Browse
Recent Submissions
Item Вплив хімічного складу на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn при її затвердінні в кокілі(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин ІвановичUKR: Приведено результати експериментальних досліджень щодо впливу хімічного складу на механічні властивості бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn при її затвердінні в кокілі. Встановлено, що для виготовлення литих виробів з досліджуваної бронзи, яку заливають в кокіль, треба використовувати сплав в якому, мас. %: Al=6,0…7,5; Si=1,0…2,5; Mn= 0,21…0,45; Sn= 1,0…2,2; неминучі домішки (nn) не більше 0,45; Cu – залишок при співвідношенні компонентів, яке визначають безрозмірним критерієм KR, що обчислюють за формулою: KR = (1- 0,01•nn)•(Al-Si-Mn)/(1+Sn)2 і який дорівнює 0,32…0,85. Алюмінієва бронза з величиною KR = 0,32…0,56 в литому стані (без термічної обробки) є багатофазним сплавом з наступними рівнями механічних властивостей: В =423…550 МПа; 0,2 =279…397 МПа; 5 =3,2…5,5%; KCU =13…21 Дж/см2, що дає підставу віднести її до числа високоміцних алюмінієвих бронз з достатнім, як для ливарних сплавів, рівнем пластичності. Використання результатів роботи дозволить прогнозувати рівень механічних властивостей ливарної алюмінієвої бронзи системи Cu-Al-Si-Sn-Mn з KR =0,32…0,56 та адаптувати рівні її властивостей за рахунок від-повідної корекції хімічного складу для виготовлення литих деталей з урахуванням особливостей та умов їх роботи в верстато-, приладо-, машино-, суднобудуванні та інших галузях промисловості.Item Assessing Criteria for Casting and Deformation Suitability of Metals and Alloys(Dnipro University of Technology, Dnipro, 2025) Kimstach, Tetiana V.; Uzlov, Kostiantyn I.; Bilyi, Oleksandr P.; Mazorchuk, Volodymyr F.; Repyakh, Serhii I.ENG: Purpose. Based on existing criteria for predicting the suitability of metals and their alloys for manufacturing products from them by deformation or casting analysis develop a set of dimensionless parametric criteria and their quantitative scales. Their using will allow increasing the predicting accuracy of metals and alloys for their processing by pressure or casting suitability and feasibility. Methodology. The work uses phenomenological approach to systematic analysis results of metals and alloys mechanical and individual casting properties interpreting under uncertainty conditions, drawing on literature reference data, expert evaluation data and the authors’ own research results. The authors’ own data have been obtained experimentally using standard methods for mechanical properties determining and due to original authors’ method for technical purity metals and alloys based on them cast samples values of their absolutely hindered linear shrinkage determination during casting. Findings. The authors first proposed parametric dimensionless criteria and scales to them (criteria groups). Their application allows one, through such groups combinations, to assess suitability of any alloy or metal for its use possibility for products manufacturing by casting and/or pressure processing. Originality. For the first time dimensionless parametric criteria have been developed and proposed for use at initial stages of new alloys or technologies elaboration for products from them manufacturing as well as their quantitative scales for preliminary assessment (prognosis) of alloys processing feasibility by pressure or casting, regardless of their type and method. Practical value. Developed criteria and their quantitative scales using will allow alloys developers and specialized enterprises employees to save time and expenses both for alloy elaboration and for its implementation into production.Item Перспективи розробки високоміцних бейнітних сталей(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна; Клинова, Ольга ПилипівнаUKR: Ціль роботи. Аналіз сучасного стану розробки високоміцних бейнітних сталей, вивчення механізмів формування бейнітної структури та її впливу на механічні властивості матеріалу. Визначення перспектив застосування сталей зі структурою бескарбідного бейніту в різних галузях промисловості. Методика досліджень. Аналіз літературних джерел, присвячених розробці та вдосконаленню бейнітних сталей. У процесі дослідження застосовуються методи огляду/порівняння/узагальнення даних, що дозволяють виявити основні тенденції та підходи у дослідженні механізмів формування бейнітних структур, їх вплив на властивості. Результати досліджень. У роботі здійснено аналіз наукових літературних джерел, присвячених вивченню