Browse
Recent Submissions
Item Дослідження впливу параметрів прокатки труб на стані PQF на умови роботи оправки(Донбаська державна машинобудівна академія, 2025) Кондратьєв, Андрій Сергійович; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович; Кузьміна, Ольга Михайлівна; Ревякін, Дмитро Олегович; Спектор, Станіслав СтаніславовичUKR: Робота присвячена аналізу процесу виробництва сталевих безшовних труб гарячою прокаткою в умовах стану безперервної прокатки з тривалковими клітями, а саме стану PQF. Наводиться схема прокатки труб на утримуваних оправках у тривалкових безперервних станах. Досліджується вплив параметрів прокатки труб на стані PQF на умови роботи технологічного інструменту - оправки. Показано, що умови роботи оправки в процесі прокатки на стані PQF істотно залежать від чотирьох основних факторів: зусилля прокатки, що діє на валки, а отже і на оправку; умов тертя на поверхнях контакту металу труби із оправкою; часу контакту металу заготовки з поверхнею оправки в осередку деформації; швидкості ковзання металу труби відносно оправки. Дослідження проводиться за допомогою скінченно-елементного моделювання у програмі QForm UK за методикою повного факторного експерименту 23. Створено модель процесу для деформації суцільної сталевої циліндричної заготовки початковим діаметром 200 мм і довжиною 800 мм у перших двох клітях п’ятивалкового стану; наведено план експерименту. Визначено вхідні фактори – товщина стінки труби, коефіцієнт тертя, швидкість руху оправки. В якості вихідних факторів (функцій відклику) обрано нормальне напруження в осередку деформації, сила тертя, коефіцієнт витяжки, швидкість труби на виході з кліті, питома робота сил тертя. Результати розрахунків оброблено з отриманням коефіцієнтів регресії. За результатами дослідження зроблено висновок, що вплив вхідних факторів на цільові функції для першої та другої кліті стану відрізняються: якщо для першої кліті кожний з них приблизно однаково впливає на силу тертя, то у другій кліті найбільший вплив демонструють коефіцієнт тертя та швидкість переміщення оправки.Item Transformation of the Kirigami-Type Deformable Inlay during Roll Bonding(Dnipro University of Technology, Dnipro, 2025) Frolov, Yaroslav V.; Konovodov, Dmytro V.; Bobukh, Oleksandr S.; Boiarkin, V.ENG: Purpose. To quantitatively analyze the deformation of kirigami-type deformable inlays during the roll bonding process using soft outer matrices, with the goal of predicting their behavior within the composite structure. Methodology. The research involved the fabrication of three-layer composite sheets through roll bonding. Expanded meshes made of mild steel and stainless steel served as the inlay phase, while copper and aluminum alloy sheets were employed as matrix materials. The transformation of the inlay phase within the composite sheets was evaluated. Findings. The experimental investigation yielded data on the deformation behavior of kirigami-type inlays embedded within three-layer sheets during roll bonding. It was observed that using an aluminum matrix induces greater axial metal flow in the deformation zone, leading to a significant increase in the mesh distortion angle. A copper matrix primarily causes flattening of the mesh cells with minimal changes to their angular deformation. In contrast, rolling the steel mesh without a matrix results in negligible angular distortion until the rolling reduction exceeds 50 %. Originality. This study represents the first quantitative analysis of the geometric transformation of kirigami-type deformable inlays as a function of deformation magnitude and matrix material properties during roll bonding. Understanding the shape transformation of the reinforcing phase within the composite sheet enables more accurate prediction of the contact area between the matrix materials during the bonding process. Practical value. The findings of this research provide a basis for predicting the final geometry of kirigami structures within composite materials.Item Особливості технології виробництва труб з жароміцних сталей і жаростійких сплавів(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Медведєв, Михайло Іванович; Бобух, Олександр СергійовичUKR: Ціль роботи. Удосконалення технології виробництва безшовних гарячепресованих труб з жароміцних сталей і сплавів аустенітного класу, а також титанових та цирконієвих сплавів. Розробка технічних рішень по визначенню раціональних температуро-деформаційних і швидкісних режимів пресування труб та експандування попередньо свердлених заготовок, які забезпечують виконання вимог нормативних документів, а саме вимог іноземних стандартів (ASTME, DIN та