Кафедра матеріалознавства та термічної обробки металів ( ІПБТ)

Permanent URI for this community

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

UK: Кафедра матеріалознавства та термічної обробки металів (Інститут промислових та бізнес технологій, ІПБТ) EN: Department of Material Science and Heat Treatment of Metals

Browse

Now showing 1 - 20 of 89

Корозійна стійкість бронзових виробів
(Національна металургійна академія України, Дніпро; Технічний університет м. Варна, Болгарія, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Усенко, Руслан Вікторович; Солоненко, Людмила Ігорівна
UKR: На сьогодні все більш широке застосування в різних галузях промисловості знаходять сплави на основі міді. Це пояснюється поєднанням високої корозійної стійкості таких сплавів в різних середовищах з високими ливарними властивостями, здатністю до пластичної деформації, високої електро- і теплопровідності, тощо. У зв'язку з цим певний науковий і практичний інтерес представляє визначення базових положень які забезпечують бронзам потрібний рівень корозійної стійкості в середовищах різних складів (при різних умовах експлуатації). За результатами аналізу встановлено, що завдяки сукупності високої корозійної стійкості, конструкційної міцності та експлуатаційної надійності, найбільш широке застосування в промисловості знайшли алюмінієві бронзи. Ці сплави найчастіше застосовують в обладнанні, де завдяки стійкості до корозії, вони мають перевагу в порівнянні, наприклад, з олов'яними і крем'янистими бронзами. Істотним фактором, що визначає корозійну стійкість алюмінієвих бронз, є їх структура. При цьому сплави, які складаються тільки з α-фази, мають більш високу корозійну стійкість, в порівнянні з двофазними сплавами.
Структуроутворення в матриці дактильованих білих чавунів в процесі високотемпературної обробки
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Миронова, Тетяна Михайлівна; Пройдак, Светлана Вікторівна
UKR: На пластичність сплавів евтектичного типу впливає не лише поведінка при деформації евтектичної складової, але й структура твердого розчину, що оточує евтектичні колонії. У роботі розглянуто вплив режиміввідпалу на формування зеренної структури аустенітної матриці в білих дактильованих чавунах. Підвищення пластичності таких сплавів забезпечується за рахунок розвитку карбідного перетворення в легованому ванадієм евтектичному цементиті. Дослідження проводили на сплавах, що містять близько 2,1 ... 3,2% ванадію і різну кількість вуглецю: 2,35%; 2,85% і 3,38%. Гарячу прокатку проводили на лабораторному двохвалковому стані «300» з гладкою бочкою. Діапазон досліджуваних обтиснень 17 ... 65%. Температура початку деформації дорівнювала 1050°С. Після виходу з валків зразки гартували в воду. В процесі гарячої прокатки в ледебуритних доевтектичних чугунах при динамічному знеміцненні аустеніту в формуванні його зеренної структури переважає динамічна рекристалізація, яка призводить до формування подрібнених рівноосних зерен. При збільшенні об'ємної частки ледебуриту, особливо коли він утворює суцільну сітку (С%  2,85%), вплив попередньої обробки на зміну структури аустеніту послаблюється. У цьому випадку на першому плані залишається стимулювання карбідних перетворень, які порушують монолітність цементитного каркасу. Показано, що дрібнозернисту структуру аустеніту забезпечує застосування двоступінчатого (багаторазового) відпалу, що включає ізотермічні витримки в аустенітній області (850...950°С ) та при перлітизації (680°С). Крім того в процесі такого відпалу відбувається початкова стадія карбідного перетворення в цементиті і подальше підвищення його пластичності.