особливостей бейнітного перетворення. Розглянуто перспективи розробки високоміцних бейнітних сталей, які характеризуються поєднанням високої міцності, пластичності та в’язкості. Проаналізовано сучасні підходи до отримання бейнітних структур, зокрема використання легування та термічної обробки, що дозволяють оптимізувати механічні властивості сталі. Розглянуто вплив легувальних елементів на кінетику формування бейніту, стабільність залишкового аустеніту і загальну структуру сталі. Виконано огляд сучасних тенденцій у розробці перспективних технологій термічної обробки високоміцних бейнітних сталей. Практична значимість. Наведено аналіз перспектив застосування бейнітних сталей у критично важливих галузях, таких як транспортне машинобудування, енергетика, будівництво і військова промисловість. Розглянуто напрями майбутніх досліджень, спрямованих на розширення сфер застосування та поліпшення експлуатаційних властивостей цих сталей, а також забезпечення їх конкурентоспроможності на ринку сучасних матеріалів.Item Дослідження впливу технологічних параметрів на кінетику розпаду аустеніту борвмісної сталі(НТУ «Дніпровська Політехніка», Дніпро, 2024) Соболенко, Марія Олександрівна; Алексєєв, М. О.UKR: Мета. Провести дослідження кінетики розпаду аустеніту і з’ясувати рівень впливу гарячої пластичної деформації та режимів перерваного охолодження на формування структури борвмісної сталі. Методика. Дослідження фазових перетворень проводили методом диференційно-термічного аналізу на зразках борвмісної сталі з дослідженнями мікроструктури та твердості. Результати. Вивчено кінетику перетворень і побудовано термокінетичну діаграму розпаду гаряче деформованого аустеніту борвмісної сталі від температури аустенізації 1050–1100 ºС, перерваним охолодженням з подальшим доохолодженням зі швидкістю 0,09–0,12ºС/с, порівнянною зі швидкістю охолодження зовнішніх витків бунта прокату. Встановлено, що температуро – деформаційні режими прокатки та умови охолодження, які застосовуються у реальних технологіях виробництва підкату (особливо бунтового), є причиною появи у оброблюваній сталі гами структурних складових. Неоднорідність структури викликає неоднорідність розподілу властивостей по довжині та перерізу підкату, порушення термодинамічних умов сфероідизації цементиту та значне ускладнення процесу холодної пластичної деформації під час висадження. Наукова новизна. Досліджено вплив гарячої пластичної деформації та режимів перерваного охолодження на кінетику фазових перетворень у круглому сортовому прокаті із борвмісної сталі. Встановлено закономірності формування структури сталі за охолодження з різними швидкостями від температури прокатки. Практична значимість. Виявлено, що для борвмісної сталі гаряча пластична деформація та перерване охолодження впливає суттєвим чином на розпад аустеніту. В той же час, показано, що їх роздільний індивідуальний вплив на кінетику розпаду аустеніту значно відрізняється процесом фазових перетворень. Отримані результати можуть бути використані при розробці промислової технології виробництва термічно обробленого бунтового прокату із борвмісної сталі для холодної висадки з відносно однорідною сфероідизованою структурою.Item Щодо підвищення якости поковок із неіржавійної аустенітної криці(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, Київ, 2024) Дейнеко, Леонід Миколайович; Сухомлин, Г. Д.; Дергач, Т. О.; Борисенко, А. Ю.; Балєв, А. Є.UKR: Мета роботи - встановлення причин незадовільних результатів ультразвукового контролю (УЗК) виковків з неіржавійної аустенітної криці 08Х18Н10Т (321) і надання науково обґрунтованих рекомендацій щодо підвищення їхньої якости. Проведено комплексні дослідження, які включали: аналізу хемічного складу, дослідження макро- та мікроструктури виковків металографічним і електронно-мікроскопічним методами, випробування на стійкість до міжкристалітної корозії (МКК), визначення механічних властивостей. Встановлено, що відбраковані за УЗК виковки, на відміну від придатних, характеризуються: наявністю ділянок лікваційної та структурної неоднорідностей криці, підвищеним вмістом δ-фериту, аномальною різнозернистою мікроструктурою з розміром зерен від № 8 (15 мкм) до № 2 (700 мкм), наявністю карбідів Хрому на межах зерен, локальною схильністю до МКК. У структурі металу придатного за УЗК виковку встановлено підвищений вміст (> 65%) спеціяльних низькоенергетичних меж зерен Σ3 у теорії ґратниць пристайних вузлів (МЗ Σ3 ҐПВ), що свідчить про повне завершення рекристалізації за оброблення деформованої криці під час остаточного термічного