ВПЛИВ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БРОНЗИ СИСТЕМИ Cu-Al-Si-Sn-Mn ПРИ ЇЇ ЗАТВЕРДІННІ В КОКІЛІ
DOI:
https://doi.org/10.34185/1562-9945-2-157-2025-14Ключові слова:
Бронза, властивості, міцність, пластичність, мідь, алюміній, кремній, олово, марганець, кокіль.Анотація
Приведено результати експериментальних досліджень щодо впливу хімічного складу на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn при її затвердінні в кокілі. Встановлено, що для виготовлення литих виробів з досліджуваної бронзи, яку заливають в кокіль, треба використовувати сплав в якому, мас. %: Al=6,0…7,5; Si=1,0…2,5; Mn= 0,21…0,45; Sn= 1,0…2,2; неминучі домішки (nn) не більше 0,45; Cu – залишок при співвідношенні компонентів, яке визначають безрозмірним критерієм KR, що обчислюють за формулою: KR = (1- 0,01•nn)•(Al-Si-Mn)/(1+Sn)2 і який дорівнює 0,32…0,85. Алюмінієва бронза з величиною KR = 0,32…0,56 в литому стані (без терміч-ної обробки) є багатофазним сплавом з наступними рівнями механічних властивостей: В =423…550 МПа; 0,2 =279…397 МПа; 5 =3,2…5,5%; KCU =13…21 Дж/см2, що дає підставу віднести її до числа високоміцних алюмінієвих бронз з достатнім, як для ли-варних сплавів, рівнем пластичності. Використання результатів роботи дозволить прогнозувати рівень механічних властивостей ливарної алюмінієвої бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn з KR =0,32…0,56 та адаптувати рівні її властивостей за рахунок від-повідної корекції хімічного складу для виготовлення литих деталей з урахуванням особ-ливостей та умов їх роботи в верстато-, приладо-, машино-, суднобудуванні та інших галузях промисловості.
Посилання
Gavariev, R. V., & Gavarieva, K. N. (2022). On the Issue of Casting Copper Alloys in Chill Mold. Materials Science Forum, 1052, 313–318. https://doi.org/10.4028/p-0kxodb.
Ayoola, W., Adeosun, S., Sanni, O., & Oyetunji, A. (2012). 2. Effect of casting mould on mechanical properties of 6063 Aluminum alloy. Journal of Engineering Sci-ence and Technology, 7(1), 86 – 96. https://www.researchgate.net/publication/287590221_Effect_of_casting_mould_on_mechanical_properties_of_6063_Aluminum_alloy.
Suthar, J., Persis, J., & Gupta, R. (2021). Critical parameters influencing the quality of metal castings: a systematic literature review. International Journal of Quality & Reliability Management. https://doi.org/10.1108/ijqrm-11-2020-0368.
Hamasaiid, A., Dargusch, M. S., & Dour, G. (2019). The impact of the casting thickness on the interfacial heat transfer and solidification of the casting during permanent mold casting of an A356 alloy. Journal of Manufacturing Processes, 47, 229–237. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.09.039.
COPPER CASTING ALLOYS. (1994). New York : Copper Development Association. https://www.copper.org/publications/pub_list/pdf/7014.pdf
Hreshta V.L., Lysytsia O.V., Stepanova L.P (2014). Kolorovi metaly ta splavy na yikh osnovi [Colored metals and alloys based on them]. ZNTU. 286 р.
Uzlov, K. I., Kimstach, T. V., & Repiakh, S I. (2024). Lyvarna koroziinostiika trybo-tekhnichna oloviano-aliuminiieva bronza [Foundry corrosion-resistant tribotechnical tin-aluminum bronze]. Zhurfond. 148 р.
Effect of alloying elements on aluminum bronze - Knowledge. China Titanium Bar Manu-facturers, Titanium Tube Suppliers, Titanium Sheet Factory - GNEE. https://www.chinatialloy.com/info/effect-of-alloying-elements-on-aluminum-bronze-95775396.html.
Callcut V. Aluminum Bronzes - Part I. (2002). New York : Copper Development Associa-tion,. 37 p. URL: https://www.copper.org/publications/newsletters/innovations/2002/08/aluminum1.html.
Uzlov, K. I., Repiakh, S. I., Dziubina, A. V., Mazorchuk, V. F., & Kimstach, T. V. (2021). Sposib vyhotovlennia bronzy muzychnoi [Method of making musical bronze] (Patent Ukrainy № 147278). DP “Ukrainskyi instytut intelektualnoi vlasnosti". https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1590857/.
Lebedyev, A., Kovalchuk, B., Giginjak, F., & Lamashevsky, V. (2000). Handbook of me-chanical properties of structural materials at a complex stress state. Begell House, Ins., Publishers. 500 р.
Obers, S. F. P. M., Overal, J. J., Wong, W. J., & Walters, C. L. (2022). The effect of the yield to tensile strength ratio on stress/strain concentrations around holes in high-strength steels. Marine Structures, 84, 103205. https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2022.103205.
Zhang, S.-h., Zhao, D.-w., & Wang, X.-n. (2014). Influence of yield-to-tensile strength ratio (Y/T) on failure assessment of defect-free and corroded X70 steel pipeline. Journal of Central South University, 21(2), 460–465. https://doi.org/10.1007/s11771-014-1960-1.
Register, L. (2020). Rules for the manufacture, testing and certification of materi-als. American Bureau of Shipping. Generic Rules for Classification, Materials and Welding and Survey After Construction. Part, 2.
Wong, W. J., & Walters, C. L. (2021). Failure Modes and Rules Related to the Yield-to-Tensile Strength Ratio in Steel Structures. У ASME 2021 40th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. American Society of Mechanical Engineers. https://doi.org/10.1115/omae2021-61995.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Системні технології
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