Розрахунок кінетики просування фронту кристалізації ізосолідус залізовуглецевих сплавів у кокільних циліндричних формах
(Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, 2021) Семенов, О. Д.; Хричиков, Валерій Євгенович; Куцова, Валентина Зіновіївна; Меняйло, Олена Валеріївна
UKR: Мета роботи – оцифрування експериментальних термографічних вимірів процесів твердіння в кокілі циліндричних виливків із залізовуглецевих сплавів, їх інтерполяція для діапазону вмісту вуглецю 0,1...4,83 % і розробка графоаналітичної методики побудови кінетики просування фронту ізосолідус. Сучасні аналітичні розрахунки твердіння і охолодження виливків методом інтегрального теплового балансу Стефана-Шварца, А. І. Вейника, М. І. Хворінова не дозволяють встановити вплив хімічного складу сплаву, повітряного зазору між затверділим шаром металу і кокілем, ступінь чорноти поверхні, розширення кокілю при нагріванні, усадки метала виливка та залежність теплофізичних коефіцієнтів від температури. Програми комп’ютерного моделювання процесів затвердіння підвищують точність розрахунків тільки за умови адаптації з результатами експериментальних вимірювань температур твердіння виливків, що мають конкретний хімічний склад. В роботі оцифровано результати дев’яти експериментальних досліджень процесів твердіння циліндричних виливків зі сплавів Fe-C, отримані Б. Б. Гуляєвим, О. Н. Магницьким, Л. М. Постновим в координатах параметричного критерію (τ/R2) і відносної товщини (х/R) затверділого шару металу (х). Отримані залежності кристалізації 100 % твердої фази з кроком 0,05 х/R інтерполювали в діапазоні вмісту вуглецю 0,04...4,83 %. Наведено приклади розрахунку тривалості твердіння циліндричних виливків різних хімічних складів, а за гіпотезою приведеної товщини М. І. Хворінова можливо встановити в першому наближенні тривалість затвердіння виливків у формі куля і плита. Отримані результати рекомендовано використовувати для оцінки точності комп’ютерного моделювання процесів затвердіння еталонних сплавів Fe-C і подальшого корегування теплофізичних коефіцієнтів, які взято в розрахунках. Побудовано кінетику просування фронту ізосолідус для сплаву Fe-0,3%C, який охолоджується в циліндричній виливниці, розрахована його загальна тривалість затвердіння. Використовуючи графіки в координатах τ/R2 і х/R можна розрахувати тривалість кристалізації виливків різних розмірів, мінімальний час безпечного переміщення виливниці зі злитком з кесона до ділянки охолодження виливків для виконання технології гарячого посаду злитка в термічну піч, реалізувати технологію впливу на рідкий метал в ливарній формі або газодинамічного тиску в процесі кристалізації рідкої фази.
Технічне регулювання та контроль на підприємстві
(Видавництво «Свідлер А. Л.», Дніпро, 2021) Должанський, Анатолій Михайлович; Максакова, Оксана Сергіївна; Бондаренко, Оксана Анатоліївна; Чорноіваненко, Катерина Олександрівна; Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Петльований, Євген Олександрович; Ломов, Ілля Миколайович; Мосьпан, Наталія Миколаївна; Полякова, Наталія Володимирівна; Казановська, Оксана Борисівна
UKR: Підручник охоплює весь комплекс завдань, що виникають при запровадженні та реалізації заходів технічного регулювання (стандартизації, оцінки відповідності, законодавчої метрології) та організації технічного контролю якості продукції, процесів і систем на підприємстві, зокрема, на металургійному з використанням метрологічних і кваліметричних методів та засобів проведення вимірювань, оцінкою їх застосовності і точності. Він узгоджений з вимогами Галузевого стандарту вищої освіти України з підготовки фахівців за спеціальністю 152 - Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка і базується на узагальненому світовому та національному досвіді проведення вказаних робіт, зокрема, на основі законів України та стандартів ISO серії 9000. Рекомендується для студентів, аспірантів, викладачів вишів, а також - підприємців керівників і професіоналів організацій, установ, підприємств і фірм, які діють у сферах технічного регулювання, забезпечення та технічного контролю якості.
Forecast and Control of Structure and Properties of Ultra-Low-Carbon Steels
(G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, 2021) Koval, Yu. M.; Kutsova, Valentyna Zynoviivna; Kotova, T. V.; Kovzel, M. A.
ENG: Concentration ranges of elements’ containing to optimize the composition of 01YuTA, 01YuT steels and to ensure the required set of rolled products properties are obtained using the method of physico-chemical modelling. The effect of rolling deformation modes in the ferritic temperature range on the formation of the structure and on the properties of ultra-low-carbon steel is investigated. The obtained data can be used to control the processes of structure formation and to establish rational technological regimes for the processing of rolled sheet material for automobile and machine-building enterprises.
Дослідження впливу домішок в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Білий, Олександр Петрович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Постановка проблеми. Дослідити вплив основних легуючих компонентів Sn, Al по 3…4% кожного без урахування впливу домішок, а також кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu- Sn-Al на її механічні властивості. Мета. Встановити припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Методика. Сплави для досліджень готували сплавленням первинних шихтових матеріалів технічної чистоти в індукційній печі тигельній з використанням графітового тигля і деревного вугілля в якості покривного матеріалу. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх статичному розтягуванні і ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Контроль хіміч- ного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Оцінку ступеня впливу кожної з домішок на механічні властивості оцінювали за коефіцієнтами регресії завдяки вирішенню системи відповідних лінійних рівнянь методом Г. Крамера. Результати та їх обговорення. За результатами досліджень у роботі встановлені припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при оптимальному вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Висновки. Вперше встановлено вплив оптимальної кількості легуючих компонентів (Sn, Al по 3…4% кожного) без урахування впливу домішок, а також домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості. Практичне використання одержаних закономірностей при приготуванні бронзи БрО3А3 є запорукою отримання виливків з заданим рівнем властивостей.