оброблення. Розроблено та надано металурґійному підприємству рекомендації щодо вдосконалення технології виготовлення та поліпшення структурно-якісних характеристик виковків з аустенітних корозійностійких криць промислового виробництва.Item Structure and Properties Evolution of the Al-Cu-Mg Alloy during the "Twin-Roll Casting – Hot Deformation – Heat Treatment" Technological Process(Kharkov National Automobile and Highway University, Kharkiv, 2024) Nohovitsyn, Oleksii V.; Pryhunova, Adel G.; Aiupova, Tetyana A.; Nosko, Olha A.; Volyniuk, Diana A.ENG: The influence of hot deformation and heat treatment on the wide solidification range 2024 alloy twin-rolled cast sheet billets structure and properties evolution at all stages of the technological process was studied. The maximum strength at a reduction ε = 50 % (ζB ≈ 450 MPa), and an increase in ductility with the degree of deformation (from 0–2 % in the cast state to 20–22 % after rolling and heat treatment) were established. The resulting mechanical properties of the 2024 alloy strip exceed existing analogs and standard requirements.Item Природа інтерметаліду Al8Si6Mg3Fe в сплаві АК7ч, мікролегованому комплексом Ti-B-Sr(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Носко, Ольга Анатоліївна; Єлагін, А. С.; Коваль, Д. О.UKR: Мета. Метою дослідження є визначення структури та особливостей формування залізовмісного інтерметаліду Al8Si6Mg3Fe в сплаві АК7ч, при комплексній дії мікролегуванння Ti-B-Sr та термочасової обробки розплаву. Методика. Об’єктом дослідження служив сплав АК7ч, мікролегований комплексом Ti-B-Sr після термочасової обробки розплаву за різними режимами. Дослідження особливостей структуроутворення інтерметаліду Al8Si6Mg3Fe проводили за допомогою металографічного, локального рентгеноспектрального аналізу та методом диференційно-скануючої калориметрії. Результати. Визначений хімічний склад залізовмісного інтерметаліду Al8Si6Mg3Fe, вивчена його морфологія та встановлена температурна залежність його об’ємної долі в сплаві АК7ч (Ti-B-Sr) від температури термочасової обробки розплаву. Встановлена причина зменшення об’ємної долі Al8Si6Mg3Fe. Наукова новизна. Виявлено зменшення кількості залізовмісної інтерметалідної фази Al8Si6Mg3Fe в сплаві АК7ч, що містить комплекс Ti-B-Sr, після термочасової обробки при 80ׄ 0°С. Практична значущість Зменшення негативного впливу заліза завдяки формуванню меншої кількості інтеметалідної сполуки Al8Si6Mg3Fe у структурі сплаву АК7ч, що містить комплекс Ti-B-Sr після термочасової обробки розплаву при 800°С дозволило покращити одночасно характеристики міцності і пластичності сплаву, а також його корозійну стійкість.Item Формування структури в багатошарових поковках з вуглецевої і корозійностійкої сталей та мідних сплавів(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Миронова, Тетяна Михайлівна; Ашкелянець, А. В.; Бондарев, С. В.; Губа, Р. М.UKR: Розроблення технології отримання багатошарових поковок із різних сплавів сприяє економії дефіцитних матеріалів таких як хромонікелеві корозійностійкі сталі. Властивості багатошарових виробів поєднують в собі міцність основного слою з конструкційної сталі та підвищену корозійну стійкість високолегованого шару, що безпосередньо контактує з робочим середовищем. Багатошарові матеріали застосовуються в машинобудуванні, промисловості, сільському господарстві. В якості різального інструменту застосовується «ламінатна сталь» або ламінат. Ламінат являє собою центральний лист (пластину), покритий з обох сторін листами сталі іншої марки. За рахунок різних властивостей центрального листа і обкладок клинок з ламінату отримує поліпшені характеристики. Одним із найбільш поширених способів виготовлення таких матеріалів є гаряче деформування. Найбільш важливою проблемою при виготовленні багатошарових стальних композитів є забезпечення якісного зварювання між шарами різних сталей. Для розроблення режиму кування багатошарових заготівок в роботі здійснювали комп’ютерне моделювання у програмі QForm. Враховуючи отримані результати моделювання визначено режими нагріву та проведено кування композитних пакетів із різних сталей. Деформування експериментальних зразків здійснювали протягуванням. Після розрахунку параметрів кування прийнято два проходи для деформації заготівки з сумарним уковом 2,56. Для багатошарових пакетів, що підлягали куванню використовували наступні сплави: для центрального шару сталі марок- ШХ15, Ст.3, для обкладок сталь AISI321, що є аналогом сталі 08Х18Н10Т, для проміжних шарів – Мідь марки М1 та латунь марки Л63. Досліджено особливості