Статті КМТОМ (ДМетІ)

Permanent URI for this collection

http://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/14635

Browse

Browsing Статті КМТОМ (ДМетІ) by Subject "aluminum"

Now showing 1 - 3 of 3
  • Thumbnail Image
    Item
    Si and Mn Effect on Mechanical Properties and Linear Shrinking of Non-Magnetic Cu-Al System Cast Bronzes
    (Dnipro University of Technology, Dnipro, 2025) Kimstach, Tetiana V.; Uzlov, Kostiantyn I.; Bilyi, Oleksandr P.; Repyakh, Serhii I.
    ENG: Purpose. To establish Si and Mn influence on mechanical properties level at 20 °C and aluminum bronzes structure with Al from 3 to 9 % mass content investigation. Methodology. Cast bronzes mechanical properties have been determined based on their fracture results on FP-100/1 machine and PSW-30 pendulum impactor. Microstructure has been examined using Neophot-21 optical microscope. Bronzes linear shrinkage coefficients have been calculated based on results of determining cast cylindrical samples lengths changes. Si and Mn complex influence on bronzes properties has been determined by the results of simplex triangles according to H. Scheffer plan constructing. Temperature has been measured with chromel-alumel thermocouple completed with electronic potentiometer. Bronzes chemical composition has been determined on ­EXPERT 4L analyzer. Findings. Silicon (up to 2 %) and manganese (up to 2 %) adding to Cu-Al system bronze, while aluminum content from 9 to 3 % reducing, leads to bronze ultimate tensile and yield strength decreasing during stretching and its plasticity increasing. At the same time, bronze structure, at any combination of Al, Si and Mn contents within their changes in studied limits, remains single-phase. Originality. For the first time, comprehensive assessment of influence of Si and Mn with simultaneous decrease in Al content on mechanical properties and linear shrinkage of Cu-Al-Si-Mn system cast bronzes has been carried out. It has been established that all bronzes of studied compositions have a single-phase structure and mechanical properties level that is inherent for pressure-worked bronzes. Practical value. The research results expand understanding about elemental and complex influence of Si and Mn on aluminum bronzes properties, provide an opportunity to choose a bronze with properties required level from its cast billet for deformation or to design castings taking into account the linear shrinkage values discovered in this work. The data obtained can also be the basis for new foundry, corrosion-resistant, non-magnetic bronzes, which have strength and density at the level of some carbon steel grades, development. Such materials have been used for parts that operate in chemically aggressive environments manufacturing, for control and measuring equipment and devices parts, for ship parts and naval devices, fittings, bushings, couplings, intrinsically safe tools, etc.
  • Thumbnail Image
    Item
    Вплив хімічного складу на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn при її затвердінні в кокілі
    (Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович
    UKR: 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 термічної 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 ливарних 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 особливостей та умов їх роботи в верстато-, приладо-, машино-, суднобудуванні та інших галузях промисловості.
  • Thumbnail Image
    Item
    Триботехнічні властивості сплаву БрО3А3 в умовах сухого тертя
    (Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Узлов, Костянтин Іванович; Реп’ях, Сергій Іванович; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, Олена Анатоліївна; Мазорчук, Володимир Федорович; Білий, А. П.
    UKR: В наявний час для виробництва підшипників найбільш часто використовують свинцеві та олов’яні бронзи, що зумовлено їх високим рівнем триботехнічних властивостей та надійністю в експлуатації. Разом з тим, заборона у Європейському союзі використання свинцю у будь яких виробах призвела до необхідності пошуку екологічно безпечних бронз з аналогічним або підвищеним рівнем триботехнічних властивостей. Перспективним напрямом вирішення даної проблеми є бронза БрО3А3, мікроструктура якої повністю відповідає вимогам до підшипникових сплавів. Проте на сьогодні триботехнічні властивості бронзи БрО3А3 не досліджені. Тому, завдання з дослідження триботехнічних властивостей литої бронзи БрО3А3 у якості підшипникового сплаву є актуальним. Мета роботи –встановити величини відносної зносостійкості та коефіцієнту тертя, як параметрів за якими можливо рекомендувати використовувати литу бронзу марки БрО3А3 як антифрикційний матеріал. Випробування на зносостійкість за схемою «диск-диск» проводили відповідно до вимог Державних та Міжнародних стандартів на машині мод. СМЦ-2 при навантаженні 45 кг (441 Н) в умовах тертя-кочення з проковзуванням 10% при кімнатних температурах. Триботехнічні випробування зразків досліджуваних бронз за схемою «куля-диск» проводили в умовах сухого тертя-ковзання на машині тертя «Micron-tribo» відповідно до Міжнародних стандартів DIN 50324 та ISO 20808. Мікроструктуру вивчали за допомогою оптичного мікроскопа NEOPHOT 21 зі збільшенням до 1000 крат. За результатами дослідження встановлено, що порівняно з бронзами БрО5Ц5С5 та БрА9Ж3Л бронза БрО3А3 характеризується більш високим рівнем опору зношуванню при терті по-сухому, що зумовлено наявністю у її структурі твердої, але пластичної фази β-Cu5Sn. Величина коефіцієнту тертя бронзи БрО3А3 співпадає з аналогічним коефіцієнтом бронзи БрО5Ц5С5 і нижче ніж у чистої міді та бронз марок БрО8, БрА5 і БрА9Ж3Л. При цьому, з підвищенням вмісту як олова (від 3 до 4% за масою), так і алюмінію (від 3 до 4% за масою) коефіцієнт тертя бронзи БрО3А3 знижується з 0,28 до 0,25. Результати досліджень є підставою рекомендувати бронзу БрО3А3 у якості триботехнічного матеріалу в вузлах тертя на заміну не тільки свинцевих бронз та бронзи БрО5Ц5С5, але і бронзи марки БрА9Ж3Л.