Browse
Recent Submissions
Item Determining the Thermally-Stressed State of Motor-Driven Bowls for Transporting Liquid Slag(РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, Kharkiv, 2024) Povorotnii, Viktor V.; Shcherbyna, Iryna V.; Zdanevych, Serhiі V.; Diachenko, Nina K.; Kimstach, Tetiana V.; Solonenko, Lyudmila I.; Usenko, Ruslan V.ENG: Slag bowls were chosen as the object of research, as important components of blast furnace, steelmaking, and ferroalloy shops of metallurgical enterprises. The main problem of operation of any slag trucks is their limited durability and frequent destruction of slag bowls. The reason for these problems is changes in the shape of the bowls during operation, manifested in the formation of narrowing places in the area of the support ring – for rail-mounted bowls, destruction of supporting pins – for rail-mounted slag trucks, or cracks in the walls. Those defects appear as a result of cyclic thermal effects of liquid slag on the bowl. Based on the results of computer simulation, it was established that the main role in the destruction of the support pins of motor-driven slag bowls belongs to temperature changes. The temperature stresses arising in the bowl are localized in the area of the slag mirror (200–250 MPa for 25L steel, 280–350 MPa for 30HML steel). The results provide grounds for improving the presented slag bowl to reduce temperature stresses in its walls and structures of the supporting trunnions. The results reported here are explained by the fact that with uneven heating of elastic bodies, temperature stresses appear, which, under certain configurations of temperature loads, lead to the destruction of structures. The findings from these studies are recommended to be used at enterprises for the design and manufacture of slag bowls, as information on the localization of dangerous places of the structure. In addition, the data presented here could be useful for metallurgical enterprises for detailed technical diagnosis of bowls in their dangerous places.Item Influence of Ice Structure on Vitability of Frozen Sand-Water and Sand-Clay Mixtures(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2024) Solonenko, L. I.; Uzlov, Kostiantyn I.; Kimstach, Tetiana V.; Mianovska, Ya. V.; Yakymenko, D. Yu.ENG: Purpose. To establish influence regularity of sand, water and clay preparation conditions on vitability of frozen mixtures made from combinations of these components and to increase the castings quality in foundries, as well as to improve technologies for artificial freezing of soils for underground constructions. Methodology. In this research, sand, clay, and water are used. Ice quality is estimated visually after water freezing at -15 °C in glass tubes. Frozen mixtures’ vitability at -15 °C is studied on beam-type samples. As indicators of survivability, the time to 1 mm bending of samples on supports and the time to their destruction are accepted. The time is recorded with a stopwatch, the temperature with an alcohol thermometer, the mass with electronic scales and the deflection arrow with a clock-type indicator. Findings. The presence and amount of water-soluble impurities in rare water significantly influence the nature, size and distribution of gas bubbles in ice, as well as frozen sand-water mixtures vitability. Frozen mixtures’ survivability increases with water content in them increasing, and, for sand water mixtures, survivability is maximum if ice has a homogeneous structure. Among mixtures with clays, the mixture with non-swollen kaolin clay has the greatest vitability. Regarding survivability, recommendations for manufacturing products from frozen foundry mixtures have been developed. Originality. For the first time, deformation change kinetics (bending arrows) under the influence of beam-type samples’ self-mass from mixtures of quartz sand and water and quartz sand, clay and water frozen at -15 °C, which have been previously prepared in different ways, have been investigated. Insights into the influence of various factors and ice quality on the vitability of frozen mixtures have been further developed. Practical value. The obtained results can be useful for expanding ideas about natural frozen soils’ behavior during their cyclic temperature changes, soils artificially frozen during mine shafts elaboration, escalators’ and