мікроструктури в зонах контактного зварювання шарів латунь – вуглецева сталь і латунь сталь AISI321, мідь -вуглецева сталь, мідь –сталь AISI321, мідь сталь ШХ15. В якості проміжного шару для кращого зварювання стальних шарів між собою в процесі кування, а також для запобігання дифузії вуглецю та легуючих елементів, доречно рекомендувати застосування пластини міді М1.Item Дослідження закономірностей формування структури та механічних властивостей сталей при термічній обробці(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, УДУНТ, Дніпро, 2024) Гуль, Юрій Петрович; Соболенко, Марія ОлександрівнаUKR: Актуальність роботи. Використання економно легованих боровмісних сталей, істотно розширює обсяги виробництва високоміцних виробів, одержуваних методами холодного об'ємного штампування. Існуючі способи підготовки металу до холодної пластичної деформації включають операцію сфероїдизуючого відпалу, що характеризується високими енергетичними та тимчасовими витратами. Крім цього традиційні способи підготовки низьковуглецевих сталей до холодної деформації мають такі недоліки: великі витрати електроенергії та газу при відпалу в печах, невисока продуктивність, складність забезпечення рівномірного нагріву та охолодження металевих заготовок, а також забруднення навколишнього середовища. Перспективний напрямок – електротермічна обробка сталевих заготовок, відмінною особливістю якої є високі швидкості нагріву металу. Для розробки швидкісних режимів сфероїдизуючого відпалу низьковуглецевих сталей потрібне знання закономірностей формування структури та властивостей при нагріві та охолодженні. Мета дослідження. Дослідження критичних точок та виявлення особливостей впливу швидкостей охолодження недеформованого аустеніту на об'ємну частку структурних складових сталі 20Г2Р. Методика. При вивчені закономірностей структуроутворення використовували диференційно-термічний метод з подальшим дослідженням мікроструктури та твердості зразків сталі. Результати. Одержано кількісну та якісну картину структуроутворення при нагріві та охолодженні боровмісних сталей. Експериментально підтверджено можливість розробки швидкісних режимів сфероїдизуючого відпалу низьковуглецевих сталей з отриманням рівномірного розподілу глобулей цементиту у феритній матриці. Проведені дослідження і аналіз отриманих даних дозволив виконати графічний аналіз структуроутворення досліджуваних сталей вказаного хімічного складу та отримати кількісний вміст структурних складових при охолодженні з різними швидкостями недеформованого аустеніту сталі. Отриманні результати експериментальних досліджень структуроутворення можуть бути використані для розроблення різних режимів термічної обробки з окремого нагріву боровмісних сталей.Item Кінетика розпаду аустеніту при безперервному охолодженні недеформованої борвмісної сталі 30Г1Р(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2023) Соболенко, Марія Олександрівна; Романова, Наталія СергіївнаUKR: Мета. Провести дослідження кінетики розпаду недеформованого переохолодженого аустеніту за безперервним охолодженням борвмісної сталі. Встановити закономірності формування структури борвмісної сталі за безперервного охолодження з різними швидкостями від температур нагрівання. Методика. Дослідження фазових перетворень і кінетики розпаду недеформованого переохолодженого аустеніту проводили методом диференційно-термічного аналізу на зразках борвмісної сталі з дослідженнями мікроструктури та твердості. Результати. Вивчено кінетику перетворень і побудовано термокінетичні діаграми розпаду недеформованого переохолодженого аустеніту борвмісної сталі. Вивчено критичні точки і виявлено особливості впливу швидкості охолодження недеформованого аустеніту на об'ємну частку структурних складових борвмісної сталі. Наукова новизна. Показано положення критичних точок температур і отримано якісну та кількісну картину структуроутворення досліджуваної борвмісної сталі. Виявлено вплив швидкості охолодження на характер перетворень аустеніту та механічні властивості досліджуваної сталі. Практична значимість. Проведені дослідження (знання положення критичних точок) дають змогу цілеспрямовано обирати температури нагріву, охолодження та ізотермічних витримок під час розроблення режимів відпалу як у підкритичному інтервалі температур, так і з частковою або повною фазовою перекристалізацією. Отримані результати можуть бути використані при розробці різних режимів термічної обробки, що застосовуються в промислових технологіях виробництва бунтового прокату зі борвмісної сталі для холодної висадки.Item Формування азотованого