http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/668 RU: Статьи <br> EN: Articles Sun, 20 Mar 2022 06:28:53 GMT 2022-03-20T06:28:53Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13794 Название: Вплив температури самовідпуска на міцність диска залізничного колеса після прискореного охолодження Авторы: Вакуленко, Леонід Ігорович; Болотова, Дар’я Михайлівна; Пройдак, Світлана Вікторівна; Грищенко, Микола Анатолійович; Вакуленко, Ігор Олексійович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Робота спрямована на визначення ресурсу підвищення міцності диску залізничного колеса. Методика. Матеріалом для дослідження була вуглецева сталь залізничного колеса зі змістом 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11 % Cr. Залізничне колесо піддавали нагріву до температур вище Ac3 , витримували при цій температурі для завершення процесу гомогенізації аустеніту та прискорено охолоджували диск до визначеної температури. Температурний інтервал закінчення примусового охолодження диску колеса складав значення 200–450 С. Структуру вивчали за методиками досліджень із використанням електронного та світлового мікроскопів. Оцінку ступеня дефектності структури металу після прискореного охолодження здійснювали з використанням методики рентгенівського структурного аналізу. Межі міцності та плинності вуглецевої сталі визначали при розтяганні зі швидкістю деформації 10− − 3 1 c . Мікротвердість структурних складових сталі оцінювали, використовуючи мікротвердомір типу ПМТ-3. Результати. Комплекс властивостей вуглецевої сталі залізничного колеса в залежності від температури припинення прискореного охолодження визначається співвідношенням розвитку процесів пом’якшення та зміцнення. Джерелами ефекту зміцнення є процеси блокування рухомих дислокацій за рахунок виділення на них атомів вуглецю та дисперсійного зміцнення від сформованих частинок карбідної фази. При температурах припинення примусового охолодження вуглецевої сталі вище за 300–350 С темп зниження властивостей міцності визначається перевищенням сумарного ефекту (пом’якшення від розпаду твердого розчину, прискорення сфероїдизації та коалесценції частинок цементиту) над блокуванням дислокацій атомами вуглецю та дисперсійним зміцненням. Наукова новизна. Авторами доведено, що рівень характеристик міцності вуглецевої сталі залізничного колеса від температури закінчення примусового охолодження визначається співвідношенням впливів від пересичення твердого розчину та дисперсійного зміцнення від карбідної фази. Для температур припинення прискореного охолодження 200–300 C зниження ступеню пересичення твердого розчину є основним чинником, що визначає рівень характеристик міцності. Практична значимість. При виготовленні суцільнокатаного залізничного колеса підвищити межу міцності металу диску можна прискореним охолодженням до середнього інтервалу температур, що успішно доведено в роботі.; EN: Purpose. The paper aims at estimation of resource of strength increase for railway wheel disk. Methodology. The material for research was carbon steel of railway wheel containing 0.57%C, 0.65%Si, 0.45%Mn, 0.0029%S, 0,014%P, 0,11%Cr. A railway wheel was heated to the temperatures above Ac3 and was held at this temperature until the completion of аustenite homogenization processes and then the disk was cooled at a growing rate to a certain temperature. A temperature interval of completion of the speed-up wheel disk cooling was 200-450 C. Structure was studied with the use of research methods under electronic and light microscopes. After accelerated cooling the estimation of metal structure imperfection degree was carried out with the use of X-ray structural analysis method. The stress and yielding limit of carbon steel were determined at tension, at a speed of deformation10− − 3 1 s. The microhardness of steel structural components was estimated using the microhardness tester of PMT-3 type. Findings. The properties complex of railway wheel carbon steel depending on the temperature of the accelerated cooling termination is determined by the correlation of soften and work-hardening processes development. The effect of work-hardening is based on blocking of mobile dislocations due to a precipitation carbon atoms and dispersion work-hardening from the formed particles of carbidic phase. At the temperatures of the accelerated cooling termination of carbon steel higher than 300-350 C the decrease rate of strength properties is determined by the exceeding of total soften effect (from disintegration of solid solution, acceleration of spheroidithation and coalescence of cementite particles) above the dislocations blocking by the carbon atoms and dispersion work-hardening. Originality Authors proved that the strength level of the railway wheel carbon steel from the temperature of accelerated cooling completion is determined by the influence ratio of the solid solution satiety degree and dispersion work-hardening from a carbidic phase. For the temperatures of accelerated cooling termination 200-300 C a decrease of solid solution satiety degree is a basic factor, which determines the level of the strength characteristic. Practical value. When making the whole-rolled railway wheel one can increase the strength limit of disk metal using the accelerated cooling to the middle interval of temperatures, which was successfully proven by authors.; RU: Цель. Работа направлена на оценку ресурса повышения прочности диска железнодорожного колеса. Методика. Материалом для исследования была углеродистая сталь железнодорожного колеса с содержанием 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11 % Cr. Железнодорожное колесо нагревали до температур выше Ac3 , выдерживали при этой температуре для завершения процессов гомогенизации аустенита и ускоренно охлаждали диск до определенной температуры. Температурный интервал окончания принудительного охлаждения диска колеса составлял 200–450 С. Структуру изучали с использованием методик исследований под электронным и световым микроскопами. Оценку степени дефектности структуры металла после ускоренного охлаждения осуществляли с использованием методики рентгеновского структурного анализа. Пределы прочности и текучести углеродистой стали определяли при растяжении, со скоростью деформации 10− − 3 1 c. Микротвердость структурных составляющих стали оценивали, используя микротвердомер типа ПМТ-3. Результаты. Комплекс свойств углеродистой стали железнодорожного колеса в зависимости от температуры прекращения ускоренного охлаждения определяется соотношением развития процессов разупрочнения и упрочнения. Эффект упрочнения основан на блокировкие подвижных дислокаций за счет выделения на них атомов углерода и дисперсионного упрочнения от сформированных частиц карбидной фазы. При температурах прекращения принудительного охлаждения углеродистой стали выше 300–350 С темп снижения прочностных свойств определяется превышением суммарного эффекта (разупрочнения от распада твердого раствора, ускорения сфероидизации и коалесценции частиц цементита) над блокировкой дислокаций атомами углерода и дисперсионным упрочнением. Научная новизна. Авторами доказано, что уровень характеристик прочности углеродистой стали железнодорожного колеса от температуры окончания принудительного охлаждения определяется соотношением влияния степени пресыщения твердого раствора и дисперсионным упрочнением от карбидной фазы. Для температур прекращения ускоренного охлаждения 200–300 C снижение степени пресыщения твердого раствора является основным фактором, который определяет уровень характеристик прочности. Практическая значимость. При изготовлении цельнокатаного железнодорожного колеса повысить предел прочности металла диска можно ускоренным охлаждением до среднего интервала температур, что успешно доказано в работе. Описание: Л. Вакуленко: ORCID 0000-0003-2616-740X, Д. Болотова: ORCID 0000-0001-6947-3963, С. Пройдак: ORCID 0000-0003-2439-3657, М. Грищенко: ORCID 0000-0002-0091-1387, І. Вакуленко: ORCID 0000-0002-7353-1916 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/13794 2016-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10547 Название: Визначення параметрів режиму зварювання тертям з перемішуванням сплаву на основі алюмінію Авторы: Вакуленко, Ігор Олексійович; Плітченко, Сергій Олександрович Краткий осмотр (реферат): UK: На прикладі алюмінієвого сплаву пропонується методика визначення параметрів процесу з’єднання пластин за технологією зварювання тертям з перемішуванням. В процесі досліджень за різних співвідношень частоти обертання робочого інструмента та нормального притискання до з’єднуваних кромок визначено характер розігріву металу. З аналізу характеру підвищення температури розігріву з’єднуваних кромок визначено мінімально значення температурного інтервалу при реалізації технології зварювання тертям з перемішуванням. За аналізом отриманих експериментальних даних пропонується концепція визначення основних параметрів процесу зварювання. Бібліогр. 17, рис. 9.; RU: На примере алюминиевого сплава предлагается методика определения параметров процесса соединения пластин по технологии сварки трением с перемешиванием. В процессе исследований при различных соотношений частоты вращения рабочего инструмента и нормального прижима к соединяемых кромок определен характер разогрева металла. Из анализа характера повышение температуры разогрева соединяемых кромок определено минимально значение температурного интервала при реализации технологии сварки трением с перемешиванием. По анализу полученных экспериментальных данных предлагается концепция определения основных параметров процесса сварки. Библиогр. 17, рис. 9.; EN: A procedure is proposed for determination of parameters of process of plates joining using friction stir welding technology by the example aluminum alloy. A nature of metal heating was determined in the process of investigation of working tool rotation at different relationships of frequencies and normal pressing to joined edges. A minimum value of temperature interval in realizing of friction stir welding technology was determined from the analysis of nature of increase of heating temperature of edges being joined. Based on the analysis of received experimental data a concept of determination of main parameters of welding process was proposed. 17 Ref., 9 Fig. Описание: І. Вакуленко: ORCID 0000-0002-7353-1916, С. Плітченко: ORCID 0000-0002-0613-2544 Mon, 01 Jan 2018 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10547 2018-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9303 Название: Strength Properties of Carbon Steel of Railway Wheel After the Speed-Up Cooling Авторы: Vakulenko, Ihor O.; Lisnyak, Alex G.; Perkov, Oleg N. Краткий осмотр (реферат): EN: Purpose. The work is directed at elaboration of softening effect of carbon steel of a railway wheel after the speed-up cooling to the different temperatures. Methodology. Material for the research was carbon steel of a disk railway wheel with content of 0.57 % C, 0.65 % Si, 0.45 % Mn, 0.0029 % S, 0.014 % P, 0.11 % Cr. Specimens as plates 3 mm thick were exposed to heating up to the temperatures higher than Ac3, the subsequent speed-up cooling was halted after achieving certain temperatures (200–450 °C). A structure was studied with the use of electronic and light microscopes. The estimation of degree of the structure defect after the speed-up cooling was carried out with the use of method of x-ray analysis. The strength and yield stresses of carbon steel were determined under tension. Speed of deformation at mechanical tests was 10-3 s-1. The microhardness of structural constituents of steel was estimated using the apparatus a PMT-3 type. Findings. The research results of the structural state and properties of carbon steel of a railway wheel are presented depending on the temperature of self-tempering after the irregular cooling. Within the investigated temperature interval of self-tempering, permanent soften character of carbon steel with growth of the temperature of completion of the forced cooling of wheel is conditioned by the correlation of qualitatively different processes structural transformations. Originality. The net effect of softening the metal by reducing the degree of supersaturation of solid solution, reducing the dislocation density and coalescence of cementite particles exceeds the strengthening due to the presence of fine carbide particles in the structure. Practical value. According to studies it is determined that in order to increase fracture toughness, the discrolled railway wheel can be subjected to accelerated cooling to temperatures of 300–350°C without substantial metal embrittlement.; UK: Мета. Вивчення природи ефекту пом’якшення вуглецевої сталі залізничного колеса після прискореного охолодження до різних температур. Методика. Матеріалом для дослідження була вуглецева сталь диску залізничного колеса із змістом 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11% Cr. Зразки у вигляді пластин товщиною 3 мм піддавали нагріву до температур вище Ac3, подальше прискорене охолодження припиняли після досягнення визначеної температури (200–450 °С). Структуру вивчали з використанням електронного та світлового мікроскопів. Оцінку ступеня дефектності структури після прискореного охолодження здійснювали з використанням методики рентгенівського структурного аналізу. Межі міцності й плинності вуглецевої сталі визначали при розтяганні. Швидкість деформації при механічних випробуваннях складала 10-3 с-1. Мікротвердість структурних складових сталі оцінювали, використовуючи мікротвердомір типу ПМТ-3. Результати. Наведені результати дослідження структурного стану та комплексу властивостей вуглецевої сталі залізничного колеса в залежності від температури самовідпуску після преривчастого охолодження. У