ін.), ГОСТ, ДСТУ, а також зниження витратного коефіцієнту металу. Методика досліджень. При визначенні математичної залежності раціональних температуро-деформаційних параметрів пресування труб і експандування попередньо свердлених заготовок були використані дані експериментальних досліджень пресування труб з різних сталей і сплавів. Результати. Розроблено ряд технічних рішень по визначенню математичної залежності температур нагрівання заготовок від деформаційних параметрів (коефіцієнта витяжки при пресуванні труб і експандуванні попередньо свердлених заготовок), швидкості пресування, температури максимальної пластичності, залежності величини зерна аустеніта від параметрів технології пресування (температури нагрівання заготовок, геометричних параметрів заготовок та інструменту, тимчасового опору розриву) тощо. Наукова новизна. Визначені раціональні температуро-деформаційні режими пресування труб з жароміцних і жаростійких сплавів для авіаційної промисловості. Практична значимість. Розроблені режими реалізовані при розробки технології виробництва труб на вітчизняних та іноземних пресових установках з забезпеченням вимог нормативної документації.Item Вплив вихідної мікроструктури сплаву системи Al-Mg-Sc на утворення дефектів гарячекатаних штаб(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Андреєв, Віталій Валерійович; Маслов, Дмитрій ОлександровичUKR: Актуальною проблемою сучасного виробництва у транспортній промисловості є забезпечення експлуатаційної надійності та довговічності виробів. Основною тенденцією сучасного розвитку транспорту є підвищення вимог до службових властивостей матеріалів. Це дозволяє забезпечити зменшення обсягів використання таких матеріалів та знизити масу виробів. В роботі розглянуто алюмінієві сплави системи Al-Mg-Sc, як клас матеріалів, що успішно застосовуються в техніці. Висока питома міцність алюмінієвих сплавів збільшує вантажопідйомність і зменшує експлуатаційні витрати пересувного транспорту. Висока корозійна стійкість матеріалу подовжує терміни експлуатації, розширює асортимент товарів, що перевозяться, включаючи рідини і гази з високою агресивної концентрацією. Сплави системи Al-Mg-Sc мають високу міцність, стійкість до корозії та гарно зварюються. У сучасному металургійному виробництві високу частку заготовок та виробів з вищевказаних сплавів, одержують методами обробки металів тиском. В даній роботі розглянуто процес прокатки, як вид обробки металів тиском, що має найбільшу продуктивність. Використання процесів обробки металів тиском при виготовленні заготовок та виробів відповідального призначення обумовлено можливістю отримання високих механічних властивостей матеріалу. Однак забезпечення високих механіко-експлуатаційних властивостей виробу залежить від рівномірності і ступеня проробки структури матеріалу. Це, в свою чергу, пов’язано з технологічними параметрами процесу прокатки такими, як ступінь та швидкість деформації, схеми головних напружень і деформацій, температурний інтервал обробки, швидкість охолодження тощо. Однак сплави алюмінію системи Al-Mg-Sc з вмістом магнію на рівні 5-6 % мають невисоку пластичність, що утруднює їх пластичну деформацію. Прийнято вважати, що для успішного проведення гарячої пластичної деформації необхідно створити найбільш сприятливі умови деформації. Експериментальні дослідження, які представлено в роботі, показали, що крім сприятливих умов деформації, на якість кінцевого продукту впливає мікроструктура металу вихідної заготовки. В роботі виконано аналіз мікроструктури зразків зі сплаву алюмінію 01570. На підставі аналізу встановлено наявність особливостей мікроструктури вихідної заготовки. Співставлення дефектів поверхні штаб після гарячої прокатки з результатами металографічного аналізу зразків, відібраних до та після прокатки, дозволило зробити висновки про вплив вихідної мікроструктури алюмінієвого сплаву на утворення цих дефектів.Item Вдосконалення конструкції промковша машини безперервного лиття круглої заготовки за допомогою чисельного моделювання(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Швець, Олександр Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Петров, Олександр Дмитрович; Ліснича, Тетяна ЄвгенівнаUKR: У зв’язку з суттєвим підвищенням вимог до чистоти круглої безперервнолитої заготовки, що використовується для виробництва особливо відповідальних виробів (коліс для залізничного транспорту, труб спеціального призначення), необхідні комплексні технологічні рішення щодо підвищення якості сталі, насамперед за рахунок зниження кількості та розміру неметалевих включень. При цьому проміжний ковш, як останній агрегат з вогнетривкою футеровкою, відіграє особливу роль