Features of Using the Distance Learning Model
(Ukrainian State University of Science and Technologies; Aalto University Helsinki, Finland, 2021) Shvachych, Gennady G.; Khokhlova, Tetiana S.; Stupak, Yurii O.; Moroz, Boris; Kabak, Leonid
ENG: Purpose. To analyze models of distance learning (DL) that have been implemented in the world and have shown effectiveness in order to determine promising directions for the development of DL: testing, educational research, contextual learning, mobile learning, development of social networks, application of mobile educational games, implementation of mobile voice content with interactive assessment etc. Methodology. Literature review of open access information sources. Findings. It has been determined that special attention should be paid to the technologies of educational institutions, in which it is possible to involve highly qualified teachers in reading lectures; there is a significant saving of teachers' time; there is a possibility of increasing the amount of material presented within the budget allocated for regular classroom activities in the curriculum. Originality. It consists in a certain set of criteria, based on the analysis, which are necessary and sufficient to achieve the final goal. Practical value. The methods of selection of educational tools make it possible to increase the effectiveness of the educational process, make it attractive and exciting for students and motivate them to an active educational process always and everywhere, which allows students to receive a quality education.
Аналіз впливу різних середовищ на корозійну стійкість мідних сплавів
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп’ях, Сергій Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна
UKR: Мета роботи – встановлення взаємозв'язку корозійних пошкоджень із хімічним складом, а також зовнішніми чинниками, що впливають на корозію міді і мідних сплавів у різних умовах експлуатації. Методика. Об’єкт аналізу – актуальна нормативно-технічна база даних щодо складів стандартних та перспективних сплавів на основі міді для експлуатації в умовах агресивних середовищ (атмосфери, газів, розчинів солей і лугів, водних середовищ). Застосовано метод зіставного аналізу з метою обґрунтування перспективи використання спеціальних бронз для виготовлення корозійностійких деталей машин і механізмів. Результати та їх обговорення. Проаналізовано поведінку мідних сплавів у різних умовах експлуатації і розглянуто фактори, що викликають їх руйнування. Показано взаємозв'язок корозійних пошкоджень із хімічним складом, а також зовнішніми чинниками, що викликають корозію. Наведено відомості про швидкість корозії мідних сплавів у різних середовищах. Розглянуто питання раціонального використання мідних сплавів стосовно до своєрідних умов роботи деталей і споруд. Наведено актуальну інформацію щодо проблеми підвищення надійності та довговічності роботи виробів із мідних сплавів, одним із методів вирішення якої бачиться цілеспрямований вибір матеріалу для їх виготовлення залежно від умов експлуатації. Практична значимість. За результатами досліджень у роботі обґрунтовано ефективні галузі використання технічної міді, латуней, олов’яних, крем’янистих, алюмінієвих, нікелевих бронз із точки зору особливостей їх опору корозійним пошкодженням. Висновки. Встановлено, що мідні сплави характеризуються високою корозійною стійкістю в різних середовищах. У морських і океанських середовищах корозійна стійкість алюмінієвих бронз перевершує в ряді випадків стійкість усіх інших мідних сплавів. Зазначено, що найбільшу корозійну стійкість серед мідних сплавів мають алюмінієві бронзи і мідно-нікелеві сплави.
Strengthening of Pipe Tools for Cold Roller Rolling of Corrosion-Resistant Pipes by Application of Amorphous Alloys
(Національний науковий центр «Харкiвський фiзико-технiчний інститут», 2021) Krivchik, Lilia; Khokhlova, Tatiana; Pinchuk, Victoria; Holovachov, Аrtem; Srebryansky, Grigory; Nosenko, Victor; Zagorodniy, Oleksiy
ENG: In the production of pipes from corrosion-resistant steels on pipe rolling plants, the current problem is the low stability of the pipe tool. Therefore, the creation of high-performance and durable tools is associated primarily with the production and processing of materials that could withstand harsh working conditions. The technology of heat hardening of the pipe tool for cold roller rolling of corrosion-resistant pipes (rollers and support laths of HPTR mills) from 4Х5МФ1С steel which excludes the third holiday and uses drawing of a covering from powders of amorphous alloys 100…150 µm thick is offered in the work. As a result of the offered technology durability, wear resistance, and also hardness to HV0.1 950–1050 (in comparison with HV 587–690 on existing technology of heat treatment in factory conditions) increases. A wide range of studies of the structure of the coating and industrial tests of rollers and support bars. It is shown that gas-plasma coating of amorphous alloy based on Fe–Si–B system increases the hardness of the tool surface by 1.3–1.6 times and their stability by ~ 30…50%.
