταστάσεων θερμικής κατεργασίας του κράματος. Οι πειραματικές δοκιμές περιελάμβαναν την θερμική κατεργασία δοκιμίων από Α357 σε όλες τις καταστάσεις τεχνητής γήρανσης, αναφορικά τις καταστάσεις υπό-γήρανσης, μέγιστης γήρανσης και υπερ-γήρανσης. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκαν οι πειραματικές δοκιμές κρούσης από όπου καταγράφηκαν οι καμπύλες δύναμης –μετατόπισης των δοκιμίων. Αποτιμήθηκαν από τις εν λόγω καμπύλες χαρακτηριστικές τιμές, όπως το δυναμικό όριο διαρροής, η αντίσταση στην κρούση καθώς και ο ρυθμός ασταθούς διάδοσης ρωγμής. Οι υπολογισμένες τιμές του δυναμικού ορίου διαρροής συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες τιμές ημι-στατικών δοκιμών (εφελκυσμός) και παρουσίασαν αμελητέες αποκλίσεις στην κατάσταση της μέγιστης γήρανσης. Οι τιμές του φορτίου για τις οποίες πραγματοποιείται η έναρξη διάδοσης ρωγμής σε κρούση υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας τον ρυθμό μεταβολής της ελαστικότητας (compliance change rate) ΔC/C. Επιπρόσθετα υπολογίστηκαν οι τιμές της δυναμικής δυσθραυστότητας χρησιμοποιώντας την μεθοδολογία του κρίσιμου δυναμικού συντελεστή έντασης τάσεων καθώς και την μεθοδολογία με το J ολοκλήρωμα. Οι τιμές του κρίσιμου δυναμικού συντελεστή έντασης τάσεων υπολογίσθηκαν ελαφρώς υψηλότερες από τις αντίστοιχες των ημι-στατικών δοκιμών. Τέλος προτάθηκαν συσχετίσεις μεταξύ των ιδιοτήτων κρούσης και εφελκυσμού για το χυτό κράμα αλουμινίου.