завдяки видаленню включень шляхом оптимізації потоків рідкої сталі. Оскільки схема потоків металу в проміжному ковші є базовою складовою їх продуктивності, метою цього дослідження була оцінка та оптимізація гідродинаміки всередині чотириструмкового проміжного ковша шляхом комплексного підходу до зміни його внутрішньої геометрії. Для забезпечення оптимальних умов щодо видалення неметалевих включень, необхідно в першу чергу забезпечити довготривалий контакт металу зі шлаком як за рахунок направленості потоків металу до поверхні розподілу метал-шлак, так і за рахунок збільшення часу перебування металу в проміжному ковші. Основна увага щодо регулювання потоку металу в об’ємі проміжного ковша історично приділяється конструктивним та технологічним особливостям металоприймачів у зоні надходження металу із стальковша для зниження турбулентних потоків. Тому в рамках проведених досліджень акцент був зроблений на оцінці змін потоків рідкої сталі в об’ємі промковша за рахунок використання інших додаткових «модифікаторів» потоків, таких як скімери та перегородки. Слід зауважити, що окрім впливу на розподіл потоків, була проведена оцінка можливого впливу змін на запобігання надмірній ерозії вогнетривкої футеровки проміжного ковша. Для оцінки використовувалось чисельне моделювання методом кінцевих елементів за допомогою комерційного програмного забезпечення Thercast від компанії Transvalor (Франція). Результати фактичної оцінки наявності неметалевих включень у готових виробах показали суттєве зниження інтервалу наявних включень з початкових 50-100 мкм до 20-50 мкм зі стійкою тенденцією щодо зменшення кількості включень після впровадження змін.Item Аналіз впливу хімічного складу на температуру фазових перетворень при гарячій прокатці профілів із заданим рівнем механічних властивостей(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Корнєв, С. В.; Фролов, Ярослав Вікторович; Бобух, Олександр СергійовичUKR: У дослідженні розглянуто моделювання структурних перетворень та формування оптимальних мікроструктур у сталях, оброблених сучасними методами термічної обробки. Математичний опис фазових перетворень базується на теорії зародження і росту зерна, використанні термокінетичних діаграм та прогнозуванні розвитку мікроструктури. Особливу увагу приділено процесу загартування з частковим темперуванням (Q&P), який забезпечує формування багатофазних мікроструктур з оптимальним співвідношенням мартенситу та залишкового аустеніту. У роботі наголошується на важливості вибору методів охолодження для досягнення необхідних властивостей сталі. Зокрема, водно-повітряне спрейерне охолодження продемонструвало високу ефективність у відведенні тепла та можливість адаптації до складої геометрії деталі. Експериментальні дослідження показали, що сталь 22MnB5, оброблена за технологією Q&P, досягає покращених механічних властивостей — міцності (Rm = 1045 МПа) та відносного подовження (A = 10,8 %) — при зменшеному вмісті легувальних елементів порівняно з традиційними методами.Item Дослідження впливу довжини зони калібрування монолітної волоки на нерівномірність деформації при виробництві низьковуглецевого дроту(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бояркін, Вячеслав, Володимирович; Бойко, Максим Геннадійович; Івлєв, Олександр МихайловичUKR: Значну частину в номенклатурі метизів, що виробляються, складає дріт з низьковуглецевих марок сталей. В стандартах, за якими постачається дріт, регламентуються межі його механічних властивостей. На рівень механічних властивостей впливає нерівномірність деформації металу під час процесу волочіння. Одним з основних параметрів, який впливає на нерівномірність деформації металу є конфігурація робочого інструменту, а саме довжина робочої зони та зони калібрування. Виробники інструменту надають відповідні рекомендації з вибору довжини зони калібрування в залежності від діаметра дроту. На підприємствах, у волоках, які були зношені під час попереднього волочіння, розточують зону калібрування до необхідного розміру по діаметру. З огляду на сталість довжини волоки це призводить до зміни співвідношення між довжинами робочої зони та зони калібрування і, як наслідок, до зміни рівня нерівномірності деформації. Рівень механічних властивостей дроту визначають переважно за допомогою результатів експериментальних досліджень, що призводить до значних витрат матеріалу і енергії. В роботі з використанням комп’ютерного моделювання методом скінчених елементів, досліджено вплив довжини зони калібрування на нерівномірність деформації при волочінні дроту зі сталі 1030діаметром 1,85 мм.Item Дослідження корозійної стійкості ливарної триботехнічної бронзи