Дослідження причин незадовільних результатів ультразвукового контролю дослідних поковок з аустенітних високолегованих сталей
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Дейнеко, Леонід Миколайович; Сухомлин, Г. Д.; Дергач, Т. О.; Борисенко, А. Ю.
UKR: Мета роботи – встановити основні причини браку при ультразвуковому контролі (УЗК) дослідних поковок із високолегованої аустенітної сталі 08Х18Н10Т на основі комплексних порівняльних досліджень зразків забракованих і придатних поковок. Методики. Хімічний аналіз поковок проводили на високочутливому спектрометрі «SPECTROMAX» фірми «SPECTRO», Німеччина; дослідження макро- і мікроструктури (лікваційної неоднорідності, зеренної й зернограничної структури, неметалевих включень, надлишкових фаз тощо) здійснювали методами: металографічним і електронномікроскопічним із мікрорентгеноспектральним аналізом; випробування поковок на тривкість проти міжкристалітної корозії (МКК) проводили методом АМУ, ГОСТ 6032. Результати. Встановлено, що забраковані за УЗК дослідні поковки, на відміну від придатних, характеризувалися: наявністю ділянок лікваційної неоднорідності сталі, в тому числі підвищеним умістом δ-фериту; аномальною різнозернистою мікроструктурою з величиною зерна від –2 до 8 балів за ГОСТ 5639; виділеннями карбідів хрому на границях аустенітних зерен; схильністю до міжкристалітної корозії (МКК). Вони містили неметалеві включення у допустимих межах за ГОСТ 1778, а також карбіди титану. Наукова новизна. Вперше на основі комплексних досліджень доведено, що імовірна причина незадовільних результатів УЗК дослідних поковок із високолегованої аустенітної сталі – це аномальна різнозерниста структура, пов¢язана з нестабільним температурно-деформаційним режимом кування зливків. Практична значимість. Розроблено рекомендації для поліпшення структури і підвищення якісних характеристик промислових поковок із високолегованих аустенітних сталей в умовах промислового виробництва.
Regularities of Formation of Structure, Phase Composition and Properties of Chromium–Manganese Alloys in the Initial Cast State during the Process of Friction Wear
(G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the N.A.S. of Ukraine, 2021) Koval, Yu. M.; Kutsova, Valentyna Zynoviivna; Kovzel, Maksim A.
ENG: Structural and phase transformations, as well as changes in the microhardness of the matrix, austenite-carbide eutectic, and total hardness that occur in chromium–manganese alloys in the cast state during wear by friction under different loads are studied. As shown, a high wear resistance of chromium–manganese alloy (C—3.1%, Cr—13.1%, Mn—15.75%, Ni—1.15%) is associated with high microhardness of the matrix, austenitic-carbide eutectic based on Me7C3 carbide and determined by the degree of doping and the parameter of the shape of the eutectic carbide, as well as due to the deformation-phase transformations that occur in the investigated alloys during friction wear.
Формування структури і властивостей ливарного алюмінієвого сплаву в гранично деформованому стані
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Носко, Ольга Анатоліївна; Аюпов, Олександр Альбертович
UKR: Метою дослідження є вирішення актуальної задачі задоволення потреби машинобудування в алюмінієвих сплавах, що деформуються, за одночасної фактичної відсутності їх вітчизняного виробництва за рахунок розробки деформованого сплаву на основі ливарного сплаву АК7ч. Для досягнення поставленої мети необхідним є вивчення впливу мікролегування та умов кристалізації на структуроутворення гранично деформованого сплаву АК7ч для управління структурою та властивостями при розробці деформівних сплавів на основі АК7ч. Методи. У роботі досліджували гранично деформовані доевтектичні силуміни на базі АК7ч з добавками стронцію та скандію. Експеримент проводили за планом ортогональних латинських квадратів. Мікроструктуру вивчали на оптичному мікроскопі "Axiovert - 200MAT". Параметри кількісних характеристик структури визначали за стандартними методиками. Мікротвердість евтектики вимірювали на ПМТ-3 за ДСТУ ISO 6507-1:2007. Ідентифікацію фаз проводили методом фазового рентгеноструктурного аналізу на дифрактометрі ДРОН - 3М у Соka фільтрованому випромінюванні. Із залученням розрахункової методики визначення граничного ступеня