Удосконалення хімічного складу бронзового промислового литва

Автор(и)

  • A. V. Dziubina аціональна металургійна академія України
  • V. F. Mazorchuk аціональна металургійна академія України
  • K. I. Uzlov аціональна металургійна академія України
  • S. I. Repyakh Національна металургійна академія України

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.070720.57.641

Ключові слова:

бронза, цинк, міцність, пластичність, мікроструктура, крихкість, евтектоїд

Анотація

Вступ. Міждержавний стандарт ГОСТ 493 передбачає максимально допустимий вміст цинку в бронзі БрА9Ж3л масовою часткою не більше 1 %. Цинк у складі алюмінієво-залізної бронзи має неоднозначний вплив на технологічні і механічні характеристики лиття. Зазначений елемент поліпшує рідкоплинність матеріалу, але, в певних кількостях, спричинює окрихчування виробу. Проблематика. У роботі вирішувалася проблема вибору ефективної кількості цинку, який сприяє поліпшенню ливарних властивостей бронзи БрА9Ж3Л без негативного впливу на пластичні й ударні характеристики виливків. Мета дослідження − оцінення впливу Zn на структуру і механічні властивості бронзи БрА9Ж3Л і визначення раціонального її легування. Матеріали і методи. Алюмінієво-залізна бронза БрА9Ж3Л по ГОСТ 493, легована цинком у кількості масової частки від 0 до 4 %. Фрактографію поверхонь руйнування ударних зразків і мікроструктуру виробів вивчали за вимогами АSTM Е3 − 11 (2017). Механічні випробування на статичний розтяг проводили за ГОСТ 1497, на ударний вигин за ГОСТ 9454. Результат. Установлено, що збільшення вмісту цинку понад
0,2 % в складі бронзи БрА9Ж3Л не тільки суттєво зменшує її міцність й різко зменшує пластичність. Причина такої закономірності − збільшення в структурі БрА9Ж3Л кількості евтектоїдной складової. Висновки. Активна втрата пластичності і в'язкості бронзи БрА9Ж3Л, пов'язана зі зміною структурного стану сплаву, зафіксована в інтервалі 0,2...0,6 % Zn. Для литих деталей індустріального призначення максимальний вміст Zn у бронзі БрА9Ж3Л рекомендовано обмежити масовою часткою 0,2 % проти нормативно передбаченого 1,0 %.

Біографії авторів

A. V. Dziubina, аціональна металургійна академія України

Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра,  аспір.

V. F. Mazorchuk, аціональна металургійна академія України

Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра, канд. техн. наук, доц.

K. I. Uzlov, аціональна металургійна академія України

Кафедра матеріалознавства ім. Ю. М. Тарана-Жовніра, докт. техн. наук, проф.

S. I. Repyakh, Національна металургійна академія України

Кафедра ливарного виробництва, докт. техн. наук, проф.

Посилання

GOST 493-79. Bronzy bezolovyannyye liteynyye. Marki (chinniy víd 1980-01-01) [GOST 493-79. Tin-free foundry bronzes. Grades]. (Valid from 1980-01-01). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200009189

Mikhailov A.M., Bauman B.V. and Blagov B.N. Liteynoye proizvodstvo: Uchebnik dlya metallurgicheskikh spetsial'nostey vuzov [Foundry: a textbook for metallurgical specialties of universities]. Moscow: Mashinostroenie, 1987, 256 р. URL: https://www.twirpx.com/file/714903/ (in Russian).

Kurdyumov A.V. and Pikunov M.V. Proizvodstvo otlivok iz splavov tsvetnykh metallov [Production of castings from alloys of non-ferrous metals]. MISIS [National University of Science and Technology «MISIS»]. Moscow, 1996, 504 р. URL: https://www.twirpx.com/file/1831002/ (in Russian).

Korolkov A.M. Liteynyye svoystva metallov i splavov [Foundry properties of metals and alloys]. Moscow: Science, 1967, 198 р. URL: https://www.twirpx.com/file/1036746/ (in Russian).

Leibenzon V.O., Pilushchenko V.L. and Kondratenko V.M. Tverdnennya metaliv i metalevykh kompozytsiy [Solid metal and metal compositions]. Kyiv: Naukova Dumka, 2009, 446 р. URL: http://irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis64r_81/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=REF&P21DBN=REF&R21DBN=1&R21DBN=2&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT=fullwebr&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=0&S21P03=A=&S21COLORTERMS=1&S21STR=Лейбензон%20В$ (in Russian).

Boguslaev V.O., Repyakh S.I. and Mogilatenko V.G. Lyvarni vlastyvosti metaliv i splaviv dlya pretsyziynoho lytva [Casting properties of metals and alloys for precision casting]. Zaporizhzhia: Promotional Society “MOTOR SICH”, 2016, 474 р. URL: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN =EC&P21DBN=EC&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT=fullwebr&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=0&S21P03=A=&S21COLORTERMS=1&S21STR=Могилатенко%20В$ (in Ukrainian).

Uzlov K., Repiakh S., Mazorchuk V. and Dziubina A. Phase Composition, Structure and Mechanical Properties of Industrial Bronze BrA9Zh3L Additionally Doped with Zinc. Scientific development and achievements: Monograph [Text]. LP22772, 20-22 Wenlock Road, London, N1 7GU, 2018, vol. 5, pp. 349−364. URL: https://www.google.com/search?q=Uzlov+K.%2C+Repiakh+S.%2C+Mazorchuk+V.%2C+Dziubina+A.+(2018).+ Phase+Composition%2C+Structure+and+Mechanical+Properties+of+Industrial+Bronze+BrA9Zh3L+Additionally+Doped+with+Zinc.+Scientific+development+and+achievements%3A+Monograph&oq=Uzlov+K.%2C+Repiakh+S.%2C+Mazorchuk+V.%2C+Dziubina+A.+(2018).+Phase+Composition%2C+Structure+and+Mechanical+Properties+of+Industrial+Bronze+BrA9Zh3L+Additionally+Doped+with+Zinc.+Scientific+development+and+achievements%3A+Monograph&aqs=chrome..69i57.6182j0j8&sourceid=chrome&ie=UTF-8.

GOST 1497-84. Metally. Metody ispytaniy na rastyazheniye [GOST 1497-84. Metals. Methods of tension test]. (Valid from 1986-01-01). Publ. office. Moscow: Standartinform, 2005, 24 p. URL: http://docs.cntd.ru/ document/gost-1497-84

GOST 9454-78. Metally. Metod ispytaniya na udarnyy izgib pri ponizhennykh, komnatnoy i povyshennykh temperaturakh [GOST 9454. Metals. Method for testing the impact strength at low, room and high temperature]. (Valid from 1979-01-01). Publ. office. Moscow: IPK “Standart Publ.”, 2003, 12 p. URL : http://docs.cntd.ru/document/ 1200005045

Metals Handbook : Fractography and Atlas of Fractographs. By Editor Howard E. Boyer. Vol. 9, 8 January, 1974. American Society for Metals, Metalls Park, Ohio. URL: https://books.google.com.ua/books?id =Wp1XC3mN_2IC&pg=PA364&lpg=PA364&dq=10.%09Metals+Handbook:+Fractography+and+Atlas+of+Fractogra20–%20January%201%2C%201974&f=false

ASTM E3-11 (2017) Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens. ASTM International : web-site. URL: https://www.astm.org/Standards/E3.htm

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження