Міжнародна науково-технічна конференція «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні. ІТММ'25»

Permanent URI for this collection

https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20338

ENG: Scientific and Technical International Conference «Information Technology in Metallurgy and Machine Engineering. ITMM'25», April 23-24, 2025

Browse

Now showing 1 - 20 of 53

Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні. ITMM’25»
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025)
UKR: У збірник включені тези доповідей, які були представлені на Міжнародній науково-технічній конференції «Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні. ІТММ’2025».
Вплив дефектів будови в виробах зі сплаву AlSi10Mg, виготовлених за адитивною технологією PBF-LB/M на кінцеві механічні властивості
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Буштрук, С. І.; Миронова, Тетяна Михайлівна
UKR: Виготовлення металевих виробів за технологією PBF-LB/M, що характеризується машинним поступовим сплавленням об’ємів призводить до утворення унікальних (нетипових) структур і дефектів (пустот) з особливим характером розташування, що впливає на кінцевий комплекс механічних властивостей. У нормативній документації питання обов’язкового контролю і допустимого рівня дефектів, які виникають за даною технологією, досі не унормовані, але враховуються опосередковано через коливання рівня механічних властивостей, та мають широкі діапазони допуску. Вивчення впливу параметрів друку на властивості є більш раціональним через застосування матеріалознавчого підходу, що враховує вплив структури і наявності дефектів, бо має перспективи для спрощення обчислень при постановці задач з моделювання. В роботі пропонується для сплаву AlSi10Mg використання характеристик рівня дефектності та морфології структури для визначення показників механічних властивостей.
Особливості технології виплавки і розкислення марганцовистої сталі
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Гречухин, А. А.; Мяновська, Яна Валеріївна; Камкіна, Людмила Володимирівна
UKR: Марганцовисту сталь можна класифікувати як сталь TRIP і сталь TWIP залежно від режиму механізмів деформації. TRIP-сталі можуть протистояти високим навантаженням без деформації, а TWIP-сталі легко деформуються за низьких навантажень і не руйнуються аж до ступеня загальної деформації 90%. Це означає, що сталь зберігає хорошу пластичність навіть після процесу глибокої витяжки. Шлаковий режим процесу виплавки сталі істотно впливає на механічні властивості марганцовистої сталі, особливо на ударну в'язкість. Робота зі шлаком зводиться до отримання необхідної за технологічними інструкціями його основності та окисленості, а також концентрацій основних оксидів. Відомо, що для отримання найбільш високих значень механічних властивостей сталі потрібно, щоб залишковий вміст алюмінію в металі не перевищував 0,04%. При введенні однакової кількості алюмінію для розкислення (1,2 кг на 1 т рідкого металу) концентрація алюмінію в металі варіюється від 0,01 % до 0,09 % через коливання окисленості металу. Зменшити окисленість металу можливо шляхом дифузійного розкислення шлаку відновлювального періоду.
Системний аналіз інваріантності сепаратних контурів керування швидкісним режимом прокатки з петлею на неперервних дрібносортних станах
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Єгоров, Олександр Петрович; Михайловський, Микола Володимирович; Рибальченко, Марія Олександрівна
UKR: Стан прокату в міжклітинних проміжках неперервних дрібносортних станів визначається різницею швидкостей прокату на виході з попередньої та на вході в наступну кліть. Зміна швидкості прокатки в будь-якій кліті проміжку, що виникає під дією технологічних збурень, призводить до відхилення від початкового режиму прокатки в цьому проміжку. Усунення такого відхилення досягається цілеспрямованою корекцією частоти обертання валків однієї з клітей. Однак, при цьому порушується швидкісний режим у сусідньому по ходу прокатки міжклітинному проміжку, що приводить в дію контур регулювання натягу в ньому, а потім і наступних проміжках, що може дестабілізувати роботу всього стану. Для вирішення цієї проблеми необхідно при зміні частоти обертання валків однієї з клітей неперервної групи, одночасно узгоджено змінювати частоту обертання валків всіх наступних (по ходу прокатки) або всіх попередніх (проти ходу прокатки) клітей. Комп'ютерне моделювання функціонування системи керування швидкісним режимом прокатки з петлею підтвердило ефективність запропонованого методу, заснованого на системному аналізі інваріантності роботи сепаратних контурів стабілізації положення петлі прокату.