деформації при прокатці клиноподібних зразків вивчали залежність технологічної деформованості від хімічного складу сплаву на базі АК7ч та режиму водневої обробки його розплаву. Результати. Визначено закономірності структуроутворення гранично деформованого ливарного алюмінієвого сплаву АК7ч. Отримано залежності параметрів структури дослідного сплаву в литому та гранично деформованому стані від вмісту елементів-модифікаторів та швидкості кристалізації. Встановлено суттєве підвищення параметра кристалічної решітки a-Al у деформованому стані порівняно з литим для всіх сплавів на основі АК7год незалежно від мікролегування та швидкості кристалізації. У a-Al у деформованому стані збільшується розчинність скандію та заліза. Отримано залежності технологічної деформівності від складу сплаву АК7ч та режиму водневої обробки його розплаву. Встановлено підвищення деформованості сплаву на 60% при комплексному фізико-хімічному впливі мікролегування стронцієм, скандієм та водневої обробки розплаву протягом 20 хвилин порівняно з литим сплавом вихідного складу. Наукова новизна. Вперше встановлено закономірності структуроутворення та формування комплексу механічних властивостей при спільному впливі Sr, Sc та швидкості кристалізації гранично деформованого доевтектичного сплаву АК7ч. Дані отримані для сплаву АК7ч при варіюванні вмісту стронцію 0…0,2%, скандію 0…0,5% та швидкості охолодження при кристалізації 6,67∙10-4…103 град/с. Практична цінність. У ході експерименту проведеного за планом ортогональних латинських квадратів оптимізували склад сплаву АК7ч, отримали інструмент на його структуроутворення, що забезпечує необхідний рівень механічних властивостей. Холодною деформацією прокаткою із заготівлі сплаву АК7ч (Sr, Sc) з максимальною толщиною 11 мм була отримана смуга завтовшки 2,4 мм. Справжня деформація металу АК7ч(Sr, Sc) після водневої обробки (протягом 20 хв) склала 1,19.
Вибиваємість з виливків піщано-рідкоскляних стрижнів, що структуровані паро-мікрохвильовим затвердінням
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Білий, Олександр Петрович; Усенко, Руслан Вікторович
UKR: Мета досліджень – встановити вплив температури попереднього нагрівання та вмістрідкого скла в піщано-рідкоскляняних сумішах, що структуровані за ПМЗ-процесом на роботу їх руйнування під дією ударного навантаження. Методика.У роботі використовували кварцовий пісок марки 1К2О202, воду, натрієве рідке склоз питомою щільністю 1,42...1,44 г/см3 і силікатним модулем 2,8...3,0. Структурування сумішей проводили в мікрохвильовій печі з випромінюванням частотою 2,45 ГГц і потужністю магнетрона 0,9 кВт. Термічну обробку зразків проводили в лабораторній печі опору в інтервалі температур від 100 до 1100 С з ізотермічною витримкою зразка при заданій температурі впродовж 45...50 хв. Роботу вибивання зразків розраховували за методикою ЦНДІТМАШ. Руйнування зразків структурованих сумішей за ПМЗ-процесом проводили на лабораторному копрі марки 5033А. Структуру зразків досліджували на оптичному мікроскопі при збільшенні 100. Результати. Зі збільшенням температури попереднього нагріву робота вибивання піщано-рідкоскляних сумішей структурованих в паро-мікрохвильовій середовищі за способом ПМЗ, що містять від 0,5 до 2,5 % рідкого скла з модулем 2,8...3,0 знижується за експонентною залежністю і при температурі попереднього нагріву від 800 до 1100 °С, практично, стає рівною нулю. Робота вибивання сумішей, попередньо нагрітих до 600 °С, не перевищує 20 Дж. З цього випливає, що такі стрижні або їх окремі частини можуть бути видалені з виливків ударно-вібраційних способом навіть із сплавів на основі міді та алюмінію. Вибивання стрижнів або їх частин, у яких після контакту з залитим в ливарну форму розплавом температура не перевищила 600 °С, рекомендовано здійснювати шляхом занурення виливків в воду. Наукова новизна. Структурування формувальних і стрижневих сумішей в паро-мікрохвильовому середовищі вирішує проблему вибивання піщано-рідкоскляних сумішей, що містять рідкого скла до 2,5%, з виливків з більшості ливарних сплавів, що використовують в промисловості. Практична значущість. Результати досліджень будуть корисні при розробці технологій та обладнання, призначених для видалення піщано-рідкоскляних стрижнів та форм, що структуровані за ПМЗ-процесом.
Фізичні та ливарні властивості сплавів системи Cu-Sn-Al
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович; Усенко, Руслан Вікторович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Визначення фізичних та ливарних властивостей олов'яно-алюмінієвої бронзи, що містить Sn – до 6,73 % та Al – до 7,53 %, за масою. Методика. Плавки проводили у графітовому тиглі в індукційній печі під шаром деревного вугілля. Температуру ліквідус і солідус сплавів визначали за результатами термографування розплаву, що твердіє. Величину вільної (С) та абсолютно утрудненої (АЗ) лінійної усадки та температуру переходу сплаву з пластичного в пружний стан при охолодженні в ливарній формі визначали за загальноприйнятими методиками. Рідкоплинність бронз оцінювали довжиною заповненого каналу спіральної проби за ГОСТ 16438.Оцінку схильності бронзи БрО3А3 до пригару та до утворення гарячих i холодних тріщин здійснювали за результатами візуального дослідження поверхні зразків. Питому щільність литої бронзи визначали розрахунковим шляхом. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Контроль хімічного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Величину достовірності апроксимації та відповідні залежності будували з використанням комп'ютерної програми EXEL. Результати. За якісними та кількісними показники та оцінки фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %, визначено, що з числа можливого вмісту олова і алюмінію в системі Сu-Sn-Al найбільш перспективною є бронза з 3...4% (мас.) кожного з зазначених легуючих компонентів. Наукова новизна. Вперше визначено ряд фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %. Вперше встановлено, що лінійна усадка таких бронз, температура переходу з пластичного в пружний стан при охолодженні після затвердіння та величина ударного вигину при нормальній температурі залежать від їх структури, тобто від фазового складу, який визначається вмістом в бронзі її легуючих елементів. Практична значимість. За результатами досліджень фізичних та ливарних властивостей бронзу БрО3АЗ рекомендовано використовувати як ливарний матеріал.
Water Resistance of Structured Sand-Sodium-Silicate Mixtures
(Dnipro University of Technology, 2021) Solonenko, L. I.; Repiakh, Serhii I.; Uzlov, Kostiantyn I.; Mamuzich, I.; Bilyi, Oleksandr P.; Kimstach, Tetiana V.
ENG: Purpose. To establish regularities of changes in sand-sodium-silicate mixtures (SSSM) relative water resistance, structured by steam-microwave solidification method (SMS), on their structuring parameters and sodium silicate solute (SSS) dissolution conditions. Methodology. Technical purity water, SSS with 2.8–3.0 silicate modulus, quartz sand with 0.23 mm average particle size were used in this work. Studies were carried out on quartz sand samples, which were preliminarily cladded with 0.5–2.5 % (by weight) SSS and structured by SMS method. The fracture time of structured mixtures was evaluated on cubic specimens with 20 mm rib length, which were immersed in water at different temperatures. Findings. Changes in SSSM water resistance in water regularities depending on their manufacturing, use and storage conditions were established. Recommendations for SSSM rods removal from castings in water were developed. Originality. For the first time, it has been established that relative water resistance of the SSSM structured by SMS method decreases along with increase in water temperature in which it is destroyed. Depending on SSS mass used for quartz sand cladding in range 0.5–2.5 %, water resistance dependence on treatment in steam-microwave environment with 2–7 minutes’ running time acquires an inversion character with inversion point ∼3.1 minutes into the processing. For the first time, it has been discovered that in boiling water the relative water resistance of SSSM, structured by SMS-process and having preheating, monotonically increases with preheating temperature rising from 100 to 600 °С, sharply increases when heated to 600–700 °С and practically becomes absolute after preliminarily preheating to higher temperatures. Practical value. Research results will be useful in concepts of processes accompanying destruction of structured sands with water-soluble binders expanding, as well as in technologies and equipment development designed for SSS rods and mold rests removing from castings.