junctions’ tunnels, etc. when constructing subways. In foundries, the developed recommendations will reduce technological losses and will improve casting quality made using frozen casting molds and cores from sand-water or sand-clay-water mixtures, castings’ patterns and their pouring systems from sand-water mixtures.Item Триботехнічні властивості сплаву БрО3А3 в умовах сухого тертя(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Узлов, Костянтин Іванович; Реп’ях, Сергій Іванович; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, Олена Анатоліївна; Мазорчук, Володимир Федорович; Білий, А. П.UKR: В наявний час для виробництва підшипників найбільш часто використовують свинцеві та олов’яні бронзи, що зумовлено їх високим рівнем триботехнічних властивостей та надійністю в експлуатації. Разом з тим, заборона у Європейському союзі використання свинцю у будь яких виробах призвела до необхідності пошуку екологічно безпечних бронз з аналогічним або підвищеним рівнем триботехнічних властивостей. Перспективним напрямом вирішення даної проблеми є бронза БрО3А3, мікроструктура якої повністю відповідає вимогам до підшипникових сплавів. Проте на сьогодні триботехнічні властивості бронзи БрО3А3 не досліджені. Тому, завдання з дослідження триботехнічних властивостей литої бронзи БрО3А3 у якості підшипникового сплаву є актуальним. Мета роботи –встановити величини відносної зносостійкості та коефіцієнту тертя, як параметрів за якими можливо рекомендувати використовувати литу бронзу марки БрО3А3 як антифрикційний матеріал. Випробування на зносостійкість за схемою «диск-диск» проводили відповідно до вимог Державних та Міжнародних стандартів на машині мод. СМЦ-2 при навантаженні 45 кг (441 Н) в умовах тертя-кочення з проковзуванням 10% при кімнатних температурах. Триботехнічні випробування зразків досліджуваних бронз за схемою «куля-диск» проводили в умовах сухого тертя-ковзання на машині тертя «Micron-tribo» відповідно до Міжнародних стандартів DIN 50324 та ISO 20808. Мікроструктуру вивчали за допомогою оптичного мікроскопа NEOPHOT 21 зі збільшенням до 1000 крат. За результатами дослідження встановлено, що порівняно з бронзами БрО5Ц5С5 та БрА9Ж3Л бронза БрО3А3 характеризується більш високим рівнем опору зношуванню при терті по-сухому, що зумовлено наявністю у її структурі твердої, але пластичної фази β-Cu5Sn. Величина коефіцієнту тертя бронзи БрО3А3 співпадає з аналогічним коефіцієнтом бронзи БрО5Ц5С5 і нижче ніж у чистої міді та бронз марок БрО8, БрА5 і БрА9Ж3Л. При цьому, з підвищенням вмісту як олова (від 3 до 4% за масою), так і алюмінію (від 3 до 4% за масою) коефіцієнт тертя бронзи БрО3А3 знижується з 0,28 до 0,25. Результати досліджень є підставою рекомендувати бронзу БрО3А3 у якості триботехнічного матеріалу в вузлах тертя на заміну не тільки свинцевих бронз та бронзи БрО5Ц5С5, але і бронзи марки БрА9Ж3Л.Item Використання зносостійких покриттів для зміцнення трубного інструменту для виробництва труб пресуванням з високолегованих сталей(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Cтолбовий, В’ячеслав Олександрович; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна СтаніславівнаUKR: В Україні виробництво труб є однією з найбільш важливих галузей промисловості. Це нафтова, газова промисловості, харчова, хімічна, машинобудівельна, авіаційна, промисловість будівельних матеріалів. Особливо широко використовуються труби з високолегованих, корозійностійких сталей. Широке поширення одержав процес виробництва сталевих труб методом пресування на гідравлічних пресах. При пресуванні метал випробовує трьохстороннє стискання, тому він проявляє високу пластичність, що особливо важливо для високолегованих сталей, які важко деформуються. На відміну від трубопрокатних установок, на пресах можна одержати труби з більш тонкою стінкою й меншого діаметра, особливо, коли на трубопресових установках застосовують редукційні й калібрувальні стани. Трубопресовий інструмент піддається інтенсивному зносу. За умовами експлуатації прес-голки і матриці відносяться до важко навантаженого інструменту, оскільки контактують з металом, що пресується. Можливість одержання при пресуванні високого коефіцієнта витяжки, обумовлена сприятливою схемою напруженого стану металу в процесі деформації, внаслідок чого метал зазнає великих ступенів деформації без руйнування. Однак для реалізації процесу пресування з великою величиною