шару сталі 5Х3В3МФС, отриманого в газоплазмовому двоступеневому вакуумно-дуговому розряді(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2023) Дейнеко, Леонід Миколайович; Столбовий, В’ячеслав Олександрович; Романова, Наталія Сергіївна; Кривчик, Лілія Сергіївна; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Мачула, Н. В.UKR: При виробництві труб із корозійностійких сталей на трубопрокатних установках актуальною проблемою є низька стійкість трубного інструменту. Тому, створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів зв'язане, у першу чергу, з одержанням й обробкою таких матеріалів, які могли б протистояти жорстким умовам роботи. Мета роботи. Проаналізувати процес формування структури азотованого шару та його властивостей на поверхні штампового інструменту із сталі 5Х3В3МФС за технологією газо-плазмового азотування у двоступеневому вакуумно-дуговому розряді для підвищення зносостійкості трубопресового інструменту. Результати. У статті запропоновано, обґрунтовано та розраховано математичну модель розподілу мікротвердості за глибиною дифузійного шару. Наведено аналіз термодинамічної стійкості нітридних дифузійних зон, відповідальних за поліпшення показників зносостійкості інструменту. Наукова новизна. Розроблено математична модель розподілу мікротвердості азотованого шару на основі рівняння Колмогорова-Джонсона-Мела-Аврамі, яка враховує фазові перетворення, пов'язані з процесами реакційної дифузії при азотуванні. Практична значущість. Розроблена математична модель дозволяє кількісно аналізувати кінетику газоплазмового азотування та розраховувати глибину азотованих шарів заданого фазового складу для сталі 5Х3В3ФМС.Item Technogenic Hazards Coefficient of Sand-Resin Mixtures in Foundry Manufacturing(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2024) Solonenko, Lyudmila I.; Uzlov, Kostiantyn I.; Repiakh, Serhii I.; Prokopovich, I. V.; Bilyi, Oleksandr P.ENG: Purpose. To carry out a comparative quantitative assessment of environmental and sanitary-hygienic hazards of utilizing synthetic resins for manufacturing molds and rods in foundry production. Methodology. Quarry quartz sand brand 1K2O202, furan resin brand Permaset 839 and catalyst Permacat 128, aluminum alloy AL2, gray cast iron SCh200, carbon steel 30L, bronze BrА9Zh3L were used in the work. Chromel-alumel thermocouples completed with electronic potentiometer were used for thermography. Molds were made from quartz sand, furan resin and catalyst mixture. Casting mold heating depth determination from casting to temperatures above 400 °C was carried out by its thermogram graphical processing, which was obtained after casting mold pouring with aluminum alloy, bronze, gray cast iron and carbon steel. Findings. Among those studied, the most dangerous are urea-phenol-formaldehyde, urea-formaldehyde and urea-furan resins, and the least dangerous are phenol-formaldehyde and phenol-formaldehyde-furan resins. Ecological and sanitary-hygienic hazard level when using resin mixtures increases with increasing resin amount in mixture, castings walls thickness, their surface area, as well as with increasing temperature of melt poured into the mold. Originality. For the first time, in relation to foundry molds and rods in foundry production manufacturing, technogenic hazard coefficient (THC) has been developed and its value has been calculated. This, in fact, is air volume (m3) containing maximum permissible concentration of carcinogenic or poisonous substances released as a result of mold organic binder material destruction when pouring aluminum alloy, bronze, cast iron or steel. Practical value. The use of the research results makes it possible to increase the level of predicting accuracy of technogenic (sanitary, hygienic and environmental) hazards, accuracy level of calculating ventilation systems capacities in foundries, taking into account the serial castings production, castings structural features, as well as binding materials nature for foundry molds and rods for such castings.