Кафедра матеріалознавства та термічної обробки металів (ДМетІ)

Permanent URI for this community

http://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/14633

UK: Кафедра матеріалознавства та термічної обробки металів (Дніпровський металургійний інститут, ДМетІ) EN: Department of Material Science and Heat Treatment of Metals (Dnipro Metallurgical Institute, DMetI)

Browse

Now showing 1 - 20 of 124

Regularities of Formation of Structure, Phase Composition and Properties of Chromium–Manganese Alloys in the Initial Cast State during the Process of Friction Wear
(G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, 2021) Koval, Yu. M.; Kutsova, Valentyna Zynoviivna; Kovzel, Maksim A.
ENG: Structural and phase transformations, as well as changes in the microhardness of the matrix, austenite-carbide eutectic, and total hardness that occur in chromium–manganese alloys in the cast state during wear by friction under different loads are studied. As shown, a high wear resistance of chromium–manganese alloy (C—3.1%, Cr—13.1%, Mn—15.75%, Ni—1.15%) is associated with high microhardness of the matrix, austenitic-carbide eutectic based on Me7C3 carbide and determined by the degree of doping and the parameter of the shape of the eutectic carbide, as well as due to the deformation-phase transformations that occur in the investigated alloys during friction wear.
Фізичні та ливарні властивості сплавів системи Cu-Sn-Al
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович; Усенко, Руслан Вікторович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Визначення фізичних та ливарних властивостей олов'яно-алюмінієвої бронзи, що містить Sn – до 6,73 % та Al – до 7,53 %, за масою. Методика. Плавки проводили у графітовому тиглі в індукційній печі під шаром деревного вугілля. Температуру ліквідус і солідус сплавів визначали за результатами термографування розплаву, що твердіє. Величину вільної (С) та абсолютно утрудненої (АЗ) лінійної усадки та температуру переходу сплаву з пластичного в пружний стан при охолодженні в ливарній формі визначали за загальноприйнятими методиками. Рідкоплинність бронз оцінювали довжиною заповненого каналу спіральної проби за ГОСТ 16438.Оцінку схильності бронзи БрО3А3 до пригару та до утворення гарячих i холодних тріщин здійснювали за результатами візуального дослідження поверхні зразків. Питому щільність литої бронзи визначали розрахунковим шляхом. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Контроль хімічного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Величину достовірності апроксимації та відповідні залежності будували з використанням комп'ютерної програми EXEL. Результати. За якісними та кількісними показники та оцінки фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %, визначено, що з числа можливого вмісту олова і алюмінію в системі Сu-Sn-Al найбільш перспективною є бронза з 3...4% (мас.) кожного з зазначених легуючих компонентів. Наукова новизна. Вперше визначено ряд фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %. Вперше встановлено, що лінійна усадка таких бронз, температура переходу з пластичного в пружний стан при охолодженні після затвердіння та величина ударного вигину при нормальній температурі залежать від їх структури, тобто від фазового складу, який визначається вмістом в бронзі її легуючих елементів. Практична значимість. За результатами досліджень фізичних та ливарних властивостей бронзу БрО3АЗ рекомендовано використовувати як ливарний матеріал.