БрО3А3(УДУНТ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2024) Узлов, Костянтин Іванович; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Ковзік, Анатолій Миколайович; Ремез, Олег АнатолійовичUKR: Постановка проблеми. Бронзи були та залишаються основним матеріалом для виготовлення підшипників тертя, антифрикційних та корозійностійких деталей, що працюють в умовах високих навантажень, у хімічно активних середовищах, за низьких та підвищених температур, в умовах кавітації, ерозії тощо. Тобто безперервний розвиток техніки потребує від антифрикційних бронз постійного підвищення їх корозійної стійкості як фактора, що дозволить значно розширити сферу їх застосування, підвищити довговічність та надійність литих виробів із них. Мета. На основі аналізу взаємозв'язку корозійних пошкоджень із хімічним складом порівняти корозійну стійкість бронзи БрО3А3 із корозійною стійкістю бронз марок БрА5, БрА9Ж3Л та БрО5Ц5С5, як матеріалів, що найчастіше використовуються у промисловості для виготовлення деталей, які працюють у вузлах тертя та хімічно активних середовищах. Методика. Сплави для виготовлення зразків готували шляхом сплавлення первинних шихтових матеріалів технічної чистоти. Плавки проводили в індукційній печі з використанням графітового тигля і деревного вугілля як покривного матеріалу. Дослідження корозійної стійкості литих зразків бронз здійснювали відповідно до вимог ISO 7384:2001, ISO 11845:1995 та ГОСТ 9.308-85. Корозійну стійкість досліджуваних зразків оцінювали за результатами відносної втрати їх маси під час витримки протягом 90 діб у клімат-камері за відносної вологості повітря 93 ± 3 % та температури 40 ± 2 °С, у морській та прісній воді з температурою 20...22 °С. Висновки. Бронза БрО3А3, із-поміж досліджених ливарних бронз, характеризується найкращим рівнем антикорозійних властивостей в усіх використаних у дослідженнях середовищах. У зв’язку з чим це є підставою рекомендувати досліджену бронзу для виготовлення литих деталей триботехнічного призначення, які працюють на повітрі, у прісній або морській воді.Item Автоматизований розрахунок параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах(НМетАУ, Дніпро, 2023) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бояркін, Вячеслав Володимирович; Маслов, Дмитрій ОлександровичUKR: Мета. Підвищення точності та швидкості розрахунку режимів обтисків, енергосилових, кінематичних та температурних параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах. Методика. Аналіз моделей напружень тертя для підвищення рівня працездатності моделі процесу холодної прокатки. Обґрунтування моделі для визначення напружень тертя при холодній прокатці, з метою підвищення точності прогнозування нормальних контактних напружень, енергосилових, кінематичних та температурних параметрів процесу. Результати. Представлено аналіз моделей напружень тертя, що використовують при розробці програм моделювання процесів обробки металів тиском. Показано, що застосування некоректних моделей напружень тертя, призводить до некоректного визначення нормальних контактних напружень та інших параметрів процесу пластичної деформації. З використанням обґрунтованої математичної моделі запропоновано програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб. Наукова новизна. Встановлено застосування некоректних моделей для визначення напружень тертя на контакті валків та штаби в програмах розрахунку процесів обробки металів тиском. Запропоновано програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах. Практична значущість. Результати, представлені в роботі, дають можливість використовувати програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб для розробки режимів обтисків на безперервних станах. Використання програми дозволяє приймати рішення про зміну параметрів технології з метою оптимізації та інтенсифікації режимів обтисків на стані.Item Patterning of Surfaces for Subsequent Roll Bonding in a Low-Oxygen Environment Using Deformable Mesh Inlays(MDPI, 2023) Frolov, Yaroslav V.; Bobukh, Oleksandr S.; Samsonenko, Andrii A.; Nürnberger, FlorianENG: Efficient roll bonding for the manufacturing of clad strips not only requires surface activation but also is improved by a surface patterning to reduce the initial contact area. This increases contact stresses and facilitates a joining without an increasing rolling force. Experiments to pattern surfaces with deformable inlays during cold rolling for a subsequent bonding in low-oxygen atmosphere were carried out using two types of rolling mills, two types of inlays and two types of assemblies. Digital twins of selected experiments were created by means of the FE simulation software QForm UK 10.2.4. The