Значення якості коксу в електричній печі з зануреною дугою для виробництва феросплавів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Ісаєв, А. С.; Крамар, І. А.; Мяновська, Яна Валеріївна; Камкіна, Людмила Володимирівна
UKR: При виробництві феросплавів в умовах виробництва треба мінімізувати питомі витрати електричної енергії. Її споживання залежить головним чином від реакцій, що відбуваються в зоні попереднього відновлення, тоді як стабільна робота визначається розміром коксового шару та хімічними реакціями, що там відбуваються. Схематично можна розділити піч на чотири зони та представити основні хімічні реакції, які там відбуваються. Гетерогенні (газ-тверді) реакції, що відбуваються в зоні попереднього відновлення печі, мають великий вплив на загальне споживання коксу та електроенергії при виробництві марганцевих сплавів. Відновлення Mn3O4 до MnO може відбуватися паралельно з реакцією Будуара, тоді як відновлення MnO2 до Mn3O4 відбувається при температурах нижче порогу газифікації коксу. Реакційна здатність коксу є дуже важливим критерієм для вибору відновника для використання в електропечі для виробництва феросплавів, оскільки вона впливає на питому кількість вуглецю та енергоємність процесу. Найпоширенішим тестом у промисловій практиці є японський тест під назвою CRI/CSR (індекс реактивності коксу та міцність коксу після реакції). Внутрішні властивості вуглецевого матеріалу мають великий вплив на реакційну здатність.
Визначення приференційного способу виготовлення виробів з металів і сплавів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Білий, Олександр Петрович
UKR: За результатами аналізу сучасних та відомих критеріїв прогнозування придатності сплавів для виготовлення з них виробів деформуванням або литтям розроблено безрозмірні параметричні критерії та їх кількісні шкали. Використання цих критеріїв дозволить підвищити точність прогнозування їх преференційної придатності до виготовлення з них виробів деформацією або литвом. Для розробки безрозмірних параметричних критеріїв використано феноменологічний підхід до інтерпретації результатів системного аналізу механічних та окремих ливарних властивостей металів і сплавів в умовах невизначеності із запозиченням літературних довідкових даних, результатів експертних оцінок та власних досліджень. Отримані результати дозволять на початкових етапах розробки нових сплавів або технологій виготовлення з них виробів проводити прогнозування доцільності обробки металів та сплавів тиском або литтям безвідносно від їх виду та способу, що заощадить час та витрати як на розробку сплаву, так і на його впровадження у виробництво.
Сучасні технологічних схеми виготовлення економнолегованих сталей для листового прокату
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна
UKR: Зниження вартості металопрокату, зокрема через виробництво економно та низьколегованих сталей з високими фізико-механічними характеристиками, є ключовим завданням сучасного виробництва сталі, яку застосовують в будівництві промислових і цивільних об'єктів, мостів, трубопроводів, кранів, рам і кузовів великовантажних автомобілів тощо. Сучасні галузі застосування висувають до нього високі вимоги щодо міцності, холодостійкості, низькотемпературної в'язкості та зварюваності. Існує велика кількість методів впливу на якість легованої сталі. Для цього використовують обробку в печах або поза ними інертними газами, синтетичними шлаками, модифікування, суворе дотримання технології виплавки або коригування хімічного складу сталі, що в багатьох випадках дозволяє уникнути подальшої термічної обробки зливка. Оцінюючи витрати часу та матеріалів для застосування різних методів покращення якості сталі, економічне легування у поєднанні з мікролегуванням є на сьогодні найбільш вигідним та перспективним способом досягнення необхідних властивостей сталі.
Дослідження впливу подвійного відпалу на якість валкових чавунів з кулястим графітом
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Іванова, Людмила Харитонівна; Хитько, Олександр Юрійович; Білий, Андрій Петрович; Шемет, В. Ю.
UKR: Проведено дослідження впливу подвійного відпалу на структуру та властивості валкових чавунів виконання ЛШНМ-58. В результаті проведених досліджень з застосуванням складного план, одержаного суміщенням плану 24 з 4×4 латинським квадратом був обраний оптимальний режим подвійного відпалу: I стадія – температура 1000 °С, витримка 1 год; II стадія – температура 600 °С, витримка 3 год. Подвійний відпал чавунів робочого шару приводив до сфероідизації перлітного та графітизації перлітного і евтектичного цементиту, у чавунів від шийок валків – до різнорідної за морфологією продуктів евтектоідного перетворення структури, до складу якої входили графіт, ферит, перліт різної дисперсності, бейніт, мартенсит та фосфідна евтектика. За цього міцністні властивості термооброблених чавунів були більшими, ніж чавунів валків у литому стані на 8...96%. В результаті проведених досліджень була розроблена, випробувана та рекомендована до впровадження технологія високотемпературного термічного оброблення прокатних валків виконання ЛШНМ-58.
