Структура та механічні властивості при розтягуванні сплаву Pb–0,3%Sn–0,1%Ca для негативних струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів

  • Віктор O. Дзензерський Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, Україна, Дніпро https://orcid.org/0000-0002-9722-1920
  • Сергій В. Taрaсoв vІнститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-9254-1503
  • Олена В. Сухова Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0001-8002-0906
  • Дмитро О. Редчиць Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0001-8538-6026
  • Володимир A. Іванов Інститут транспортних систем і технологій Національної Академії наук України, Дніпро, Україна https://orcid.org/0009-0008-9836-6508
Ключові слова: свинцево-кислотні акумулятори, негативні струмовідводи, сплав свинець-олово-кальцій, ливарні умови, температура підігріву ливарної форми, природнє старіння, розмір зерна, механічні властивості при розтягуванні

Анотація

Встановлено залежності структури і механічних властивостей при розтягуванні сплаву Pb–0,3%Sn–0,1%Ca для негативних струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів від температури підігріву ливарної форми та тривалості старіння за атмосферних умов. Мікроструктуру сплаву досліджено методами кількісної металографії, скануючої електронної мікроскопії та рентгеноспектрального мікроаналізу. Механічні властивості при розтягуванні, а саме межу міцності на розрив, межу текучості, модуль Юнга і відносне подовження, визначено за кімнатної температури. В разі підвищення температури підігріву ливарної форми в діапазоні від 60 °C до 170 °C межа міцності на розрив зменшується (на ~25 %), а відносне подовження збільшується (на ~50 %) завдяки дворазовому збільшенню розміру зерна в структурі сплаву. Тоді як природнє старіння впродовж 35 діб не має суттєвого впливу ні на розмір зерна, ні на механічні властивості при розтягуванні.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

S. Guruswamy, Engineering Properties and Applications of Lead Alloys, (CRC Press, New York, 2000), https://doi.org/10.1201/9781482276909

D.A.J. Rand, T. Moseley, J. Garche, and C.D. Parker, Valve-Regulated Lead-Acid Batteries, (Elsevier, Amsterdam, 2004), https://doi.org/10.1016/B978-0-444-50746-4.X5000-4

V.O. Dzenzerskiy, S.V. Таrasov, D.O. Redchyts, V.А. Ivanov, and O.V. Sukhova, J. Nano- Electron. Phys. 16(1), 01003 (2024), https://doi.org/10.21272/jnep.16(1).01003

J. Jung, L. Zhang, and J. Zhang, Lead-acid battery technologies: fundamentals, materials, and applications, (CRC Press, Boca Ranton, 2015), https://doi.org/10.1201/b18665

V.O. Dzenzerskiy, S.V. Таrasov, O.V. Sukhova, and V.А. Ivanov, East Eur. J. Phys. 2023(4), 182-188 (2023), https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-21

V.O. Dzenzerskiy, S.V. Таrasov, O.V. Sukhova, D.O. Redchyts, and V.А. Ivanov, Kovove Mater. 62(3), 153-158 (2024), https://doi.org/10.31577/km.2024.3.153

E. Gullian, L. Albert, and J.L. Caillerie, J. Power Sources. 116(1-2), 185-192 (2003), http://dx.doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00705-X

M.T. Wall, Y. Ren, T. Hesterberg, T. Ellis, and M.L. Young, J. Energy Storage. 55, 105569 (2022), https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105569

Y.B. Zhou, C.X. Yang, W.F. Zhou, and H.T. Liu, J. Alloys Compd. 365(1-2), 108-111 (2004), https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00649-2

R.K. Shervedani, A.Z. Isfahani, R. Khodavisy, and A. Hatefi-Mehrjardi, J. Power Sources. 164(2), 890-895 (2007), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.10.105

D. Slavkov, B.S. Haran, B.N. Popov, and F. Fleming, J. Power Sources. 112(1), 199-208 (2002), https://doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00368-3

R.D. Prengaman, J. Power Sources. 67(1-2), 267-278 (1997), https://doi.org/10.1016/S0378-7753(97)02512-3

E. Rocca, G. Bourguignon, and J. Steinmetz, J. Power Sources. 161(2), 666-675 (2006), http://dx.doi.org/10.1016/ j.jpowsour.2006.04.140

Z.W. Chen, J.B. See, W.F. Gillian, and D.M. Rice, J. Power Sources. 42(1-2), 35-45 (1993), https://doi.org/10.1016/0378-7753(93)80135-c

L. Muras, P.R. Munroe, S. Blairs, P. Krauklis, Z.W. Chen, and J.B. See, J. Power Sources. 55(1), 119-122 (1995), https://doi.org/10.1016/0378-7753(94)02171-x

C. Camurri, C. Carrasco, O. Prat, R. Mangalaraja, A. Pagliero, and R. Colàs, Mater. Sci. Technol. 26(2), 210-214 (2010), https://doi.org/10.1179/174328409x443245

M. Dehmas, A. Maitre, J.B. Richir, and P. Archambault, J. Power Sources. 159(1), 721-727 (2006), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.07.094

A. Maitre, G. Bourguignon, G. Medjahdi, E. McRae, and M.H. Mathon, Scr. Mater. 50(5), 685-689 (2004), https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2003.11.013