main set of rolling parameters, which play a significant role during formation of the pattern shape considering deformation of the patterning tool, were investigated. The pilot roll bonding of patterned components under vacuum conditions, provided using vacuum sealer bags, allowed for an experimental realization of this approach. The concept technological chain of roll bonding in a low-oxygen or oxygen-free environment comprises the following stages: roll patterning; surface activation and sealing of the strips in a vacuum bag; subsequent roll bonding of the prepared strips inside the protective bag. The difference between the shape of the pattern created and the initial shape of the mesh insert can be quantitatively described by the change of its angle. This difference reaches maximum values when smaller rolls are used with increased rolling reductions. This maximum value is limited by the springback of the deformed insert; the limit is reached more easily if the inlay is not positioned on the rolling plane.Item Особливості гарячого пресування труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем(НМетАУ, Дніпро, 2022) Медведєв, Михайло Іванович; Бобух, Олександр Сергійович; Бояркін, В’ячеслав Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Самсоненко, Андрій АнатолійовичUKR: Мета. Удосконалення технології виробництва труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем, з використанням гарячого пресування. Методика. Аналіз результатів експериментальних досліджень зміни температури гільз при охолодженні під час допоміжних операцій гарячого пресування на горизонтальних гідравлічних пресових установок для визначення зміни температури гільз в процесі охолодження. Результати. Представлено результати розрахунків зміни температури металу гільз в процесі охолодження під час допоміжних операцій роботи пресової установки силою 31,5 МН з товщиною стінки гільзи 40 – 70 мм та температурою нагріву 1050 – 1200 °С, пресової установки силою 20 МН з товщиною стінки гільзи 40-70 мм та температурою нагріву 1100 – 1250 °С, пресової установки силою 55 МН з товщиною стінки гільзи 70 – 120 мм та температурою нагріву 1100 – 1250 °С. Наукова новизна. Визначено залежності опору деформації від температури нагріву та товщини стінки гільзи, швидкості та ступеня деформації з врахуванням базових величин в промислових умовах. Запропоновано залежності для визначення параметрів нагріву та зміни розігріву металу в зоні деформації для визначення зміни ступеня деформації. Практична значущість. Результати, представлені в роботі, дають можливість розробити рекомендації для вдосконалення параметрів технології виробництва труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем, з використанням гарячого пресування. Практична значущість підтверджена співставленням даних, отриманих розрахунками, з експериментальними даними, отриманими під час виробництва труб розміром Ø95х10 мм зі сплаву ЧС42 та труб розміром Ø203х11 зі сплаву ЧС57.Item Експериментальне дослідження поведінки шарів алюмінію та магнію при прокатці тришарових штаб(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2023) Коноводов, Дмитро Володимирович; Наконечний, Владислав ІгоровичUKR: Сучасні сплави магнію, які застосовуються у автомобільній та аерокосмічній промисловості, схильні до корозії, що обмежує їх використання. Одним з варіантів підвищення стійкості до корозії є використання штаб зі сплавів магнію всередині тришарових штаб, зовнішні шари яких складаються зі штаб іншого металу або сплаву. В роботі розглянуто тришарові штаби зі сплаву алюмінію та магнію, які були отримані методом спільної гарячої пластичної деформації на прокатному стані. Дослідження поведінки шарів різних металів в середині тришарової штаби було виконано з використанням оптичного мікроскопу. Встановлено, що зовнішні шари зі сплаву AW-2017A при прокатці тришарових штаб, обтискаються інтенсивніше, ніж внутрішні шари зі сплаву AZ31. При деформації заготовок із загальною початковою товщиною 12,8 мм зі ступенем деформації по висоті 50%, відносна деформація шарів зі сплаву алюмінію в середньому складає 50 – 52 %, а шарів зі сплаву магнію – 44%. Для штаб з початковою товщиною заготовки 8 мм, спостерігається подібне співвідношення у висотній деформації шарів.Item Математичне моделювання профілювання труб квадратного поперечного перерізу(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2023) Бояркін, В’ячеслав Володимирович; Ремез, Олег Анатолійович; Польща, Олександр СтаніславовичUKR: Леговані манганом та бором сталі все ширше використовують в машинобудуванні, у тому числі авто- і сільськогосподарському. Вироби відповідального призначення з