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 Еволюція структури та властивостей екстремально деформованих спечених мідних нанокомпозитів(УДУНТ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2024) Рослик, Ірина Геннадіївна; Носко, Ольга Анатоліївна; Ковзік, Анатолій Миколайович; Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Аюпов, Олександр АльбертовичUKR: Мета роботи – визначення структури та механічних властивостей спеченої міді (в тому числі такої що містить вуглецеві нанотрубки) після інтенсивної пластичної деформації скручуванням. Об’єкт дослідження – зразки з порошку міді ПМС – 1 (ГОСТ 4960-75), порошку міді фракцій 45 мкм, порошку міді ПМС – 1 з додаванням 1 % мас. вуглецевих нанотрубок, виготовлені двократним пресуванням – спіканням, з кінцевим тиском 700 МПа, за температури 950°С та піддані інтенсивній пластичній деформації скручуванням на ковадлі Бріджмена. Досліджували структуру з використанням електронного сканувального мікроскопа Tescan Micra 3 LMU. Мікромеханічні випробування проводили за допомогою приладу «Мікрон – Гамма». Наукова новизна. Вперше досліджено мікроструктуру і механічні властивості спеченої міді та наноматеріалу «мідь – вуглецеві нанотрубки» після обробки інтенсивною пластичною деформацією скручуванням. Установлено, що інтенсивна пластична деформація скручуванням суттєво впливає на структуру та механічні властивості зразків спеченої міді. Форма зерен спеченої міді від близької до сферичної змінюється на витягнуту у напрямку деформації, розмір зерен зменшується у 5−7 разів. За інтенсивної деформаційної обробки наноматеріалу складу «мідь + 1 % ВНТ» ефект подрібнення зерна проявляється значно менше. Встановлено суттєве підвищення механічних властивостей спеченої міді у разі інтенсивної пластичної деформації. Найвищі показники отримані для матеріалу системи «мідь + 1 % ВНТ». Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані для виготовлення мідних виробів електротехнічного та теплотехнічного призначення з підвищеною зносостійкістю.Item Розробка інноваційної технології та гартівного обладнання для реалізації зміцнювальної термічної обробки металовиробів із використанням псевдозріджених сипучих матеріалів (частина 1)(УДУНТ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2024) Дейнеко, Леонід Миколайович; Бутенко, А. О.; Кабак, А. І.; Шпортько, Ю. В.; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Гребьонкіна, Л. Г.UKR: Постановка проблеми. Одна з основних проблем, з якими стикається сучасне підприємство – це пошук шляхів підвищення ефективності його діяльності. Для ефективного функціонування термічних підрозділів інструментальних виробництв потрібна одночасна наявність нагрівальних та гартувальних пристроїв із різними середовищами для нагрівання та охолодження. Цим пояснюється прагнення виробничників і вчених до пошуку технологічних, дешевих, екологічно чистих середовищ для нагрівання та охолодження, які здатні забезпечити необхідні параметри термічної обробки і високу якість оброблюваних деталей. Мета статті – аналіз стану методів зміцнювальної термічної (комбінованої) обробки з використанням сипучих матеріалів як середовищ для об’ємного нагрівання і примусового охолодження металовиробів та конструктивно-технологічних особливостей гартівних пристроїв, які в змозі забезпечити раціональний структурний стан металу деталей складної геометричної форми за мінімального рівня їх жолоблення та деформації на прикладі використання віброзріджених сипучих матеріалів (в технічній літературі використовується термін «віброгравітаційні частки теплоносія»). Висновок. Досліджено використання у промисловості псевдозріджених сипучих матеріалів як середовищ для об’ємного нагрівання та гартування металовиробів і конструкцій пристроїв для їх використання. Визначено переваги способу охолодження в киплячому шарі для ефективної реалізації режимів зміцнювальної термічної обробки. Показано, що такий спосіб примусового об'ємного охолодження виробів інструментальних виробництв раціональний за різними показниками. Проаналізовано конструктивно-технологічні параметри пристроїв для його реалізації, які можуть стабільно забезпечити необхідний рівень властивостей легованих та високолегованих інструментальних сталей за мінімального рівня їх жолоблення і деформації.Item Іонно-плазмене азотування як засіб зміцнення трубного інструменту для виробництва особливотонкостінних корозійностійких труб холодною прокаткою(Perfect Publishing, Vancouver, Canada; Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2024) Кривчик, Лілія Сергіївна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Столбовий, В’ячеслав ОлександровичUKR: Сфера застосування корозійностікої труби досить широка, саме тому вона користується такою популярністю. Її застосовують в харчовій, хімічній, транспортній і інших промисловостях. Крім всього цього, вона часто використовується у виробництві металевих виробів, які вимагають підвищеної стійкості до корозії, дії до хімічно активних речовин. Корозійностійка труба використовується для прокладення інженерних систем усередині приміщень або організації