Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур
The paper presents the results of a study of the possibility of using powder metallurgy methods in obtaining cast titanium bronzes by using titanium-copper alloys obtained by thermal synthesis from a mixture of titanium hydride and copper powders as an alloying component. The conducted studies allow...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-2-3 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Репозитарії
Metal Science and Treatment of Metals| id |
oai:ojs2.localhost:article-337 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Metal Science and Treatment of Metals |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-11-23T17:39:26Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
титанова бронза порошкова металургія лігатура розплав інтерметалід гартування старіння міцність твердість електропровідність |
| spellingShingle |
титанова бронза порошкова металургія лігатура розплав інтерметалід гартування старіння міцність твердість електропровідність Bagliuk, G. A. Voropaiev, V. S. Fedoran, Yu. O. Molyar, O. H. Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| topic_facet |
titanium bronze powder metallurgy master alloy melt intermetallic hardening aging strength hardness electrical conductivity титанова бронза порошкова металургія лігатура розплав інтерметалід гартування старіння міцність твердість електропровідність |
| format |
Article |
| author |
Bagliuk, G. A. Voropaiev, V. S. Fedoran, Yu. O. Molyar, O. H. |
| author_facet |
Bagliuk, G. A. Voropaiev, V. S. Fedoran, Yu. O. Molyar, O. H. |
| author_sort |
Bagliuk, G. A. |
| title |
Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_short |
Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_full |
Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_fullStr |
Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_full_unstemmed |
Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_sort |
cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур |
| title_alt |
Features of structure formation and properties of cast titanium bronzes obtained using thermally synthesized powder ligatures |
| description |
The paper presents the results of a study of the possibility of using powder metallurgy methods in obtaining cast titanium bronzes by using titanium-copper alloys obtained by thermal synthesis from a mixture of titanium hydride and copper powders as an alloying component. The conducted studies allowed optimizing the parameters for obtaining titanium intermetallics of the Ti-Cu and Ti-Cu-Al systems using metal powders as the starting material, and experiments were conducted on melting titanium bronzes using the developed powder alloys.
Experimental melting of titanium bronze ingots was carried out for three bronze compositions: Cu - 2.7% Ti; Cu - 2.7% Ti - 0.5% Al and Cu - 2.7% Ti % - 1.0 % Al. As the results of the research showed, alloying of the copper melt with powder alloys made it possible to obtain cast alloys, the structure of which consists of a copper matrix phase with evenly distributed inclusions of copper-titanium intermetallic grains with a size of 2-8 microns. Experiments on smelting titanium bronze ingots also showed that the use of synthesized powder alloys significantly accelerates the smelting process, eliminates the need to use high temperatures required for dissolving pure titanium, and thereby reduces the burnout of alloying components, which allows for more accurate adherence to the specified chemical composition of the bronze.
The study of the influence of heat treatment modes on the structure and physical and mechanical properties of cast titanium bronzes showed that after quenching of castings from 800 °С, the structure of cast alloys has a significantly dendritic character and noticeably lower hardness compared to the cast state. A significant increase in the level of hardness and strength of alloys is achieved by aging at 400 °С. The highest level of hardness and strength is noted for the Cu - 2.7% Ti alloy without aluminum. The dependence of the electrical conductivity of bronze, additionally alloyed with 0.5% Al and 3.0 % (wt.) Ni, on the titanium content is extreme: the maximum conductivity (~33 % IACS) is observed for the alloy with 1.5% (wt.) Ti. |
| publisher |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-2-3 |
| work_keys_str_mv |
AT bagliukga featuresofstructureformationandpropertiesofcasttitaniumbronzesobtainedusingthermallysynthesizedpowderligatures AT voropaievvs featuresofstructureformationandpropertiesofcasttitaniumbronzesobtainedusingthermallysynthesizedpowderligatures AT fedoranyuo featuresofstructureformationandpropertiesofcasttitaniumbronzesobtainedusingthermallysynthesizedpowderligatures AT molyaroh featuresofstructureformationandpropertiesofcasttitaniumbronzesobtainedusingthermallysynthesizedpowderligatures AT bagliukga ctrukturoutvorennâtavlastivostílitihtitanovihbronzotrimanihzvikoristannâmtermíčnosintezovanihporoškovihlígatur AT voropaievvs ctrukturoutvorennâtavlastivostílitihtitanovihbronzotrimanihzvikoristannâmtermíčnosintezovanihporoškovihlígatur AT fedoranyuo ctrukturoutvorennâtavlastivostílitihtitanovihbronzotrimanihzvikoristannâmtermíčnosintezovanihporoškovihlígatur AT molyaroh ctrukturoutvorennâtavlastivostílitihtitanovihbronzotrimanihzvikoristannâmtermíčnosintezovanihporoškovihlígatur |