досліджуваному інтервалі температур самовідпуску, перманентний характер пом’якшення вуглецевої сталі при збільшенні температури закінчення примусового охолодження колеса обумовлений співвідношенням якісно різних процесів структурних перетворень. Наукова новизна. Сумарний ефект пом’якшення металу від зниження ступеня пересичення твердого розчину, зменшення щільності дислокацій і коалесценції цементитних частинок перевищує рівень зміцнення від присутності у структурі дрібнодисперсних карбідних часток. Практична значимість. Визначено, що, з метою підвищення тріщиностійкості, диск суцільнокатаного залізничного колеса можна піддавати прискореному охолодженню до температур 300–350°С без суттєвого окрихнення металу.; RU: Цель. Определение природы эффекта разупрочнения углеродистой стали железнодорожного колеса после ускоренного охлаждения до разных температур. Методика. Материалом для исследования была углеродистая сталь диска железнодорожного колеса с содержанием 0,57 % C, 0,65 % Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11 % Cr. Образцы в виде пластин толщиной 3 мм подвергали нагреву до температур выше Ac3, дальнейшее ускоренное охлаждение прекращали после достижения определенной температуры (200–450 °С). Структуру изучали с использованием электронного и светового микроскопов. Оценку степени дефектности структуры после ускоренного охлаждения осуществляли с использованием методики рентгеновского структурного анализа. Пределы прочности и текучести углеродистой стали определяли при растяжении. Скорость деформации при механических испытаниях составляла 10-3 с-1. Микротвердость структурных составляющих стали оценивали, используя микротвердомер типа ПМТ-3. Результаты. Приведены результаты исследования структурного состояния и прочностных свойств углеродистой стали железнодорожного колеса в зависимости от температуры самоотпуска после прерывистого охлаждения. В исследуемом интервале температур самоотпуска, перманентный характер разупрочнения углеродистой стали с ростом температуры окончания принудительного охлаждения колеса обусловлен соотношением развития качественно разных процессов структурных превращений. Научная новизна. Суммарный эффект разупрочнения металла от снижения степени пресыщения твердого раствора, уменьшения плотности дислокаций и коалесценции цементитных частиц превышает уровень упрочнения от присутствия в структуре мелкодисперсных карбидных частиц. Практическая значимость. Определено, что, с целью повышения трещиностойкости, диск цельнокатанного железнодорожного колеса можно подвергать ускоренному охлаждению до температур 300–350°С без существенного охрупчивания металла. Описание: I.Vakulenko:ORCID 0000-0002-7353-1916 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9303 2016-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9301 Название: Influence of Hot-Reduction Parameters on the Steel Austenite Structure of a Railway Wheel Авторы: Vakulenko, Ihor O.; Bolotova, Daria M.; Perkov, Oleg N.; Lisnyak, Alex G. Краткий осмотр (реферат): EN: The formation of grain structures with boundaries similar to substructures is one of the factors contributing to grain refinement in hot-reduction carbon steel. At the forming of a rim, the slight cooling-down (100-150°C) of the surface volumes is sufficient to increase their strength characteristics. After that, an increase in the magnitude of the hot-hardening of metal in the central rim volumes will lead to the formation of a more uniform fine-grain austenite structure over the rim section.; UK: Формування структури зерен аустеніту з межами подібними субструктурним, є одним з факторів, що сприяє подрібненню зерна протягом гарячого обтискування. При формуванні ободу незначного охолодження (на 100-150°С) поверхневих об’ємів достатньо для приросту характеристик міцності. В результаті зростання величини гарячого наклепу металу в центральних об’ємах ободу приведе до формування більш рівномірної структури з дрібним зерном аустеніту по його перетину.; RU: Формирование структуры зерен аустенита с границами подобными субструктурным, является одним из факторов, способствующих измельчению зерна в течение горячего обжатия. При формировании обода незначительного подстуживания (на 100-150°С) поверхностных объемов достаточно для прироста прочностных характеристик. В результате возрастания величины горячего наклепа металла в центральных объемах обода приведет к формированию более равномерной, мелкозернистой структуры аустенита по его сечению. Описание: I.Vakulenko:ORCID 0000-0002-7353-1916 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9301 2016-01-01T00:00:00Z