Характеристика шунгітових порід для використання в процесах одержання сплавів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Чумак, Д. Д.; Камкіна, Людмила Володимирівна; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Розглянуто природній композиційний матеріал шунгіт, який має складний мінеральний склад. Одним з основних компонентів мінеральної складової шунгітових порід різних груп є кремнезем. Вуглець шунгіту рівномірно розподілений у силікатному каркасі з дрібнодисперсних кристалів кварцу. Як сировина шунгіт може бути використаний для виплавки силікомарганцю та феросиліцію. Вміст високоактивного вуглецю і кремнезему у співвідношенні, близькому до стехіометричного для реакції відновлення кремнію вуглецем, сприяє майже повному відновленню кремнію з цього матеріалу. Припускаючи, що шунгітова порода є системою Si-C-О, виконані термодинамічні розрахунки складу рівноважної газової фази для діапазону температур 1300-2300 К. Результати розрахунків рівноважного складу газової фази в системі Si-C-О за Р = 1 атм показали, що мінімальна температура виникнення конденсованого карбіду кремнію (β-SiC) дорівнює 1756 К.
Дослідження підшипників ковзання: конструкційні рішення та аналіз методом кінцевих елементів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Яйчук, Олександр Олексійович; Поворотній, Віктор Володимирович
UKR: У сучасному машинобудуванні та металургії підшипники ковзання є невід'ємною частиною роторних агрегатів, таких як турбіни, генератори, насоси та інші системи, що працюють в умовах високих навантажень і високих швидкостей обертання. Надійність роботи цих підшипників є критичним фактором, оскільки їхній вихід з ладу може призвести до серйозних економічних втрат через вимушений простій обладнання. Дослідження спрямовані на підвищення ефективності, довговічності та стійкості до зношування підшипників ковзання. Важливу роль відіграють числові методи аналізу, такі як метод кінцевих елементів (МКЕ), що дозволяє моделювати їхню поведінку під дією навантажень та температур. Крім того, експериментальні випробування показали ефективність застосування полімерних покриттів та змащувальних рідин з низькою в'язкістю для покращення робочих характеристик підшипників. Оптимізація конструкцій, дозволяє підвищити стійкість підшипників ковзання та зменшити вібрації при роботі у складних умовах.
Моделювання впливу складу шлаку на надходження водню в метал
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Автономов, Д. В.; Камкін, Володимир Юрійович; Тогобицька, Дар’я Миколаївна; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Проведено моделювання впливу хімічного складу шлакових розплавів на ступінь розчинності водню та парів води та розроблено моделі структури шлакових та металевих розплавів, які використані для оцінки впливу різних варіантів розміщення домішкових елементів у розплавах на їхній зарядовий стан. Розчинення водяної пари припадають на область шлаків з деяким надлишком кисню, а розчинення водню - область шлаків з дефіцитом кисню. Іншими словами, розчинення води в шлаках відбувається лише в окислювальних умовах, а водню – у відновлювальних. У світлі викладеного логічно припустити, що домінуюча роль ρ у багатофакторних залежностях є ознакою перебування водню в відносно нейтральному стані, підвищення ролі параметра Δe свідчить про активізацію його взаємодії з навколишніми атомами матриці, в першу чергу кисню.
Використання дрібнодисперсних марганцевих концентратів в металургійних процесах
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Ольшанський, О. В.; Панов, О. О.; Анкудінов, Руслан Валентинович; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Аналіз фізико-хімічних властивостей концентратів 2-го сорту показує, що характерна для них зернисто-піщана структура не забезпечує достатньої комкуємості аглошихти і не дозволяє при проведенні її грануляції отримати необхідний гранулометричний склад і міцнісні показники гранулюємого матеріалу. Одним із шляхів підвищення ступеня використання хвостів є попередня підготовка з введенням в'яжучих речовин «Реагент торфгідрооксидний». У лабораторних умовах НМетАУ реагент торфгідроксидний випробуваний при отриманні агломерату з шихти, що містить хвости збагачення марганцевої руди. Якість отриманого агломерату: вихід придатного - 81,3%; міцність на удар - 3,0%; міцність на стирання - 1,5%; хімічний склад готового агломерату: Mnзаг. - 28,72%, S - 0,211, C - 0,91%. Згідно з результатами фрактографічного аналізу виявлена тонка структура зламу спеченого зразка. Структура поверхні руйнування характеризується ямковою мікробудовою. Характерним є рельєф, утворений сукупністю окремих фасеток. Така будова пояснюється тим, що при досягненні граничних станів в локальних обсягах на ділянках, що представляють собою перешкоди для безперервності деформації, зароджуються мікропорожнечі.