| first_indexed |
2025-09-24T18:19:37Z |
| last_indexed |
2025-12-02T19:01:28Z |
| _version_ |
1850424257460305920 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-3372025-11-23T17:39:26Z Features of structure formation and properties of cast titanium bronzes obtained using thermally synthesized powder ligatures Cтруктуроутворення та властивості литих титанових бронз, отриманих з використанням термічно синтезованих порошкових лігатур Bagliuk, G. A. Voropaiev, V. S. Fedoran, Yu. O. Molyar, O. H. titanium bronze powder metallurgy master alloy melt intermetallic hardening aging strength hardness electrical conductivity титанова бронза порошкова металургія лігатура розплав інтерметалід гартування старіння міцність твердість електропровідність The paper presents the results of a study of the possibility of using powder metallurgy methods in obtaining cast titanium bronzes by using titanium-copper alloys obtained by thermal synthesis from a mixture of titanium hydride and copper powders as an alloying component. The conducted studies allowed optimizing the parameters for obtaining titanium intermetallics of the Ti-Cu and Ti-Cu-Al systems using metal powders as the starting material, and experiments were conducted on melting titanium bronzes using the developed powder alloys. Experimental melting of titanium bronze ingots was carried out for three bronze compositions: Cu - 2.7% Ti; Cu - 2.7% Ti - 0.5% Al and Cu - 2.7% Ti % - 1.0 % Al. As the results of the research showed, alloying of the copper melt with powder alloys made it possible to obtain cast alloys, the structure of which consists of a copper matrix phase with evenly distributed inclusions of copper-titanium intermetallic grains with a size of 2-8 microns. Experiments on smelting titanium bronze ingots also showed that the use of synthesized powder alloys significantly accelerates the smelting process, eliminates the need to use high temperatures required for dissolving pure titanium, and thereby reduces the burnout of alloying components, which allows for more accurate adherence to the specified chemical composition of the bronze. The study of the influence of heat treatment modes on the structure and physical and mechanical properties of cast titanium bronzes showed that after quenching of castings from 800 °С, the structure of cast alloys has a significantly dendritic character and noticeably lower hardness compared to the cast state. A significant increase in the level of hardness and strength of alloys is achieved by aging at 400 °С. The highest level of hardness and strength is noted for the Cu - 2.7% Ti alloy without aluminum. The dependence of the electrical conductivity of bronze, additionally alloyed with 0.5% Al and 3.0 % (wt.) Ni, on the titanium content is extreme: the maximum conductivity (~33 % IACS) is observed for the alloy with 1.5% (wt.) Ti. Досліджено можливості використання методів порошкової металургії при отриманні литих титанових бронз шляхом використання як легуючого компонента титаново-мідних лігатур, отриманих термічним синтезом із суміші порошків гідриду титану та міді. Оптимізовано параметри отримання інтерметалідів титану систем Ti-Cu та Ti-Cu-Al з використанням порошків металів в якості вихідної сировини та проведено експерименти по виплавленню титанових бронз з використанням розроблених порошкових лігатур. Виготовлення злитків проводили для трьох складів бронз: Cu - 2,7 % Ti; Cu - 2,7 % Ti - 0,5 % Al та Cu - 2,7 % Ti % - 1,0 % Al. Легування розплаву міді порошковими лігатурами дозволило отримати литі сплави, структура яких складається з мідної матричної фази з рівномірно розподіленими включеннями мідно-титанових інтерметалідних зерен розміром 2-8 мкм. Застосування синтезованих порошкових лігатур значно прискорює процес плавки, усуває необхідність використання високих температур, необхідних для розчинення титану, і цим зменшує вигорання легуючих компонентів, що дозволяє більш точно дотримуватись заданого хімічного складу бронзи. Показано, що після гартування виливків від 800 °С структура литих сплавів має переважно дендритний характер і помітно меншу твердість порівнянно з литим станом. Значне підвищення твердості та міцності сплавів досягається старінням при 400 °С. Найвищим рівнем твердості та міцності відзначається сплав Cu - 2,7 % Ti без алюмінію. Залежність електропровідності бронзи, додатково легованої 0,5 % Al та 3,0 % (мас.) Ni, від вмісту титану має екстремальний характер: максимальна провідність (~33 %IACS) проявляється для сплаву з 1,5 % (мас.) Ti. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2025-06-30 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-2-3 10.15407/mom2025.02.024 Scientific Technical Journal; Vol. 31 No. 2 (2025): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 24-36 Науково-технічний журнал; Том 31 № 2 (2025): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 24-36 2664-2441 2073-9583 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2025-2-3/2025-2-3 Copyright (c) 2025 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |