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

Удосконалення хімічного складу бронзового промислового литва

A. V. Dziubina, V. F. Mazorchuk, K. I. Uzlov, S. I. Repyakh

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 %.


Ключові слова


бронза; цинк; міцність; пластичність; мікроструктура; крихкість; евтектоїд

Повний текст:

PDF (English)

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


Пристатейна бібліографія ГОСТ


ГОСТ 493-79. Бронзы безоловянные литейные. Марки. [Чинний від 1980-01-01]. 

 

Михайлов А. М. Литейное производство : учеб. для металлургических специальностей вузов. Москва : Машиностроение, 1987. 256 с. 

 

Курдюмов А. В., Пикунов М. В. Производство отливок из сплавов цветных металлов. Москва : МИСИС, 1996. 504 с. 

 

Корольков А. М. Литейные свойства металлов и сплавов. Москва : Наука, 1967. 198 с. 

 

Лейбензон В. О, Пілюшенко В. Л., Кондратенко В. М. Тверднення металів і металевих композицій. Київ : Наукова думка, 2009. 446 с. 

 

Богуслаєв В. О., Репʼях С. І., Могилатенко В. Г. Ливарні властивості металів і сплавів для прецизійного литва. Запоріжжя : АТ «МОТОР СІЧ», 2016. 474 с. 

 

Uzlov K., Repiakh S., Mazorchuk V., 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. Vol. 5. Pp. 349−364. 

 

ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. [Введен в действие 1986-01-01]. Изд. офиц. Москва : Стандартинформ, 2005. 24 с. 

 

ГОСТ 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. [Введен в действие 1979-01-01]. Изд. офиц. Москва : ИПК «Издательство стандартов», 2003. 12 с.

 

Metals Handbook : Fractography and Atlas of Fractographs. By Editor Howard E. Boyer. Vol. 9, 8th January, 1974. American Society for Metals, 499 p., Metalls Park, Ohio. 

 

ASTM E3-11 (2017). Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens. ASTM International : web-site.