таких сталей, у тому числі порожнисті, мають високий рівень механічних властивостей, твердості поверхні та зносостійкості. Такі вироби отримують профілюванням попередньо електрозварних круглих труб гарячою листовою штамповкою або іншими видами обробки тиском (волочінням, холодною прокаткою, штампуванням). Технологічні параметри комбінованих процесів обробки часто визначають за допомогою результатів експериментальних досліджень, що з огляду на складність і вартість матеріалів призводить до значних витрат. Використання математичного моделювання дозволяє зменшити кількість експериментів та прогнозувати якість готових виробів. Дослідження присвячені перевірці можливості отримання квадратних труб проштовхуванням в одній кліті трубоелектрозварювального агрегату та визначенні вимог до геометричних параметрів заготовки.Item Удосконалення технології кування трубних заготовок з титанових сплавів в умовах ТОВ "Дніпропрес Сталь"(Донбаська державна машинобудівна академія (ДДМА), м. Краматорськ, 2022) Медведєв, Михайло Іванович; Бобух, Олександр Сергійович; Кузьміна, Ольга Михайлівна; Самсоненко, Андрій АнатолійовичUKR: Робота присвячена удосконаленню процесу кування титанових сплавів в умовах ТОВ «Дніпропрес Сталь». При виробництві трубних заготовок з нікелевих й титанових сплавів широко застосовується кування круглих злитків діаметром 350–950 мм, отримуваних методом вакуумно-дугової або електронно-променевої плавки. При куванні таких зливків виникає значна нерівномірність деформації за перерізом поковки, що впливає на отримувані структуру та механічні властивості напівпродукту, що в свою чергу істотно обмежує техно-логічні можливості їх переробки. За попередньою технологією кування трубної заготовки з титанового сплаву Grade 2 (вітчизняний аналог ВТ1-0) складалась з протяжки заготовки Ø 630 мм довжиною 1300-1500 мм за три виноси з проміжним підігрівом. За результатами досліджень темплетів на якість металу було виявлено, що макроструктура поковки неоднорідна за перерізом, спостерігаються зони з різною величиною зерна й різною протравленістю. Всередині поковки зерна великі, наявні виділення α-фази, з чіткою границею між зонами, що може негативно відбиватись при пресуванні, оскільки це призводить до утворення розшарувань, тріщин й плів. Для покращення структури й механічних властивостей, що забезпечують отримання бездефектних гарячопресованих труб, запропоновано удосконалити технологічний процес кування в умовах ВАТ «Дніпропрес Сталь» за рахунок зміни параметрів деформації та введення додаткових операцій. Аналіз результатів кування злитків відповідно до запропонованого режиму й металографічних досліджень якості металу трубної заготовки показав, що метал по всьому перерізу має щільну макроструктуру 5-го балу, мікроструктуру 3-го типу, твердість за Брінеллем 185–196 НВ, що у подальшому забезпечує бездефектне пресування передільних труб та їх наступну холодну прокатку з отриманням механічних властивостей, що відповідають вимогам нормативної документації ASTM B 338-91а «Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers».Item Дослідження впливу параметрів процесу гарячого пресування корозійностійких труб на зношування матричних кілець за допомогою комп’ютерного моделювання(НМетАУ, Дніпро, 2022) Пінчук, Вікторія Леонідівна; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович; Кузьміна, Ольга Михайлівна; Корнєв, С. В.; Фролов, Ярослав ВікторовичUKR: Мета. При експлуатації інструменту, зокрема у технологічному процесі пресування корозійностійких труб, одним з основних видів руйнування є зношування. Встановлено, що 85 ... 90% інструменту, що використовується в процесах обробки тиском, виходить з ладу в результаті зносу і тільки 10 - 15% з інших причин. Зношування – процес руйнування і відділення матеріалу з поверхні інструменту та/або накопичення його залишкової деформації при терті, який проявляється у поступовій зміні розмірів й форми інструменту. Наразі процес зношування та зносостійкість інструменту часто вивчається за допомогою комп'ютерного моделювання. Часто комп'ютерне моделювання використовується також як перший етап перед випробуванням досліджуваного процесу в лабораторних та виробничих умовах. Методика. Дана робота присвячена моделюванню процесу пресування труб за допомогою ПП QForm UK 10 і дослідженню впливу параметрів технологічного процесу на розподіл тиску та температур на контакті з а- готовки та матриці для оцінки зносу матриці. Результати. Теоретично досліджено вплив коефіцієнту витяжки, початкової температури заготовки та швидкості руху прес-штемпеля на зношування матричного кільця та силу пресування під час процесу пресування труб розмірами 60×14 