Дослідження структури і властивостей штампових сталей для виготовлення трубного інструменту після проведення зміцнюючої термічної і хіміко-термічної обробки і нанесення зносостійких покрить
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Столбовий, В’ячеслав Олександрович; Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Дейнеко, Леонід Миколайович
UKR: Мета. Метою дослідження є використання сучасних видів хіміко-термічної обробки і нанесення наноструктурних зносостійких покрить для зміцнення трубного інструменту для виробництва корозійностійких труб - трубопресового інструменту (голок-оправок і матричних кілець ) і інструменту для холодної роликової прокатки особливотонкостінних труб – опорних планок і роликів. Методика. Для проведення дослідження були виготовлені: - голки-оправки трубопрофільного пресу зусиллям 16 МН у кількості 3 (трьох) штук з сталі 4Х5МФ1С діаметром 50 мм і довжиною 1300 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці (ступеневе загартування з 1050 – 1070°С та двократному відпуску при 550 – 570° (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - матричні кільця трубопрофільного пресу зусиллям 16 МН у кількості 10 (десяти) штук: зі сталі 5Х3В3МФС (ДИ-23): 6 (шість) штук (1 штука діаметром 63,5 мм, 2 штуки діаметром 73,5 мм, 3 штуки діаметром 71,5 мм); зі сталі 4Х5МФ1С 4 (чотири) штуки діаметром 71,5 мм і 73,5 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1080 – 1100°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - ролики стану ХПТР у кількості 3 (трьох) штук з сталі 4Х5МФ1С шириною 65 мм під діаметр труби 16 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1070 – 1080°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - 6 (шість) опорних планок довжиною 210 мм, шириною 80 мм і висотою 47,42 мм і шириною дорожок 25 мм і 20 мм ( під трубу діаметром 15-22 мм і 23-30 мм відповідно) з сталі 4Х5МФ1С і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1080 – 1100°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; Для проведення дослідження також з поковок діаметром 250 мм були вирізані зразки-свідки розміром 20×20×20 мм і піддані аналогічній термічній обробці дослідним зразкам інструменту. Найбільш надійну оцінку результатів азотування, карбонітрації, комбінованої обробки з нанесенням зносостійких покрить дають металографічні дослідження, які дають відомості про товщину і будову шару з'єднань і дифузійного шару. Також були проведені електронні дослідження металографічних шліфів ( вихідні шліфи були порізані на тонкі зразки по 5 мм ), приготовлені і піддані вивченню на растровому електронному мікроскопі (РЕМ), висока дозволена здатність (до 60 А) і виняткова глибина різкості якого роблять його майже незамінним для металографічних досліджень. Замір твердості поверхні зразків після азотування, карбонітрації, комбінованої обробки був виконаний за допомогою мікротвердоміра (мікроскопа) - типу ПМТ-3 при навантаженні 100гс НV0,1. Рентгеноструктурний аналіз дослідних зразків інструменту був проведений на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-2.0 в кобальтовому Co-Kα випромінюванні із застосуванням Fe селективно поглинаючого фільтра. Дифраговане випромінювання реєструвалося сцинтиляційним детектором. Результати. Побудовані і досліджені графіки зміни мікротвердості від поверхні до центру зразків після хіміко-термічної і комбінованої обробки, запропонований оптимальний режим іонного азотування, карбонітрації, комбінованої обробок (що підтверджено результатами замірів мікротвердості) для отримання високих експлуатаційних властивостей трубопресового і трубопрокатного інструмента, проведено дослідження структури азотованого, карбонітрованого шару і шару покрить (мікроструктурне і електронне), проведено рентгеноструктурний аналіз дослідних зразків інструменту. Результатом роботи є розробка оптимальних режимів термозміцнення трубного інструмента , які забезпечують його високі експлуатаційні характеристики. В результаті сталь здобуває високу твердість на поверхні HV0,1 860-1150, що не змінюється при нагріванні до 600 – 650°С, високу опірність зношуванню, високі границі витривалості, корозійну стійкість. Наукова новизна. Вперше науково обґрунтовано вибір більш ефективного режиму термозміцнення трубного інструмента (з проведенням мікро і рентгеноструктурних досліджень), що дозволяє його використовувати в реальних умовах виробництва корозійностійких труб на трубних підприємствах «ПрАТ Сентравіс Продакшн Юкрейн», «ТОВ ВО Оскар» та ін. Практична цінність. Удосконалення технології термічної обробки трубного інструмента (загартування з відпуском і послідуючим іонним азотуванням, карбонітрацією, комбінованою обробкою з нанесенням одно і багатошарових покрить замість звичайної технології – загартування з відпуском) дозволить збільшити стійкість інструмента на 30- 40% та знизити витрати по переробці виготовлення корозійностійких труб, а також покращити якість внутрішньої поверхні труб.
