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자료유형
학술저널
저자정보
Saeid Rezanezhad (Semnan University) Mohammad Azadi (Semnan University) Mahboobeh Azadi (Semnan University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.27 No.5
발행연도
2021.1
수록면
860 - 870 (11page)

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In the present article, the influence of the heat treatment on high-cycle fatigue and fracture behaviors of piston aluminum–silicon alloys was studied. For this objective, standard samples were tested under fully-reversed cyclic bending by a rotaryfatigue machine and then, fracture behaviors were investigated by the field emission scanning electron microscopy. Beforeexperiments, two heat treatments were performed on as-cast aluminum specimens, including a cooling process on samplesafter casting and the T6 treatment (solutioning for 5 h at 500 °C, quenching and ageing for 9 h at 180 °C). Obtained resultsshowed that the heat treatment changed the distribution and the size and of silicon phases in the aluminum matrix andincreased the hardness, significantly. In addition, the high-cycle fatigue lifetime increased by the heat treatment, surprisinglyas 2146% and 411%, at the highest stress level and the lowest stress level, respectively. This enhancement was more thanthe improvement by cooling samples after casting. Observing cleavage and quasi-cleavage marks on the specimen fracturesurfaces was the reason for the brittle fracture behavior. Besides, cleavage planes were smaller in heat treated samples, withshorter micro-cracks or lower crack densities, which affected the fatigue lifetime of the material.
#Heat treatment effect · Aluminum–silicon alloy · Engine piston · High-cycle fatigue · Fracture behavior

목차

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참고문헌 (36)

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M. Azadi / 2013 / Effects of strain rate and mean strain on cyclic behavior of aluminum alloys under isothermal and thermo-mechanical fatigue loadings / Int. J. Fatigue 47:148~153 google schola M. Azadi / 2013 / The effect of various parameters on out-of-phase thermo-mechanical fatigue lifetime of A356.0 cast aluminum alloy / Int. J. Eng. Trans. C Asp. 26(12):1459~1468 google schola M. Azadi / 2015 / Comparison between isothermal and non-isothermal fatigue behaviors in cast aluminum–silicon–magnesium alloy / Strength Mater. 47(6):840~848 google schola F. S. Silva / 2006 / Fatigue on engine pistons—a compendium of case studies / Eng. Fail. Anal. 13:480~492 google schola M. J. Caton / 2001 / The infuence of heat treatment and solidifcation time on the behavior of small-fatiguecracks in a cast aluminum alloy / Mater. Sci. Eng. A 314:81~85 google schola

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