Дослідження процесу різання сортового прокату на рейкобалочних та великосортних станах
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Зінченко, Михайло Дмитрович; Потап, Олег Юхимович; Бурчак, Андрій Анатолійович; Михайловський, Микола Володимирович
UKR: Метою роботи є дослідження умов різання останньої штанги мірної довжини та залишку прокату в умовах нестабільної довжини розкату, що є наслідком коливань розмірів заготівок та температурного режиму прокатки. В роботі показано, що величина залишку, починаючи з якого треба різати на дві штанги нормальної довжини, визначається економічною доцільністю, що дорожче – штанга мірної довжини та залишок або дві штанги нормальної довжини. Наведено вираз для отримання величини залишку в залежності від міри штанги мірної довжини, коефіцієнтів вартості штанг нормальної довжини та відходів. Для умов прокатки швелера 24 на стані 800 величина залишку складає 0,86 м. Показано, що для забезпечення максимального прибутку в залежності від величини залишку, остання штанга мірної довжини може бути порізана такими способами: на штангу мірної довжини та залишок, на дві штанги нормальної довжини або на штангу мірної довжини та штангу нормальної довжини.
Improvement of Cooling Regimes for the Formation of Mechanical Properties of Hot-Rolled Sheets
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Likhosha, M. L.; Boiarkin, V. V.
ENG: The global demand for hot-rolled sheets made of steel and non-ferrous alloys continues to grow steadily due to their versatility and wide range of applications. Hot-rolled products serve as a basis for further processing into cold-rolled materials used in the automotive industry and other sectors. At the same time, a significant portion of hot-rolled sheets is used directly in construction industry and mechanical engineering, as well as being in demand in the energy and shipbuilding industries. High requirements for strength, plasticity, durability and corrosion resistance of hot-rolled sheets dictate the need for precise control over temperature regimes throughout the entire technological process. Optimization of the pre-rolling heating and controlled cooling regimes of hot-rolled products allows the modification of the metal’s microstructure and mechanical properties. The use of mathematical modeling will allow for the study of thermal regimes and the development of recommendations for their improvement.
Physico-Mechanical Properties of Ceramic Materials and Coatings Obtained by Plasma Spraying: Quality Management Aspects
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Liubushkin, I. V.; Zagorodny, O. B.; Bozhanova, V. Yu.; Liubushkina, A. V.; Kononova, O. Ye.
ENG: The study aimed to develop high-quality ceramic material powders based on Аl2О3·Сr2О3 and to determine their physico-mechanical properties, as well as the properties of coatings obtained from these powders through plasma spraying. The physico-mechanical properties of the powders were assessed using standard methodologies, including particle shape and size, granulometric distribution, density, flexural strength, elastic modulus, and the coefficient of linear thermal expansion. The study led to the development of high-quality, high-temperature protective materials of the Аl2О3·Сr2О3 and CAS (cobalt alloy + spinel) types, and samples of coatings from these materials were manufactured. New high-quality thermal protection composite materials were developed for the coating of combustion chambers in gas turbine engines, and their physico-mechanical properties were determined. The newly developed high-quality thermal protection composite materials have been used to form shell components through plasma spraying to produce combustion liners for gas turbine engines. These components are undergoing industrial testing at Motor Sich JSC as part of implementing a quality management system.
Kirigami Inspired Solid-State Alloying (KISA) Method of Creation of Functionally Graded Materials
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Frolov, Yaroslav V.; Bobukh, Oleksandr S.; Boiarkin, V. V.; Konovodov, Dmytro V.
ENG: Kirigami-inspired solid-state alloying (KISA) is an innovative technique that applies kirigami principles to control the distribution of alloying elements within a matrix during pressure bonding. By employing precise cuts and patterns, KISA manipulates diffusion and precipitate formation at micro- and nanoscale levels, leading to tailored material properties. This method eliminates challenges associated with conventional liquid alloying, such as oxidation and element loss, while enabling controlled microstructure evolution through roll bonding and heat treatment. Key advantages include improved phase distribution, enhanced interfacial properties, and adaptability for various material types, including powders and amorphous substances. KISA presents new opportunities for designing functionally graded materials with customized mechanical, electrical, and thermal characteristics.