Вибиваємість з виливків піщано-рідкоскляних стрижнів, що структуровані паро-мікрохвильовим затвердінням
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Білий, Олександр Петрович; Усенко, Руслан Вікторович
UKR: Мета досліджень – встановити вплив температури попереднього нагрівання та вмістрідкого скла в піщано-рідкоскляняних сумішах, що структуровані за ПМЗ-процесом на роботу їх руйнування під дією ударного навантаження. Методика.У роботі використовували кварцовий пісок марки 1К2О202, воду, натрієве рідке склоз питомою щільністю 1,42...1,44 г/см3 і силікатним модулем 2,8...3,0. Структурування сумішей проводили в мікрохвильовій печі з випромінюванням частотою 2,45 ГГц і потужністю магнетрона 0,9 кВт. Термічну обробку зразків проводили в лабораторній печі опору в інтервалі температур від 100 до 1100 С з ізотермічною витримкою зразка при заданій температурі впродовж 45...50 хв. Роботу вибивання зразків розраховували за методикою ЦНДІТМАШ. Руйнування зразків структурованих сумішей за ПМЗ-процесом проводили на лабораторному копрі марки 5033А. Структуру зразків досліджували на оптичному мікроскопі при збільшенні 100. Результати. Зі збільшенням температури попереднього нагріву робота вибивання піщано-рідкоскляних сумішей структурованих в паро-мікрохвильовій середовищі за способом ПМЗ, що містять від 0,5 до 2,5 % рідкого скла з модулем 2,8...3,0 знижується за експонентною залежністю і при температурі попереднього нагріву від 800 до 1100 °С, практично, стає рівною нулю. Робота вибивання сумішей, попередньо нагрітих до 600 °С, не перевищує 20 Дж. З цього випливає, що такі стрижні або їх окремі частини можуть бути видалені з виливків ударно-вібраційних способом навіть із сплавів на основі міді та алюмінію. Вибивання стрижнів або їх частин, у яких після контакту з залитим в ливарну форму розплавом температура не перевищила 600 °С, рекомендовано здійснювати шляхом занурення виливків в воду. Наукова новизна. Структурування формувальних і стрижневих сумішей в паро-мікрохвильовому середовищі вирішує проблему вибивання піщано-рідкоскляних сумішей, що містять рідкого скла до 2,5%, з виливків з більшості ливарних сплавів, що використовують в промисловості. Практична значущість. Результати досліджень будуть корисні при розробці технологій та обладнання, призначених для видалення піщано-рідкоскляних стрижнів та форм, що структуровані за ПМЗ-процесом.
Дефекти зміцненого шару за лазерної дії
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Губенко, Світлана Іванівна; Парусов, Е. В.; Парусов, О. В.
UKR: Постановка проблеми. Дослідження впливу неметалевих включень на утворення дефектів за лазерної обробки бачаться актуальними. Мета роботи − вивчення дефектів зміцненого шару сталей за лазерного впливу, пов'язаних із наявністю неметалевих включень. Методика. Матеріалами для досліджень були промислові сталі, які містять різні неметалеві включення. Зразки різних сталей з попередньо полірованою поверхнею піддавали лазерному нагріву на установках ГОС-30М і КВАНТ-16. Застосовували такі методи: петрографія, мікрорентгеноспектральний (MS-46 Cameca) і оптична мікроскопія (Неофот-21) для дослідження дефектів та ідентифікації включень. Результати. Встановлено, що за лазерного впливу на поверхні і в поверхневому шарі сталі виникають різного роду дефекти, не пов'язані і пов'язані з неметалевими включеннями. Показано, що неметалеві включення є причиною появи різного роду дефектів зміцненого шару сталевих виробів за лазерної обробки (тріщини, порожнини, порушення геометрії зміцненого шару). Обговорюються причини появи дефектів, пов'язаних з присутністю включень різних типів. Наукова новизна. Наведено класифікацію дефектів зміцненого шару. Встановлено природу й особливості утворення дефектів, які повʼязані з появою швидкісних термічних напружень, структурною неоднорідністю, а також із плавленням, тепловим руйнуванням і випаровуванням включень, що виходять на поверхню і містяться в межах зміцненого шару. Зазначено, що виявлені дефекти – це готові осередки руйнування сталевого виробу або деталі в умовах дії статичних і динамічних навантажень, а також контактних напружень. Практична значимість. Показано, що незадовільна якість зміцненого шару, пов'язана з наявністю різного роду дефектів поблизу неметалевих включень, спричинює зниження механічних і експлуатаційних характеристик сталевого виробу або деталі. Отримані результати допоможуть розробити технологію лазерної обробки сталей з регламентованими параметрами якості зміцненого шару, що дозволить попередити утворення різного роду дефектів.