мм та 60×8 мм зі сталі 08Х18Н10Т. Дослідження проведено за методикою повнофакторного експерименту 23. Наукова новизна. Отримано регресійні залежності максимальних значень параметрів зношування матриці та сили пресування від вищезазначених факторів. Досліджено розподіл температури, тиску та зношування на робочій поверхні матриці. Практична значущість. Визначено, що основну долю (≥ 90 %) значення сумарного зношування матриці складає зношування від тиску. Також визначено, що ділянки розподілу максимальних значень зношування та максимальних значень тиску не співпадають. Додатковий аналіз результатів моделювання дозволяє висунути гіпотезу про спільний вплив інтенсивності деформації (або ступеню деформації) та відносної швидкості заготовки на контакті з інструментом на зношування. Дана гіпотеза потребує подальшої теоретичної та експериментальної перевірки.Item Удосконалення технології виробництва труб з корозійностійких сталей і титанових сплавів(НМетАУ, Дніпро, 2022) Медведєв, Михайло Іванович; Бобух, Олександр СергійовичUKR: Ціль роботи. Удосконалення технології виробництва безшовних труб з корозійностійких сталей аустенітного класу і титанових та цирконієвих сплавів. Розробка технічних рішень по визначенню раціональних температуро- деформаційних і швидкісних режимів пресування труб та експандування попередньо свердлених заготовок, які забезпечують виконання вимог нормативних документів а саме вимог іноземних стандартів [ASTME, DIN та інш.] , ГОСТ, ДСТУ , а також зниження витратного коефіцієнту металу. Методика досліджень. При визначенні математичної залежності раціональних температуро-деформаційних параметрів пресування труб і експандування попередньо свердлених заготовок були використані дані експериментальних досліджень пресування труб з різних сталей і сплавів. Результати. Розроблено ряд технічних рішень по визначенню математичної залежності температур нагрівання заготовок від деформаційних параметрів (коефіцієнта витяжки при пресуванні труб), швидкості пресування, температури максимальної пластичності), залежності величини зерна аустеніта від параметрів технології пресування (температури нагрівання заготовок, геометричних параметрів заготовок та інструменту, тимчасового опору ро зриву) та інші. Наукова новизна. Визначені раціональні температуро-деформаційні режими пресування труб з корозійностійких аустенітних сталей і титанових сплавів для авіаційної промисловості і атомної енергетики. Практична значущість. Розроблені режими реалізовані при розробки технології виробництва труб на вітчизняних та іноземних пресових установках з забезпеченням вимог нормативної документації.Item Аналіз формозміни сталевих сіток в алюмінієвому композиті в процесе прокатки-з’єднання(НМетАУ, Дніпро, 2022) Носко, М. І.; Коноводов, Дмитро Володимирович; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр СергійовичUKR: Мета. Порівняти деформацію армованих композитних матеріалів з алюмінієвого сплаву з використанням у якості фази армування плетеної та просічно-витяжної сталевої сітки. Методика. Було виконано експериментальне дослідження впливу величини висотної деформації пакета на деформацію сталевої сітки, що використовується у якості фази для армування, під час прокатки алюмінієвих композитів. В якості фази для армування використовували дротяну та просічно-витяжну сітку з нержавіючої сталі. Після прокатки досліджували вплив деформації на зміну кута комірки сітки в середині композиту. Результати. Встановлено вплив висотної деформації на зміну форми та деформацію сталевої сітки між двома листами алюмінію в процесі спільної прокатки. Показано, що просічно-витяжна сітка є кращім шаром для армування композитів на основі алюмінію, отриманих методом прокатки, оскільки її коефіцієнти подо в- ження нижчі, ніж у дротяної сітки. При цьому встановлено, що раціональне обтиснення при прокатці -з’єднанні становить понад 30%. Більш низьке обтиснення майже не викликає змін в розмірі ґраток, а деформація армованої сітки здійснюється лише за рахунок подовження і стиснення дротів. Наукова новизна. Представлене дослідження є оригінальним, так як вперше проведено порівн яння параметрів деформації фази армування під час прокатки композитів на основі сплаву алюмінію AA1050, армованого плетеною та просічно-витяжною сталевою сіткою. Практична значущість. Практична цінність представлених наукових результатів полягає в тому, що вони можуть бути використані для вдосконалення методів розрахунку течії металів з різними значеннями опору деформації при спільній пластичній деформації в умовах високого гідростатичного тиску.Item Effect of Fullerene-Like Nanoparticles on the Tribological Properties of Industrial