Вплив параметрів SLM-процесу на формування області кордонів деталей з жароміцного нікелевого сплаву Inconel 718
(ВД Академперіодика, НАНУ, Київ, 2021) Аджамський, С. В.; Кононенко, Г. А.; Подольський, Ростислав Вячеславович
UKR: Роботу присвячено удосконаленню режимів технології селективного лазерного плавлення на основі розрахункової моделі для зниження рівня залишкових напружень та запобігання відхилень в геометрії деталі. Приводяться результати моде- лювання на універсальній воксельній структурі і спрощеному об’єкті для прогнозування поведінки металу в залежності від щільності питомої енергії в області кордонів металевої деталі з Inconel 718. Проведено експеримент для вивчення впливу різних стратегій і режимів процесу на викривлення деталей в результаті впливу залишкових напружень з метою їхньої мінімізації. Друк здійснювався на 3D-принтері «Alfa-150» (ТОВ «ALT Україна») при постійній потужності і відстані між треками в кожній зоні (up-skin, down-skin, in-skin) зі зміною швидкості руху променя лазера, а також різними схемами нарощування зразків способом 3D-принтінгу з поворотом 67˚ кожного нового шару відносно попереднього. З метою визна- чення дефектів і відхилень від вихідної моделі до твердого тіла (зразок) був виконаний металографічний аналіз за допомо- гою оптичної мікроскопії (Carl Zeiss AXIOVERT 200M). Встановлено, що симуляція процесів друку, виконана на платформі Magics, за допомогою розбивки моделі на воксельну структуру дає можливість аналітичної оцінки напружень і деформа- цій. Аналіз зовнішнього вигляду дослідних зразків показав, що найкращі показники down-skin формуються при потужності 80 Вт і щільності питомої енергії (40...38 Дж/мм3). При використанні стратегії друку в шаховому порядку з поворотом 67° при оптимальній щільності питомої енергії можливо мінімізувати залишкові внутрішні напруження, що призводять до викривлення виробу. У майбутньому результати можуть бути доповнені дослідженнями впливу залишкових напружень сил стиснення при впливі променя лазера при постійній підведеній потужності. З використанням розрахункової моделі, яка дозволяє обчислювати залишкові напруження при нанесенні наступного шару в залежності від швидкості руху лазера, потужності і відстані між нанесеними треками можливе отримання високоточних деталей з заданими властивостями. Виконано адаптацію моделі, яка дозволяє отримати кількісну оцінку залишкових термічних напружень в залежності від швидкості пересування і потужності лазера для жароміцного сплаву Inconel 718. Визначено оптимальні режими для міні- мізації цих напружень і зменшення викривлення деталі.
Структура і властивості листового прокату після дресирування за різними технологічними схемами виробництва
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2021) Куцова, Валентина Зіновіївна; Ковзель, Максим Анатолійович; Котова, Тетяна Володимирівна
UKR: Постановка проблеми. Розробка ефективної технології процесу дресирування дозволить випускати гарячекатаний листовий прокат із показниками якості, які відповідають вимогам стандартів до холоднокатаного листа. Споживачі із значним економічним ефектом замість дорогого холоднокатаного листа зможуть використовувати порівняно недорогий гарячекатаний. Мета статті: встановлення впливу дресирування за різними технологічними схемами виробництва гарячекатаного тонко- і товстолистового прокату для холодного штампування на структуру і властивості металу. Висновки. Встановлено закономірності формування структури і властивостей дресованого за різними технологічними схемами виробництва гарячекатаного тонко- і товстолистового прокату для холодного штампування. Показано, що зі збільшенням ступеня деформації під час дресирування в агрегаті поперечного різання спостерігається зниження пластичності гарячекатаних товстолистових штаб із низьковуглецевих сталей. В результаті термообробки і дресирування на окремо розташованому стані гарячекатаної тонколистової низьковуглецевої сталі підвищується пластичність металу та формується однорідна структура згідно з вимогами ДСТУ 2834-94. Отримання гарячекатаного тонколистового прокату з показниками якості на рівні вимог до холоднокатаного металу дозволить використовувати гарячекатаний прокат замість холоднокатаного, що забезпечить зростання продуктивності праці, зниження витратного коефіцієнта металу й економію електроенергії та природного газу.
Вплив дресування на структуру і властивості гарячекатаної листової сталі для холодної штамповки
(НМетАУ, 2021) Куцова, Валентина Зіновіївна; Іванченко, Віталій Георгійович; Котова, Тетяна Володимирівна; Ковзель, Максим Анатолійович
UKR: Досліджено вплив дресування на структуру і властивості гарячекатаних сталевих штаб та листів, які призначені для холодної штамповки. Отримані дані можуть бути використані при визначенні параметрів дресування для забезпечення формування структури і рівня властивостей металу згідно з вимогами ГОСТ 4041–2017. Розробка оптимальної технології дресування дозволить знизити несприятливий вплив процесу старіння та отримати якісну листову сталь для холодної штамповки.
Анализ тенденций при разработке современных поршневых сплавов для тяжело нагруженных форсированных двигателей внутреннего сгорания.
(Карагандинский индустриальный университет, г. Темиртау, 2021) Романова, Наталья Сергеевна; Мандрико, Богдан Анатольевич; Карпова, Татьяна Петровна
RUS: Цель. Провести анализ патентов и научных публикаций в области разработки современных поршневых сплавов для тяжело загруженных дизельных двигателей. Проанализировать уязвимые места в конструкции поршня, которые подвергаются наиболее интенсивному износу и разрушению при эксплуатации, а также значительно усложняют технологию их производства. Результаты и практическая значимость. Выделены четыре группы материалов как на основе алюминиевых сплавов, так и на основе композитов, которые можно отнести к наиболее перспективным материалам, отвечающим современным требованиям и тенденциям в области дизелестроения.

Browse

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

Results Per Page

Sort Options