Development of a Model for Calculating Changes in K76f Rail Steel Temperature to Determine the Heat Treatment Parameters
(National Academy of Sciences of Ukraine, 2021) Babachenko, Oleksandr; Kononenko, Ganna; Podolskyi, Rostyslav
ENG: Introduction. The conditions of operation of the railways of Ukraine and the prospects for their entry into the international system of transport corridors require the development and modernization of railway tracks, including rails. Problem Statement. Given the necessity to ensure the main operational parameter of the rails (wear resistance), regulatory and technical documents standardize hardness. The most progressive European standard EN 13674-1-2011 establishes that the hardness of the rail head at a depth of 20 mm shall be, at least, 321 HB, while STU 4344:2004 requires, at least, 321 HB at a depth of 11 mm. At the same time, according to EN 13674-12011, the rail surface hardness without the formation of needle structures shall be, at least, 405 HB. Purpose. To determine the possibility of achieving hardness without needle structures for rail head made of steel 0,80% C, 0,25% Si, 0,97% Mn, 0,055% V (hereinafter referred to as K76F), which complies with the world requirements, based on the calcination experiment and calculations with the use of the model; to determine the rational cooling rate for K76F steel during heat treatment. Materials and Мethods. K76F rail steel with 0.80% C, 0.25% Si, 0.97% Mn, 0.055% V. Techniques: metallographic studies, hardness measurements, determination of calcination by end quenching, modeling by means of mathematical calculation with the use of QForm heat treatment software package. Results. The change in temperature, the formation of structure and hardness across the section of a K76F steel sample for calcination tests according to GOST5657 has been modeled. The changes in the hardness and microstructure has been experimentally established, depending on the distance to the heat sink surface; the cooling rate in the points where the hardness meets the requirements of EN 13674-1-2011 for rails has been determined. Conclusions. The analysis of the model has shown a high accuracy of the model and the convergence of the experimental results with the calculated ones. It has been established that the requirements of EN 13674-1-2011 can be achieved up to a hardness of 405 HB without the formation of needle structures on steel that meets the chemical composition of K76F according to DSTU 4344: 2004.
Структуроутворення в матриці дактильованих білих чавунів в процесі високотемпературної обробки
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Миронова, Тетяна Михайлівна; Пройдак, Светлана Вікторівна
UKR: На пластичність сплавів евтектичного типу впливає не лише поведінка при деформації евтектичної складової, але й структура твердого розчину, що оточує евтектичні колонії. У роботі розглянуто вплив режиміввідпалу на формування зеренної структури аустенітної матриці в білих дактильованих чавунах. Підвищення пластичності таких сплавів забезпечується за рахунок розвитку карбідного перетворення в легованому ванадієм евтектичному цементиті. Дослідження проводили на сплавах, що містять близько 2,1 ... 3,2% ванадію і різну кількість вуглецю: 2,35%; 2,85% і 3,38%. Гарячу прокатку проводили на лабораторному двохвалковому стані «300» з гладкою бочкою. Діапазон досліджуваних обтиснень 17 ... 65%. Температура початку деформації дорівнювала 1050°С. Після виходу з валків зразки гартували в воду. В процесі гарячої прокатки в ледебуритних доевтектичних чугунах при динамічному знеміцненні аустеніту в формуванні його зеренної структури переважає динамічна рекристалізація, яка призводить до формування подрібнених рівноосних зерен. При збільшенні об'ємної частки ледебуриту, особливо коли він утворює суцільну сітку (С%  2,85%), вплив попередньої обробки на зміну структури аустеніту послаблюється. У цьому випадку на першому плані залишається стимулювання карбідних перетворень, які порушують монолітність цементитного каркасу. Показано, що дрібнозернисту структуру аустеніту забезпечує застосування двоступінчатого (багаторазового) відпалу, що включає ізотермічні витримки в аустенітній області (850...950°С ) та при перлітизації (680°С). Крім того в процесі такого відпалу відбувається початкова стадія карбідного перетворення в цементиті і подальше підвищення його пластичності.
Структурування формувальних та стрижневих сумішей за способом паро-мікрохвильового затвердіння
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович
UKR: Мета – дослідити властивості піщано-рідкоскляних сумішей, які структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (ПМЗ-процес). Методика. В дослідженнях для порівняння властивостей виготовляли стрижні за СО2-процесом та за способом паро-мікрохвильового затвердіння. Суміші виготовляли з кварцового піску марки 1К3О3016 та натрієвого рідкого скла з питомою щільністю 1440 кг/м3 та силікатним модулем МSiO2 = 2,93. Межу міцності на стиск отриманих зразків визначали відповідно до ГОСТ 23409.7-78, обсипальність зразків – до ГОСТ 23409.9 і газотвірну здатність – до ГОСТ 23409.12-78. Результати. Виготовлені ливарні форми та стрижні за способом паро-мікрохвильового затвердіння (ПМЗ-процесом) відразу після структурування придатні до використання, оскільки мають високу міцність, практично не містять вологи і, відповідно, практично негазотвірні, тобто не потребують послідуючого сушіння. Спосіб ПМЗ завдяки можливості отримувати ливарних форм та стрижнів із сумішей з вмістом РС від 0,5 до 1,5 % придатний для виготовлення в них виливів із сталі, чавуну і кольорових сплавів. Таким способом можливо виготовляти стрижні і форми будь-якої складності, а їх обмеження за масою і розмірами будуть обумовлені тільки вантажопідйомністю і розмірами робочого простору камери використовуваємої мікрохвильової (надвисокочастотної) печі. Наукова новизна. Вперше встановлено властивості піщано-рідкоскляних сумішей, які структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (за ПМЗ-процесом), з використанням 1...3 % (за масою) висушеного пилоподібного рідкого скла в кварцовому піску, та кварцового піску, плакованого 2...6 % рідкого скла і висушеного до сипучого стану. Практична цінність. Структурування за ПМЗ-процесом можна використовувати для виготовлення піщано-рідкоскляних форм та стрижнів масою до 6 кг при одиничному, мало- та дрібносерійному виробництві виливків з залізовуглецевих та кольорових сплавів.