Lubricants for Steel Rolling(Khmelnytskyi National University, 2022) Kartun, I. M.; Remez, Oleg A.; Haidai, O. O.; Spaska, O. A.; Yanchenko, O. B.; Pyliavsky, V. S.; Polunkin, Ye.V.ENG: The paper shows the results of studying the possibility of using fullerene-like nanoparticles as a lubricating additive in the composition of technological lubricant MT-216 M. The lubricity properties were evaluated on a laboratory rolling mill DUO-180 during cold rolling of strips of steel 08kp. The rolling force, the coefficient of friction in the deformation zone were measured, the values of the elongation coefficient and the parameter reflecting the costs of the rolling force per unit deformation of the metal were calculated.Item Determination of the Deformation Parameters of the Steel Reinforcing Phase inside the Aluminum Matrix during Hot Rolling(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2022) Nosko, Maxim I.; Konovodov, Dmytro V.; Samsonenko, Andrii A.; Bobukh, Oleksandr S.ENG: Purpose. Comparison of deformation parameters during rolling of reinforced composites based on aluminum alloy using braided and expanded steel meshes as a reinforcing phase. Methodology. An experimental study on the effect of pressure on the deformation of the reinforcing phase during rolling of aluminum composites is carried out. A wire mesh and expanded mesh made of stainless steel was used as a reinforcing phase. The effect of deformation on the change in the lattice angle of the reinforcing phase is investigated. Findings. In this work, experimental data on the parameters of deformation of the wire mesh and expanded mesh are obtained. A comparison is made of the shape change in such grids under hot rolling conditions between two aluminum plates, which play the role of a matrix. It is found that the elongation coefficients of the lattice for the experiment with a wire mesh μc is equal to 1.68–2.3, which is greater than the coefficient of elongation of the lattice in the expanded mesh of 1.55–2.2. Therefore, expanded sheets make the best reinforcing layer for aluminumbased composites produced by the rollbonding process. Expanded mesh also reduces the risk of rupture at the intersection of wires. Originality. In the work, for the first time, a comparison of the deformation parameters during roll bonding of composites based on an aluminum alloy, reinforced with a braided and expanded steel mesh, has been given. Obtaining composite materials by means of hot roll bonding requires an understanding of the flow of composite components during deformation and their influence on each other. These peculiarities have not been studied sufficiently. Currently, there is no reliable method for predicting the behavior of the material of a solid reinforcing phase of various shapes inside a composite. Practical value. Advantages of using an expanded steel mesh for reinforcing aluminumbased composites have been confirmed. Scientific results can be used to refine calculating methods for metal flow at high hydrostatic pressure with variable components of the stress tensor and the major stresses.Item Laser Beam Melting of Functionally Graded Materials with Application-Adapted Tailoring of Magnetic and Mechanical Performance(Elsevier, 2021) Andreiev, Anatolii; Hoyer, Kay-Peter; Dula, Dimitri; Hengsbach, Florian; Grydin, Olexandr; Frolov, Yaroslav; Schaper, MirkoENG: The processing of functionally graded materials (FGMs) using laser beam melting (LBM) is a promising technique for increasing the efficiency of conventional machine components, especially for e-mobility. Therefore, the aim of the current study is to prove the manufacturability of tailored mechanical and magnetic properties in a rotor for an electric motor. For this purpose, the design of additively manufactured rotors with application-adapted tailoring of the properties in the same component using FGM was proposed. The first step was to investigate whether the FGM of the components, i.e. soft-magnetic steel for the rotor core and high-strength steel for the rotor shaft ends, are suitable for machining by LBM. Subsequently, multi-material samples of the two investigated steel types with their different arrangement were processed by LBM. Furthermore, post-processing heat treatments and their effects on the microstructure and resulting magnetic properties as well as the mechanical performance of mono- and multi-material samples were analyzed. The combination of LBM and an additional post heat treatment enables both the formation of a good adhesive bond between the two alloys and the desired tailoring of the properties in the FGMs investigated.