Advanced Damage‑Plasticity Modelling and Calibration Strategies for Accurate Finite‑Element Analysis of Unreinforced Concrete in Thin‑Walled Structures
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Movchan, Oleksandr Yu.
ENG: Accurate finite‑element representation of unconventional concretes – slag‑blended, recycled‑aggregate, fiber‑reinforced, or ultra‑thin formwork mixes requires more than the legacy smeared‑crack tools that still dominate industrial workflows. This theses reviews research on 3D material modelling of plain, fiber‑ and aggregate‑modified concretes in the ANSYS environment, with emphasis on constitutive law selection, experimental calibration, and numerical tactics that preserve convergence once cracking and crushing initiate. Damage‑plasticity formulations such as Concrete Damaged Plasticity (CDP) consistently outperform simpler Drucker–Prager or Willam–Warnke approaches, provided their numerous parameters are tuned to targeted laboratory data. Special issues arising in thin‑walled elements and permanent formwork stability, mesh objectivity, staged casting pressure are examined, and five recent case studies are dissected to illustrate best practice. The review concludes with recommendations for practitioners and identifies emerging trends, notably machine‑learning‑assisted calibration and phase‑field fracture, that are poised to reshape concrete simulation in commercial FEA.
Чисельне моделювання поширення забруднюючих речовин в повітрі
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Берлов, Олександр Вікторович; Мигур, С. О.; Біляєва, О. М.
UKR: Розглядаються чисельні моделі поширення хімічно небезпечних речовин в повітрі при їх емісії на промислових підприємствах. Моделюються сценарії неорганізованих викидів на промислових майданчиках або всередині промислових приміщень та організованих викидів з низьких джерел на промисловому майданчику. Відомо, що наслідком неорганізованих викидів токсичних речовин є забруднення повітря в робочих зонах на промислових майданчиках, забруднення атмосферного повітря в селітебних зонах, забруднення підстильної поверхні. При організованих викидах на промислових майданчиках можуть утворюватися також області з підвищеною концентрацією небезпечних речовин. Дуже часто такі ситуації виникають на підприємствах коли є організовані викиди з низьких джерел (викид на даху промислових будівель) та при несприятливих метеоумовах – штиль, інверсія. Запропоновані 2D та 3D CFD моделі, що базуються на чисельному інтегруванні фундаментальних рівнянь механіки суцільного середовища.
Математичне моделювання забруднення повітря на об’єктах гірнічо-промислового комплексу
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Кіріченко, Павло Сергійович; Татарко, Лариса Гаврилівна
UKR: У доповіді розглянуто чисельні моделі, які були побудовані для прогнозування забруднення робочих зон на різних об’єктах гірничопромислового комплексу. Розробка математичних моделей здійснена для різних ділянок та промислових майданчиків видобування та переробки залізної руди в Криворізькому районі. Розглянуті питання математичного моделювання поширення пилогазової хмари при вибухах в кар’єрах, виносу пилу від хвостосховищ та при перевантаженні гірничої маси на промислових майданчиках. Для математичного моделювання поширення домішки в повітрі робочих зон використовується конвективно-дифузійне рівняння переносу домішки. Дане рівняння враховує перенос домішки за рахунок руху повітряного потоку, атмосферної дифузії, гравітаційного осадження домішки. Для визначення поля швидкості повітряного потоку використовуються дві моделі аеродинаміки – модель потенціального руху та рівняння Ейлера. Для чисельного рішення моделюючих рівнянь використовуються кінцево-різницеві схеми та метод розщеплення. На основі розроблених чисельних моделей розроблено комплекс комп’ютерних програм.
Адаптивне проріджування потоку даних у системах дистанційного моніторингу об’єктів транспортної інфраструктури
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Гасанов, Ровшан З.; Іванов, Олександр Петрович
UKR: У цій роботі розглядається метод адаптивного прорідження потоку даних у системах дистанційного моніторингу об’єктів транспортної інфраструктури. Запропонована модель регулює частоту передачі повідомлень, враховуючи інтенсивність вхідного потоку та пропускну здатність каналу зв’язку. Основний механізм базується на зміні інтервалу прорідження, який адаптується залежно від поточного завантаження системи. У разі перевантаження інтервал збільшується, зменшуючи обсяг переданих даних, а при покращенні умов передачі – зменшується, підвищуючи ефективність використання каналу. Розроблена модель забезпечує баланс між мінімізацією втрат критичної інформації та зниженням навантаження на мережу, що дозволяє підвищити стабільність і надійність моніторингу транспортної інфраструктури.

Browse

Recent Submissions