Формування структури і властивостей ливарного алюмінієвого сплаву в гранично деформованому стані
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Носко, Ольга Анатоліївна; Аюпов, Олександр Альбертович
UKR: Метою дослідження є вирішення актуальної задачі задоволення потреби машинобудування в алюмінієвих сплавах, що деформуються, за одночасної фактичної відсутності їх вітчизняного виробництва за рахунок розробки деформованого сплаву на основі ливарного сплаву АК7ч. Для досягнення поставленої мети необхідним є вивчення впливу мікролегування та умов кристалізації на структуроутворення гранично деформованого сплаву АК7ч для управління структурою та властивостями при розробці деформівних сплавів на основі АК7ч. Методи. У роботі досліджували гранично деформовані доевтектичні силуміни на базі АК7ч з добавками стронцію та скандію. Експеримент проводили за планом ортогональних латинських квадратів. Мікроструктуру вивчали на оптичному мікроскопі "Axiovert - 200MAT". Параметри кількісних характеристик структури визначали за стандартними методиками. Мікротвердість евтектики вимірювали на ПМТ-3 за ДСТУ ISO 6507-1:2007. Ідентифікацію фаз проводили методом фазового рентгеноструктурного аналізу на дифрактометрі ДРОН - 3М у Соka фільтрованому випромінюванні. Із залученням розрахункової методики визначення граничного ступеня деформації при прокатці клиноподібних зразків вивчали залежність технологічної деформованості від хімічного складу сплаву на базі АК7ч та режиму водневої обробки його розплаву. Результати. Визначено закономірності структуроутворення гранично деформованого ливарного алюмінієвого сплаву АК7ч. Отримано залежності параметрів структури дослідного сплаву в литому та гранично деформованому стані від вмісту елементів-модифікаторів та швидкості кристалізації. Встановлено суттєве підвищення параметра кристалічної решітки a-Al у деформованому стані порівняно з литим для всіх сплавів на основі АК7год незалежно від мікролегування та швидкості кристалізації. У a-Al у деформованому стані збільшується розчинність скандію та заліза. Отримано залежності технологічної деформівності від складу сплаву АК7ч та режиму водневої обробки його розплаву. Встановлено підвищення деформованості сплаву на 60% при комплексному фізико-хімічному впливі мікролегування стронцієм, скандієм та водневої обробки розплаву протягом 20 хвилин порівняно з литим сплавом вихідного складу. Наукова новизна. Вперше встановлено закономірності структуроутворення та формування комплексу механічних властивостей при спільному впливі Sr, Sc та швидкості кристалізації гранично деформованого доевтектичного сплаву АК7ч. Дані отримані для сплаву АК7ч при варіюванні вмісту стронцію 0…0,2%, скандію 0…0,5% та швидкості охолодження при кристалізації 6,67∙10-4…103 град/с. Практична цінність. У ході експерименту проведеного за планом ортогональних латинських квадратів оптимізували склад сплаву АК7ч, отримали інструмент на його структуроутворення, що забезпечує необхідний рівень механічних властивостей. Холодною деформацією прокаткою із заготівлі сплаву АК7ч (Sr, Sc) з максимальною толщиною 11 мм була отримана смуга завтовшки 2,4 мм. Справжня деформація металу АК7ч(Sr, Sc) після водневої обробки (протягом 20 хв) склала 1,19.
