Fluid flow phenomena are very closely related to the casting quality and surface finish of the cast part. In addition, the good quality of the casting product can be achieved by using an optimum gating system design. In this work, a vortex well, which is one of the important components of gating system design, is utilized in order to demonstrate its effectiveness in improving the mechanical and microstructure properties of the cast part. An X-ray radiography test was performed in order to investigate the porosity distribution in castings with different vortex well dimensions. The scatter of flexure strength results was quantified by Weibull statistics. Microstructure analysis was conducted by using a scanning electron microscope (SEM) to examine the microstructure of selected casting specimens produced from the vortex well design. By optimizing the vortex well design, porosity inside the casting was significantly reduced, while the mechanical strength and reliability of aluminum casting were further enhanced.

Les alliages ferritiques Fe-8 %Al possèdent des propriétés physiques et mécaniques prometteuses pour le développement et la conception de nouveaux types d’aciers allégés. Ces alliages présentent cependant des défauts de surface appelés « roping », apparaissant après l’étape d’emboutissage à froid. La formation de ces défauts est principalement attribuée à la distribution hétérogène des orientations des grains. Dans cette étude, les effets de la quantité de déformation, de la vitesse de déformation et de la température ont été examinés en utilisant la torsion à chaud. Les essais ont été réalisés à des températures comprises entre 900 °C et 1100 °C et des vitesses de déformation comprises entre 0,1 s-1 et 10 s-1. Il a été montré que deux types de recristallisation dynamique pouvaient intervenir durant la déformation à chaud : la recristallisation dynamique continue et la recristallisation dynamique discontinue.

Le comportement en fatigue sous différentes charges d’un alliage d’aluminium issu de la technologie AIRWARETM a été caractérisé sur métal brut et après traitement de surface. Plusieurs traitements sont étudiés et en particulier un traitement n’utilisant pas de Cr lors de la phase de décapage est comparé aux traitements conventionnels. Les résultats montrent que, sur métal brut, la résistance à la fatigue des alliages AIRWARETM est supérieure à celle d’alliages aéronautiques conventionnels des familles 2xxx et 7xxx, comme par exemple l’alliage 2024. Après traitement de surface, cette différence est réduite mais les alliages AIRWARETM demeurent systématiquement plus résistants. L’utilisation d’un modèle de mécanique de la rupture élastique linéaire permet d’expliquer ce bon comportement par une taille moyenne de piqûres générées lors du traitement de surface réduite.

In order to limit the thermal gradient of plates during quenching and limit flatness issues, it is necessary to control the cooling. This control requires the knowledge of the cooling performances of the cooling device. This paper describes the equipments and procedure we developed for the on-line characterization of quenching. We illustrate the application of this methodology to the quench of Burns Harbor. After the austenitzing furnace, this quench is equipped with 3 cooling sections that have been characterized for several flow rates, for several speeds of plates and for the top and bottom sides of plates. Thanks to the collected data, heat fluxes have been calculated and correlations describing the cooling performances of the equipment have been built. These correlations have been implemented in a thermal model that gives the thermal state of a plate during cooling according to parameters like thickness of the plate, flow rates of the cooling sections, speed of the plate, and temperature after heating. Experimental and numerical results are discussed.