витяжки, необхідно додати великий тиск, регламентований опором металу пластичній деформації і величиною сили тертя на межі контакту деформованого металу з інструментом. Виробництво стальних труб пресуванням здійснюють на трубопресових агрегатах з вертикальним механічним пресом (ВМП) або з гідравлічним горизонтальним пресом (ГГП). Робочий інструмент трубопрофільних пресів працює в умовах високих температур, ударних і знакозмінних навантажень, значного питомого тиску, тому матеріал для виготовлення інструменту повинен мати підвищену міцність, в’язкість, теплостійкість. При пресуванні труб з високолегованих, корозійностійких сталей має місце низька стійкість трубного інструменту, що потребує частих переналадок обладнання і зупинок пресу. Звичайні технології термозміцнення (загартування з відпуском) не забезпечують достатніх властивостей трубопресового інструменту. Тому пошук раціональних технологій термозміцнення і нанесення зносостійких мікроструктурних покриттів значно підвищує експлуатаційні властивості і ресурс роботи трубопресового інструменту, що підтверджено результатами промислових випробувань на діючих підприємствах України. Метою роботи є удосконалення зміцнюючих технологій трубного інструменту для пресування труб з високолегованих сталей, які важко деформуються, і дослідження закономірностей структуроутворення в металі основного трубопресового інструменту – матричних кілець для пресування труб на трубопресових установках та їх вплив на механічні властивості для підвищення якості і працездатності інструменту.Item Шляхи підвищення стійкості та живучості листового прокату із броньової сталі (огляд)(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, Олена Анатоліївна; Подольський, Ростислав ВячеславовичUKR: Постійне підвищення вимог до захисту бронетехніки, викликане удосконаленням високоефективних стрілецьких засобів ураження та диктує необхідність пошуку нових підходів до підвищення динамічної стійкості броньових сталей з використанням сучасних металургійних, матеріалознавчих та конструктивних досягнень. Розробка та проектування працездатних матеріалів та конструкцій броньового захисту є складною науково-технічною проблемою. Метою роботи є визначення перспективних напрямків удосконалення складів та технологій обробки високоміцних сталей для виготовлення товстолистового прокату відповідального призначення, що забезпечить підвищення експлуатаційних характеристик броні. В роботі розглянуті вимоги щодо фізіко-механічних та балістичних характеристик листового прокату для виготовлення бронеперешкод. Проаналізовано вплив легування на властивості високоміцних сталей, що застосовуються в даний час для виготовлення засобів бронезахисту. Розглянуті сучасні тенденції до підвищення їх якості. Проаналізовано види термічного оброблення товстолистового прокату, їх вплив на формування структури та комплексу механічних властивостей, бронестійкості та живучості елементів спецпродукції. За результатами досліджень у роботі встановлено, що перспективним напрямом отримання високого комплексу міцності і в’язкості, а також балістичних характеристик конструкційних сталей є формування структури дрібнодисперсного бейнітного фериту без виділення карбідів цементитного типу в поєднанні зі стабільним залишковим аустенітом. Формування такої структури досягається завдяки комплексному легуванню сталі хімічними елементами, що дозволяють практично повністю пригнічити процеси утворення карбідів у бейнітному фериті (кремній, алюміній, кобальт, нікель).Item Можливість отримання листового прокату з білого чавуну з підвищеною пластичністю(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2023) Миронова, Тетяна МихайлівнаUKR: У роботі проведено дослідження технології виготовлення листового прокату, товщиною до 2 мм із білого ледебуритного чавуну, легованого ванадієм. Визначено вплив параметрів гарячої прокатки на структуру чавуну. Після термічного оброблення рівень механічних властивостей чавунного листа відповідає властивостям високоміцних броньових сталей, а показники твердості навіть їх перевершують.Item Фрактографічне дослідження руйнування вала-шестерні зі сталі 34ХН1М(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2023) Носко, Ольга Анатоліївна; Погребна, Наталія Емілівна; Гребенєва, Анна Вікторівна; Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Аюпов, Олександр АльбертовичUKR: Метою даної