Випаровування малих мас води при їх обертанні в області стоячих хвиль мікрохвильового випромінювання
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович
UKR: Мета роботи – дослідити швидкість нагріву та випаровування води з одиночних та парних наважок води масою до 600 г в залежності від їх числа, маси та розміщення на обертовому столі мікрохвильової печі. Методика. Визначення впливу маси, кількості і місця положення наважок води на тривалість її випаровування проводили з використанням картонних стаканів, які встановлювали у центрі та рівновіддалено від центру обертання робочого столу мікрохвильової печі. Зміну маси наважок під час їх обробки мікрохвильовим випромінюванням проводили шляхом їх зважування через кожні 1...4 хв обробки. Обробку наважок мікрохвильовим випромінюванням проводили в печі з об'ємом робочої камери 32 літри, з номінальною потужністю магнетрону 900 Вт, частотою мікрохвильового випромінювання 2,45 ГГц. Результати. Встановлено, що для реалізації процесу структурування піщано-рідкоскляних сумішей за способом паро-мікрохвильового затвердіння використання наважок води (водяних зарядів) в резонаторі мікрохвильової печі більше 3 г недоцільно. Це зумовлено тим, що подальше збільшення маси наважок призводить до збільшення тривалості нагрівання та випаровування води з неї. При збільшенні маси води у наважок, що розташовані у центрі обертового столу, тривалість її випаровування мало залежить від маси наважок, розташованих на краю обертового столу. При цьому тривалість нагріву і випаровування води з парних наважок малої маси, розташованих як у центрі, так і на краю, зростає зі збільшенням їх маси. Наукова новизна. Вперше досліджено та встановлено час тривалості нагрівання та випаровування малих парних наважок води, розташованих на краю і в центрі обертового столу мікрохвильової печі, від їх вихідної маси. Практична цінність. Отримані дані будуть корисні для розробки технології структурування формувальних та стрижневих піщано-рідкоскляних сумішей за способом паро-мікрохвильового затвердіння.
Дослідження впливу домішок в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Білий, Олександр Петрович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Постановка проблеми. Дослідити вплив основних легуючих компонентів Sn, Al по 3…4% кожного без урахування впливу домішок, а також кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu- Sn-Al на її механічні властивості. Мета. Встановити припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Методика. Сплави для досліджень готували сплавленням первинних шихтових матеріалів технічної чистоти в індукційній печі тигельній з використанням графітового тигля і деревного вугілля в якості покривного матеріалу. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх статичному розтягуванні і ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Контроль хіміч- ного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Оцінку ступеня впливу кожної з домішок на механічні властивості оцінювали за коефіцієнтами регресії завдяки вирішенню системи відповідних лінійних рівнянь методом Г. Крамера. Результати та їх обговорення. За результатами досліджень у роботі встановлені припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при оптимальному вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Висновки. Вперше встановлено вплив оптимальної кількості легуючих компонентів (Sn, Al по 3…4% кожного) без урахування впливу домішок, а також домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості. Практичне використання одержаних закономірностей при приготуванні бронзи БрО3А3 є запорукою отримання виливків з заданим рівнем властивостей.
Прогнозування властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Білий, Олександр Петрович; Усенко, Руслан Вікторович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Багатофакторність, нерівнозначність і різновекторність впливу умов виробництва на якість виливків – характерні риси будь-якої ливарної технології. Ці особливості призводять до постійного «дрейфу» в часі оптимуму поєднання властивостей ливарних форм і стрижнів, співвідношень значущості факторів і технологічної вагомості параметрів в процесі формування якості виливків і стабільності технології їх виробництва. Тому робота, що присвячена розробці методики прогнозування властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (ПМЗ-процес), є актуальною. Мета. Розробити методику розрахунку властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі. Методика.Для встановлення загальної структури передбачуваної залежності між обраними параметрами, заснованої тільки на інваріантності фізичної залежності при зміні масштабів одиниць, використовували -теорему аналізу розмірностей. З цією метою припустили, що між n даних фізичних величин (відібраних параметрів) існує якась залежність, у якій вид постійний навіть при зміні масштабів одиниць в деякому класі систем одиниць. Тобто, вона еквівалентна залежності між меншим числом p=n–k безрозмірних величин, де k – найбільше число величин з незалежними розмірностями серед вихідних n величин. Наукова новизна. Вперше розроблена методика розрахунку властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані за ПМЗ-процесом, що дозволяє на теоретичному рівні корегувати як склад суміші, так і її властивості. Практична значущість. Використання методики розрахунків властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, структурованих за ПМЗ-процесом, дозволить підвищити точність аналізів і прогнозування властивостей сумішей та при необхідності, відповідним чином змінити склад суміші, скорегувати відповідні технологічні параметри виробництва формувальних та стрижневих сумішей, зменшити витрати на процес оптимізації складу цих сумішей.