Y.A. Yassine, M. Lakhal, N. Labchir, E. Zantalla, E. Saad, and M. Sannad, Coat. 13(9), 1534 (2023), https://doi.org/10.3390/ coatings13091534

L. Bouirden, J.P. Hilger, and J. Hertz, J. Power Sources. 33(1-4), 27-59 (1991), https://doi.org/10.1016/0378-7753(91)85046-Y

C.S. Lakshmi, J.E. Manders, and D.M. Rice, J. Power Sources. 73(1), 23-29 (1998), https://doi.org/10.1016/S0378-7753(98)00018-4

J. Hilger, J. Power Sources. 72(2), 184-188 (1998), https://doi.org/10.1016/s0378-7753(97)02711-0

H. Li, W.X. Guo, H.Y. Chen, D.E. Finlow, H.W. Zhou, C.L. Dou, G.M. Xiao, S.G. Peng, W.W. Wei, and H. Wang, J. Power Sources. 191(1), 111-118 (2009), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.10.059

R.D. Prengaman, J. Power Sources. 95(1-2), 224-233 (2001), https://doi.org/10.1016/S0378-7753(00)00620-0

H. Tsubakino, M. Tagami, S. Ioku, and A. Yamamoto, Metall. Mater. Trans. A. 27(6), 1675-1682 (1996), https://doi.org/10.1007/BF02649824

K. Sawai, Y. Tsuboi, Y. Okada, M. Shiomi, and S. Osumi, J. Power Sources. 179(2), 799-807 (2008), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.12.106

D.A.J. Rand, D.P. Boden, C.S. Lakshmi, R.R. Nelson, and R.D. Prengaman, J. Power Sources. 107(2), 280-300 (2002), https://doi.org/10.1016/S0378-7753(01)01083-7.

B.O. Trembach, Yu.A. Silchenko, M.G. Sukov, N.B. Ratska, Z.A. Duriagina, I.V. Krasnoshapka, O.V. Kabatskyi, and O.M. Rebrova, Mater. Sci. 59(6), 733-740 (2024), https://doi.org/10.1007/s11003-024-00834-2

B. Trembach, Y. Silchenko, O. Balenko, D. Hlachev, K. Kulahin, H. Heiko, O. Bellorin-Herrera, S. Khabosha, O. Zakovorotnyi, and I. Trembach, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 134, 309-335 (2024), https://doi.org/10.1007/s00170-024-14115-4

I.М. Spyrydonova, O.V. Sukhova, and G.V. Zinkovskij, Metall. Min. Ind. 4(4), 2-5 (2012). (in Russian)

Yu.G. Chabak, K. Shimizu, V.G. Efremenko, M.A. Golinskyi, K. Kusumoto, V.I. Zurnadzhy, and A.V. Efremenko. Int. J. Miner. Metall. Mater. 29(1), 78-87 (2022), https://doi.org/10.1007/s12613-020-2135-8

О.V. Sukhova, Probl. At. Sci. Technol. 128(4), 77-83 (2020), https://doi.org/10.46813/2020-128-077.

F. Rossi, M. Lambertin, L. Delfaut-Durut, A. Maitre, and M. Vilasi, J. Power Sources. 188(1), 296-300 (2009), https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.11.049

О.V. Sukhova, V.А. Polonskyy, and К.V. Ustinоvа, Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. 3, 46-52 (2019), http://dx.doi.org/10.32434/0321-4095-2019-124-3-46-52 (in Ukrainian)

O.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Voprosy Khimii i Khimicheskoi Technologii. 6, 77-83 (2018), https://doi.org/10.32434/0321-4095-2018-121-6-77-83 (in Ukrainian)

О.V. Sukhova and V.А. Polonskyy, East Eur. J. Phys. 3, 5-10 (2020), https://doi.org/10.26565/2312-4334-2020-3-01.

О.V. Sukhova, V.А. Polons’kyi, and К.V. Ustinоvа, Mater. Sci. 55(2), 291-298 (2019), https://doi.org/10.1007/s11003-019-00302-2

O.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Metallofiz. Noveishie Technol. 40(11), 1475-1487 (2018), https://doi.org/10.15407/mfint.40.11.1475 (in Ukrainian)

V. Lozynskyi, B. Trembach, M.M. Hossain, M.H. Kabir, Y. Silchenko, M. Krbata, K. Sadovyi, O. Kolomiitse, and L. Ropyak, Heliyon 10(3), e25199 (2024), https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e25199

V.G. Efremenko, A.G. Lekatou, Yu.G. Chabak, B.V. Efremenko, I. Petryshynets, V.I. Zurnadzhy, S. Emmanouilidou, and M. Vojtko, Mater. Today Commun. 35, 105936 (2023), https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.105936.1

Опубліковано
2025-06-09
Цитовано
Як цитувати
ДзензерськийВ. O., TaрaсoвС. В., Сухова, О. В., Редчиць, Д. О., & ІвановВ. A. (2025). Структура та механічні властивості при розтягуванні сплаву Pb–0,3%Sn–0,1%Ca для негативних струмовідводів свинцево-кислотних акумуляторів. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 412-417. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-2-50