Синергетичний та селективний вплив легуючих елементів на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn

Simple item page
dc.contributor.authorКімстач, Тетяна Володимирівнаuk_UA
dc.contributor.authorУзлов, Костянтин Івановичuk_UA
dc.date.accessioned2025-06-27T07:02:21Z
dc.date.available2025-06-27T07:02:21Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionТ. Кімстач: ORCID 0000-0002-8993-201X; К. Узлов: ORCID 0000-0003-0744-9890uk_UA
dc.description.abstractUKR: Представлено результати досліджень синергетичного та селективного впливу легуючих елементів на механічні властивості ливарної бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn, розплав якої був залитий та охолоджений в піщану та сталеву ливарні форми. Мета роботи -встановити закономірності синергетичного та селективного впливу легуючих компонентів та умов формування литої термічно не обробленої бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn при масовому вмісті алюмінію –6,0...7,5%, кремнію –1,0...2,5%, марганцю –0,21...0,45%, олова –1,0...2,2% на її механічні властивості при нормальній температурі, розплав якої був залитий в піщану та сталеву ливарну форму. Для визначення комплексного впливу хімічного складу досліджуваної бронзи на її механічні властивості використали критерій, KR, який є певним співвідношенням легуючих елементів бронзи та її домішок. Хімічний склад виплавлених бронз визначали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L. Інтервал температур за яким розраховували середньозважену швидкість охолодження бронзових зразків визначали за результатами диференційного термогравіметричного аналізу, який проводили на синхронному термічному аналізаторі STA 449 C «Jupiter» фірми NETZSCH (Німеччина). Механічні властивості бронз визначали за результатами руйнування зразків на машині FP-100/1 та маятниковому копрі PSW-30. Твердість за Брінелем визначали на приладі ТШ-2. Встановлено, що синергетичний та селективний вплив легуючих елементів на границі міцності та плинності бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn визначається більшою мірою швидкістю охолодження бронзи в ливарній формі, підвищення якої призводить до інверсії характеру селективного впливу легуючих компонентів на міцність. Характер селективного впливу хімічних елементів на границю плинності та твердість лише частково змінюється по відношенню до олова і зовсім не впливає на характер змін показників пластичності бронзи. При цьому, з підвищенням швидкості охолодження бронзи в ливарній формі ступінь синергетичного та селективного впливу легуючих елементів на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn зменшується. З числа легуючих елементів в бронзах системи Cu-Al-Si-Sn-Mn, за характером впливу на рівень механічних властивостей, твердості та долі хімічної сполуки в структурі досліджуваної бронзи, алюміній є антиподом до олова, кремнію та марганцю.uk_UA
dc.description.abstractENG: Alloying elements synergic and selective effects on mechanical properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn system cast bronze, which melt was poured and cooled into sand and steel molds, studies results are presented. Purpose – to establish regularities of Cu-Al-Si-Sn-Mn system alloying components synergic and selective influence and conditions for forming cast, non-heat-treated bronze with mass content of aluminum - 6.0...7.5%, silicon - 1.0...2.5%, manganese - 0.21...0.45%, tin - 1.0...2.2% on its mechanical properties at normal temperature, which melt has been poured into sand and steel casting mold. To determine studied bronze chemical composition complex influence on its mechanical properties, criterion КR has been used. Cast bronzes chemical composition has been determined on EXPERT 4L precision analyzer. Temperature interval for which bronze samples average-weighted cooling rate was calculated has been determined based on differential thermogravimetric analysis results, which has been performed on synchronous thermal analyzer STA 449 C «Jupiter», NETZSCH Co. (Germany). Bronzes mechanical properties have been determined based on samples destruction results on FP-100/1 machine and PSW-30 pendulum impactor. Brinell hardness has been determined on a ТШ-2 device. It has been established that alloying elements synergistic and selective effect on Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronzes strength limit and yield strength are mainly determined by bronze cooling rate in casting mold, which increasing leads to alloying components selective effect character inversion on strength. Chemical elements selective influence nature on yield strength and hardness only partially changes in relation to tin and does not affect the changes nature in bronze plasticity indicators at all. At the same time, with bronze cooling rate increasing in casting mold, degree of alloying elements synergic and selective influence on mechanical properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronze decreases. Among alloying elements in Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronzes, in terms of influence on mechanical properties level nature, hardness and chemical compounds in studied bronze structure amount, aluminum is antipode to tin, silicon, and manganese.ENG: Alloying elements synergic and selective effects on mechanical properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn system cast bronze, which melt was poured and cooled into sand and steel molds, studies results are presented. Purpose – to establish regularities of Cu-Al-Si-Sn-Mn system alloying components synergic and selective influence and conditions for forming cast, non-heat-treated bronze with mass content of aluminum - 6.0...7.5%, silicon - 1.0...2.5%, manganese - 0.21...0.45%, tin - 1.0...2.2% on its mechanical properties at normal temperature, which melt has been poured into sand and steel casting mold. To determine studied bronze chemical composition complex influence on its mechanical properties, criterion КR has been used. Cast bronzes chemical composition has been determined on EXPERT 4L precision analyzer. Temperature interval for which bronze samples average-weighted cooling rate was calculated has been determined based on differential thermogravimetric analysis results, which has been performed on synchronous thermal analyzer STA 449 C «Jupiter», NETZSCH Co. (Germany). Bronzes mechanical properties have been determined based on samples destruction results on FP-100/1 machine and PSW-30 pendulum impactor. Brinell hardness has been determined on a ТШ-2 device. It has been established that alloying elements synergistic and selective effect on Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronzes strength limit and yield strength are mainly determined by bronze cooling rate in casting mold, which increasing leads to alloying components selective effect character inversion on strength. Chemical elements selective influence nature on yield strength and hardness only partially changes in relation to tin and does not affect the changes nature in bronze plasticity indicators at all. At the same time, with bronze cooling rate increasing in casting mold, degree of alloying elements synergic and selective influence on mechanical properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronze decreases. Among alloying elements in Cu-Al-Si-Sn-Mn system bronzes, in terms of influence on mechanical properties level nature, hardness and chemical compounds in studied bronze structure amount, aluminum is antipode to tin, silicon, and manganese.en
dc.identifier.citationКімстач Т. В., Узлов К. І. Синергетичний та селективний вплив легуючих елементів на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn. Сучасні проблеми металургії. Дніпро, 2025. № 28. С. 162–183. DOI: 10.34185/1991-7848.2025.01.10.uk_UA
dc.identifier.doi10.34185/1991-7848.2025.01.10
dc.identifier.issn1991-7848 (Print)
dc.identifier.issn2707-9457 (Online)
dc.identifier.urihttps://journals.nmetau.edu.ua/index.php/mpm/issue/view/155/115en
dc.identifier.urihttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20679en
dc.language.isouk
dc.publisherУкраїнський державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпроuk_UA
dc.subjectбронзаuk_UA
dc.subjectміцністьuk_UA
dc.subjectпластичністьuk_UA
dc.subjectтвердістьuk_UA
dc.subjectвластивостіuk_UA
dc.subjectалюмінійuk_UA
dc.subjectкокільuk_UA
dc.subjectпіщана формаuk_UA
dc.subjectмагнітна проникністьuk_UA
dc.subjectbronzeen
dc.subjectstrengthen
dc.subjectplasticityen
dc.subjecthardnessen
dc.subjectpropertiesen
dc.subjectaluminumen
dc.subjectdie molden
dc.subjectsand molden
dc.subjectmagnetic permeabilityen
dc.subjectКМТОМuk_UA
dc.subject.classificationTECHNOLOGY::Materials scienceen
dc.titleСинергетичний та селективний вплив легуючих елементів на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mnuk_UA
dc.title.alternativeAlloying Elements Synergic and Selective Effect on Mechanical Properties of Cu-Al-Si-Sn-Mn System Bronzeen
dc.typeArticleen
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
Кimstach.pdf
Size:
1 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
№ 28 (СПМ)
Статті КМТОМ (ДМетІ)