Use of the Dactyling Effect to Obtain a Compositional Structure in White Iron during Forming
(IOP Publishing, 2021) Myronova, T.; Ashkelianets, A.; Chukhlib, V.; Biba, N.; Gubskii, S.; Okun, A.
ENG: Cast iron is traditionally used as a casting alloy for the manufacture of products operating in various industries. White cast irons are used for parts with high wear resistance due to the presence in their composite structure a large number of eutectic carbides, which are located around the dendrites of the solid solution and provide a high level of hardness and strength. The location of eutectic colonies in the form of a mesh causes a low level of ability to withstand impact loading, facilitates the chipping of individual "grains" in abrasive wear and limits the use of these alloys. The use of forming process allows us to grind the eutectic mesh in the structure of white cast iron, which significantly improves the complex of mechanical and operational properties. But the low level of plasticity of white cast iron in the cast state does not allow widespread using white cast iron plastic deformation. The possibility of hot deformation of cast iron workpieces with different speeds and schemes was investigated. The deformation rate of alloys was varied due to the use of different equipment for mass and small-series production using different types of metal forming.
Розроблення методики моделювання фазово-структурних перетворень у легованих Fe-C сплавах
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Меркулов, О. Є.; Клемешов, Є. С.; Кононенко, Ганна Андріївна; Бабаченко, О. І.
UKR: Побудова діаграм ТТТ чи ССТ є важливим та завжди актуальним завданням для матеріалознавців, оскільки вони надають повну інформацію, необхідну для призначення раціональних режимів термічної обробки сталей. Однак, велика кількість сплавів в поєднанні з високою чутливістю розміру зерен до зміни хімічного складу вказує на те, що неможливо створити достатню кількість діаграм для спільного застосування. Одним із сучасних матеріалознавчих завдань була розробка універсальних моделей, які дозволяють розрахунковим методом отримати ТТТ та ССТ діаграми найбільш наближені до експериментальних даних. Мета досліджень – розробка методики моделювання фазово-структурних перетворень у легованих Fe-C сплавах для прикладного матеріалознавства. Для побудови ССТ діаграм дані про фактичний хімічний склад та вплив базових хімічних елементів на утворення структури було визначено через відомі ТТТ діаграми. В рамках даних досліджень було проведено аналіз літературних даних та проведено математичне моделювання за допомогою програмних забезпечень: QForm, JmatPro, MathLAB, Call Phad. Прикладом одночасного використання розрахунку та експериментальних методів можуть служити діаграми ССТ. За основу яких береться відома ТТТ діаграма та фактичний хімічний склад та шляхом моделювання перетворення аустеніту в центрі заготовок різного перерізу, охолодження яких відбувається в однорідному охолоджуючому середовищі будується структурні діаграми. В даній роботі розроблено методику, яка базується на застосуванні стандартних пакетних термодинамічних моделей в поєднанні з кінетичною моделлю, що дозволяє оперативно враховувати найменші коливання хімічного складу в межах однієї марки сталі (від плавки до плавки) або зміни умов охолодження (від вироба до вироба). Побудовано та проаналізовано ССТ діаграми для сталей 30ХГС з діапазонами хімічного складу 0,28...0,29% С, 1,00...1,49% Si, 0,92...1,10% Mn, 0,91...1,10% Cr, 0,12...0,13% Ni; сталі 45ХГС 0,43% С, 1,38% Si, 0,95% Mn, 1,06% Cr, 0,10% Мо; сталі 50ХГСМ 0,50% С, 1,48% Si, 1,05% Mn, 1,20% Cr; сталі 60ХГСМ 0,58% С, 0,89% Si, 0,81% Mn, 1,27% Cr, 0,06% Ni. Дана методика може бути застосована для коригування режимів термічної обробки або хімічного складу Fe-C сплавів поточного виробництва; а також для прогнозування структурного складу дослідних сплавів при розробці нових матеріалів.
Water Resistance of Structured Sand-Sodium-Silicate Mixtures
(Dnipro University of Technology, 2021) Solonenko, L. I.; Repiakh, Serhii I.; Uzlov, Kostiantyn I.; Mamuzich, I.; Bilyi, Oleksandr P.; Kimstach, Tetiana V.
ENG: Purpose. To establish regularities of changes in sand-sodium-silicate mixtures (SSSM) relative water resistance, structured by steam-microwave solidification method (SMS), on their structuring parameters and sodium silicate solute (SSS) dissolution conditions. Methodology. Technical purity water, SSS with 2.8–3.0 silicate modulus, quartz sand with 0.23 mm average particle size were used in this work. Studies were carried out on quartz sand samples, which were preliminarily cladded with 0.5–2.5 % (by weight) SSS and structured by SMS method. The fracture time of structured mixtures was evaluated on cubic specimens with 20 mm rib length, which were immersed in water at different temperatures. Findings. Changes in SSSM water resistance in water regularities depending on their manufacturing, use and storage conditions were established. Recommendations for SSSM rods removal from castings in water were developed. Originality. For the first time, it has been established that relative water resistance of the SSSM structured by SMS method decreases along with increase in water temperature in which it is destroyed. Depending on SSS mass used for quartz sand cladding in range 0.5–2.5 %, water resistance dependence on treatment in steam-microwave environment with 2–7 minutes’ running time acquires an inversion character with inversion point ∼3.1 minutes into the processing. For the first time, it has been discovered that in boiling water the relative water resistance of SSSM, structured by SMS-process and having preheating, monotonically increases with preheating temperature rising from 100 to 600 °С, sharply increases when heated to 600–700 °С and practically becomes absolute after preliminarily preheating to higher temperatures. Practical value. Research results will be useful in concepts of processes accompanying destruction of structured sands with water-soluble binders expanding, as well as in technologies and equipment development designed for SSS rods and mold rests removing from castings.
Взаимодействие Н-слоев с легированными сталями
(Український державний університет науки і технологій; Університет Аалто Гельсінкі, Фінляндія, 2021) Карпов, Владимир Юрьевич
UKR: Раніше в дослідженнях, коли визначалися умови виникнення Η-шарів у залізі, було зроблено висновок, що у Fe-C сплавах Н-шар не утворюється, якщо концентрація вуглецю вище 0,2%. Однак детальне вивчення зразків показало, що існують помітні відмінності її мікроструктури після традиційного відпалу. Для досліджень було обрано дві найбільш поширені, але відмінні за класами марки сталей - аустенітна Х18Н9Т та феритомартенситна 40X13. З цих сталей виготовлялися зразки для механічних випробувань, які зазнавали термоциклювання у водні за різних режимів. Після обробки зразки зазнавали випробувань, а потім досліджувалася їхня мікроструктура. В результаті досліджень встановлено, що сталі типу Х18Н9Т практично не змінюють своїх механічних властивостей навіть після тривалого термоциклювання (понад 500 годин). Інакше змінювалися властивості сталі 40X13 після ТЦО у водні. Проведені дослідження дозволяють зробити однозначний висновок - феритомартенситні хромисті сталі типу 40X13 неприпустимі для використання у водневмісних середовищах.
Вплив дресування на структуру і властивості гарячекатаної листової сталі для холодної штамповки
(НМетАУ, 2021) Куцова, Валентина Зіновіївна; Іванченко, Віталій Георгійович; Котова, Тетяна Володимирівна; Ковзель, Максим Анатолійович
UKR: Досліджено вплив дресування на структуру і властивості гарячекатаних сталевих штаб та листів, які призначені для холодної штамповки. Отримані дані можуть бути використані при визначенні параметрів дресування для забезпечення формування структури і рівня властивостей металу згідно з вимогами ГОСТ 4041–2017. Розробка оптимальної технології дресування дозволить знизити несприятливий вплив процесу старіння та отримати якісну листову сталь для холодної штамповки.
Інформаційні технології в матеріалознавстві
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2021) Носко, Ольга Анатоліївна; Савчук, Лариса Миколаївна; Карпов, Володимир Юрійович; Аюпова, Тетяна Анатоліївна
UKR: Відповідає робочій програмі навчальної дисципліни «Інформаційні технології в матеріалознавстві». Розглянуті основні визначення та класифікація інформаційних технологій, безпека інформації, можливості використання комп’ютерних технологій в матеріалознавстві. Наведений короткий огляд інформаційних систем, що використовуються при дослідженні матеріалів. Описані бази знань і бази даних, що використовуються для аналізу досліджень. Призначений для студентів спеціальностей (бакалаврський рівень) 121 – Інженерія програмного забезпечення 122 – Комп’ютерні науки. 132 – Матеріалознавство.
Структура і властивості листового прокату після дресирування за різними технологічними схемами виробництва
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Куцова, Валентина Зіновіївна; Ковзель, Максим Анатолійович; Котова, Тетяна Володимирівна
UKR: Постановка проблеми. Розробка ефективної технології процесу дресирування дозволить випускати гарячекатаний листовий прокат із показниками якості, які відповідають вимогам стандартів до холоднокатаного листа. Споживачі із значним економічним ефектом замість дорогого холоднокатаного листа зможуть використовувати порівняно недорогий гарячекатаний. Мета статті: встановлення впливу дресирування за різними технологічними схемами виробництва гарячекатаного тонко- і товстолистового прокату для холодного штампування на структуру і властивості металу. Висновки. Встановлено закономірності формування структури і властивостей дресованого за різними технологічними схемами виробництва гарячекатаного тонко- і товстолистового прокату для холодного штампування. Показано, що зі збільшенням ступеня деформації під час дресирування в агрегаті поперечного різання спостерігається зниження пластичності гарячекатаних товстолистових штаб із низьковуглецевих сталей. В результаті термообробки і дресирування на окремо розташованому стані гарячекатаної тонколистової низьковуглецевої сталі підвищується пластичність металу та формується однорідна структура згідно з вимогами ДСТУ 2834-94. Отримання гарячекатаного тонколистового прокату з показниками якості на рівні вимог до холоднокатаного металу дозволить використовувати гарячекатаний прокат замість холоднокатаного, що забезпечить зростання продуктивності праці, зниження витратного коефіцієнта металу й економію електроенергії та природного газу.
Зміцнення трубного інструменту шляхом проведення комбінованої обробки – іонного азотування з нанесенням зносостійких покриттів
(Український державний університет науки і технологій; Університет Аалто Гельсінкі, Фінляндія, 2021) Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Столбовий, В'ячеслав Олександрович
UKR: У зв’язку з низькою стійкістю трубного інструменту виникла необхідність в удосконаленні зміцнюючих технологій трубного інструменту, оптимізації режимів таких технологій, розробці нових методів зміцнення з використанням нових матеріалів, покрить і нанотехнологій. Проведення комбінованої обробки матричних кілець, роликів, опорних планок станів ХПТР, яка включає азотування з наступним осадженням керамічних покриттів в єдиному технологічному процесі з використанням ДВДР в вакуумно-дугових установках типу «Булат» (ННЦ ХФТІ) значно підвищує стійкість інструменту внаслідок високих показників поверхневої твердості. Проведення хіміко-термічної обробки після загартування з відпуском інструментальної сталі 4Х5МФ1С (іонного азотування в плазмі ДВДР), а також нанесення зносостійких покрить TiN, TiZrN, NbN, TiZrN/NbN, TiN/СrN на робочі поверхні інструменту значно на 30-40% збільшує експлуатаційні властивості інструменту і термін його експлуатації, а також якість його поверхні, що значно збільшує якість внутрішньої поверхні корозійностійких труб.
Перспективные направления развития технологий производства высокопрочного стального крепежа
(Український державний університет науки і технологій; Університет Аалто Гельсінкі, Фінляндія, 2021) Перчун, Галина Ивановна; Ивченко, Александр Васильевич; Чмелева, Валентина Степановна
UKR: На основі системного аналізу існуючих технологій виробництва кріпильних виробів та нових технічних рішень щодо отримання кріпильних виробів класу міцності не нижче 8.8 визначено та обґрунтовано напрямки удосконалення та розвитку технологій отримання високоміцних кріплень. Нові технологічні рішення дозволять отримати високоміцні кріпильні вироби, що забезпечують високий рівень механічних властивостей та експлуатаційної надійності.

Browse

Browsing Кафедра матеріалознавства та термічної обробки металів (ДМетІ) by Issue Date

Results Per Page

Sort Options