зовнішніх трубопроводів. Однією з пріоритетних переваг, являється те, що вона не впливає на зміну складу води, тому використовується для конструювання систем водопостачання. Тонкостінні труби призначені і використовуються виключно для виробництва металовиробів і не навантажених металоконструкцій, де поняття клас міцності має далеко не визначальне значення, а на перше місце виходять економічність і максимальне полегшення металоконструкції або металовиробу. Особливо велику роль мають труби з високолегованих корозійностійких сталей, які широко використовуються в авіації, машинобудуванні, атомній енергетиці, ракетобудівництві, хімічній промисловості внаслідок високої корозійної стійкості, в’язкості, міцності, експлуатаційної стійкості. Їх отримують методами холодної роликової прокатки і волочіння, в яких використовують велику кількість трубного інструменту (ролики, оправки, опорні планки, волоки). При виробництві корозійностійких труб методами холодної деформації має місце низька стійкість трубного інструменту, що приводить до постійних зупинок станів, зниження їх продуктивності, підвищення собівартості виготовлення труб. Так, стійкість роликів стану ХПТР «15-30» з сталі 60С2ХФА після звичайного термозміцнення (загартування з низьким відпуском) складає 1023 –1030 м/комплект, оправок з сталі 60С2ХФА – 295 м, ролики з сталі 4Х5МФ1С після загартування з високим відпуском мають стійкість 1050-1230 м/комплект, а опорні планки – 5120 – 5240 м, що є низькими значеннями, і потребує постійної заміни інструменту. Тому важливою задачею при виробництві корозійностійких труб є створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів з використанням сучасних методів термозміцнення. В ході роботи проведено дослідження механічних властивостей інструменту для виробництва корозійностійких труб холодною деформацією (роликів, опорних планок станів ХПТР для холодної роликової прокатки труб) після зміцнення інструменту хіміко-термічною обробкою – іонно-плазменим азотуванням. Встановлено вплив механічних властивостей на експлуатаційну стійкість інструменту і якість внутрішньої поверхні корозійностійких труб.Item Використання аморфних сплавів для зміцнення трубного інструменту для виробництва корозійностійких труб(MDPC Publishing, Berlin, Germany; Scientific Publishing Center “Sci-conf.com.ua”, 2024) Кривчик, Лілія Сергіївна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Серебрянський, Григорій ОлександровичUKR: Велику роль у розвитку паливно-енергетичного, машинобудівного і агропромислового комплексів відіграють стальні труби, їх використання безперервно зростає, що потребує значного збільшення їх випуску, підвищення їх експлуатаційних характеристик і довговічності, зниження металоємкості. Особливо велику роль мають труби з високолегованих корозійностійких сталей, які широко використовуються в авіації, машинобудуванні, атомній енергетиці, ракетобудівництві, хімічній промисловості внаслідок високої корозійної стійкості, в’язкості, міцності, експлуатаційної стійкості. При виробництві корозійностійких труб методами гарячої і холодної деформації має місце низька стійкість трубного інструменту, що приводить до постійних переналадок обладнання, зниження продуктивності пресів і прокатних станів, підвищення собівартості виготовлення труб. Тому, важливою задачею при виробництві корозійностійких труб є створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів з використанням сучасних шляхів їх зміцнення. В ході роботи проведено дослідження механічних властивостей інструменту для виробництва корозійностійких труб (матричних кілець складних матриць для пресування труб, роликів, опорних планок станів ХПТР для холодної роликової прокатки труб) після зміцнення інструменту сучасними засобами термозміцнення – термічної обробки, нанесення наноструктурних покриттів сучасних аморфних сплавів. Встановлено вплив механічних властивостей на експлуатаційну стійкість інструменту і якість внутрішньої поверхні корозійностійких труб.Item Іонно-плазмове азотування трубопресового інструменту з штампових сталей для виготовлення корозійностійких труб з метою покращення його експлуатаційних характеристик(Журфонд; Український державний університет науки і технологій, Дніпро;, 2024) Кривчик, Лілія Сергіївна; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Столбовий, В'ячеслав ОлександровичUKR: Широке поширення одержав процес виробництва сталевих труб методом пресування на гідравлічних пресах. Спосіб гарячого пресування дозволяє виготовляти труби із усіх сталей і сплавів, які важко деформуються. Пресування найбільш доцільно при виробництві труб з високолегованих, малопластичних сталей і сплавів, виробів біметалічних і зі складною конфігурацією перетину. Пресовані труби характеризуються мінімальною, в порівнянні з іншими способами гарячої деформації, кількістю зовнішніх і внутрішніх дефектів завдяки найбільш сприятливій схемі напруженого стану металу у середовищі деформації (всебічне нерівномірне стиснення), перешкоджаючій виникненню дефектів, а також виникаючому при деформації високому питомому тиску, сприяючому ліквідації невеликих дефектів трубної заготівлі. Рівномірність структури і, як наслідок, механічні властивості труб по довжині забезпечується високою швидкістю процесу, завдяки чому температурний режим деформації знаходиться у вузькому інтервалі. При виробництві корозійностійких труб використовують велику різноманітність трубного інструменту. Це інструмент, що має безпосереднє зіткнення з пресованим металом (матриці, прес-шайби, внутрішні втулки контейнерів, прошивні голки, трубні оправки, експандери), а також інструмент, що не має безпосереднього зіткнення з пресованим металом, який служить для передачі зусилля (прес-штемпель, голкотримачі, перехідні патрони, контейнери, направляючі кільця, тощо). Інструмент працює в жорстких умовах роботи. Це значний знос, високі ударні навантаження, питомі тиски, знакозмінні умови роботи, високі температури. Підвищення експлуатаційної стійкості інструменту сприяє збільшенню продуктивності пресів і якості поверхні корозійностійких труб. В роботі запропонована технологія термозміцнення трубопресового інструмента для виробництва корозійностійких труб (матричних кілець складних матриць, експандерів) зі штампових сталей 4Х5МФ1С, 5Х3В3МФС, 4Х4В4МФС шляхом проведення іонно-плазмового азотування в вакуумно-дуговому розряді в поєднанні з загартуванням і відпуском. Внаслідок запропонованої технології підвищуються міцність, зносостійкість, теплостійкість, а також твердість від 8 ГПа до 11...12 ГПа. Проведено широкий комплекс досліджень структури поверхні інструменту і промислових випробувань матричних кілець і експандерів трубопрофільних пресів. Показано, що іонно-плазмове азотування поверхні інструменту збільшує твердість в 1,3 ÷ 1.6 разів і його стійкість на 20-25 %.Item Вимоги до товстого листа в залежності від застосування та умов експлуатації(Журфонд, Дніпро, 2024) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена АнатоліївнаUKR: Листовий прокат є одним з основних видів продукції чорної металургії, що споживається у великих обсягах усіма галузями промисловості. З постійним розвитком виробництва вимоги до комплексу його механічних властивостей та живучості постійно зростають. На підставі проведеного аналізу встановлено, що основними вимогами до листового прокату є поєднання високої міцності і пластичності, стійкість до динамічних навантажень, високі зносостійкість, холодостійкість, корозійна стійкість та добра зварюваність.Item Експериментальне дослідження впливу активної холодної деформації на властивості арматурного прокату в процесі його виготовлення(Журфонд, Дніпро, 2024) Перчун, Галина Іванівна; Івченко, А. О.UKR: Постановка проблеми: Світова практика виробництва арматурного прокату в мотках підвищеної міцності (класу 500 МПа і більше) сортаментом від 6,0 мм до 16,0 мм заснована на застосуванні зміцнення шляхом холодної деформації. Експериментальне дослідження в роботі полягало у визначенні ступенів активної холодної деформації, яка забезпечує отримання арматурного прокату класу міцності 500-600 МПа з певним запасом міцності. Цей запас (перевищення) властивостей міцності буде знижений при наступних технологічних впливах циклічної деформації і температури з метою підвищення пластичності готової продукції. Методика: Проводили розтягнення зразків арматури зі сталі 20Г2С, Ст3пс і 35ГС зі ступенями 3,0; 6,0 і 9,0%. Після такої активної холодної деформації зразки випробували на розтягнення до руйнування. Механічні властивості зразків після попереднього розтягування показують істотний приріст міцності і свідчать про перехід продукції в більш високий клас міцності. Результати: Активна деформація волочінням зі ступенями від 20% до 45% дозволяє підвищити міцність холоднодеформованої арматури до рівня 500 - 700 МПа, однак при цьому знижуються пластичні властивості, які не відповідають мінімальним вимогам (δр ≥ 2,0 %). Для підвищення пластичності готової продукції до необхідного рівня у нових технологіях будуть потрібні додаткові технологічні операції (дії) у вигляді циклічних деформацій і/або нагрівів холоднодеформованої арматури.