дослідної роботи є встановлення причин та механізмів руйнування шестерні зі сталі 34ХН1М, надання рекомендацій щодо методів запобігання даного виду пошкодження виробу. Методика. Досліджували зруйновану в процесі експлуатації шестерню зі сталі 34ХН1М. Поверхню зламу дослідної сталі вивчали методом макроаналіза, та методом растрової електронної мікроскопії за допомогою мікроскопу РЕМ – 100У при збільшенні 1500-10000 разів. Мікроструктурний аналіз сталі марки 34ХН1М проводили на оптичному мікроскопі Neophot-21 при збільшенні 250; 300; 800 разів. Вимірювання мікротвердості проводили за стандартною методикою на мікротвердомірі ПМТ-3М при навантаженні 50 г. Результати. Проаналізовано причини та характер експлуатаційного руйнування шестерні, виготовленої зі сталі марки 34ХН1М. Визначений втомний характер руйнування. Встановлена незадовільна якість поверхні дослідного виробу: наявні раковини, пори, подряпини, сколи. Руйнування почалось в місці геометричного концентратору напружень (дефект поверхні - раковина) через викришування металу. Наукова новизна. Встановлені особливості руйнування деталі: на зламі спостерігається істотна відстань між втомними борознами свідчить про досить високу швидкість розповсюдження тріщини, втомні борозни мають слабовиражений, нерегулярний характер, що свідчить про обмежені можливості сталі валу-шестерні до пластичної деформації. Фрактографічна поверхня зони блискуча та складається з фасеток сколу, вкрита грубими рубцями, які віялоподібно розходяться від фокусу, має грубокристалічну будову, характерну для крихкого руйнування. Методом скануючої електронної мікроскопії підтвердили крихку природу зламу. В мікрорельєфі поверхні наявні фасетки сколу, мікротріщини та осередки міжзереного відколу. Виявлені неметалеві включення MnS, які є додатковими структурними концентраторами напружень. Мікротріщини зароджуються біля неметалевих включень; на межах колишніх аустенітних зерен, особливо в їх потрійних стиках; на межах поділу матриці і вторинних фаз. Встановлене підвищення мікротвердості з 2500 до 4750HV після нагріву до 840…860оС з наступним охолодженням на повітрі, що можна пояснити з ймовірним загартуванням дослідної сталі, яке поряд з підвищенням твердості зумовлює зниження пластичності сталі. Практична цінність. Рекомендовано використання сталі зі зниженим вмістом сірки, додаткової обробку поверхні деталі для запобігання утворення концентраторів напружень в місцях поверхневих несуцільностей, а також дотримання номінального температурного режиму для запобігання мимовільного загартування матеріалу виробу.Item Вплив процесу прокатування за субкритичних температур на формування структури та властивості низьковуглецевої сталі(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2023) Котова, Тетяна Володимирівна; Носко, Ольга Анатоліївна; Аюпова, Тетяна Анатоліївна; Волинчук, Владислав ОлеговичUKR: Проблема. На практиці прокатка листа з низьковуглецевої сталі внаслідок значних тепловтрат завершується в області двофазної структури аустеніт – ферит, що призводить до утворення неоднорідної структури металу, що погіршує властивості листової сталі та її здатність до витяжки. Несприятливих температурні умови, характерні для традиційної технології гарячої прокатки, можна запобігти обробкою металу в однофазній феритній області нижче критичної точки Ar1. Прокатка тонкого листа в докритичному діапазоні температур забезпечить отримання однорідної структури металу, що визначає рівень його механічних властивостей, а також якість штампованих деталей. Мета. Метою роботи є дослідження впливу режимів прокатки при докритичних температурах на формування структури та властивостей низьковуглецевої сталі. Методологія. Мікроструктуру зразків сталі 08пс досліджували на металографічному та електронному мікроскопі JSM-840 з системою мікроаналізу «Link-860/500», тонку структуру поперечного перерізу зразків сталі 08пс досліджували на електронному мікроскоп JEM-200Сx. Комплекс механічних властивостей металу визначали стандартними методами випробувань на розтягнення. Результати. Досліджено структуру та властивості сталі 08пс після прокатки при докритичних температурах. Проведено порівняльний аналіз тонкої структури вихідних заготовок і деформованих зразків з низьковуглецевої сталі. Встановлено, що в структурі деформованих зразків та вихідної заготовки спостерігаються зміни, які свідчать про здійснення процесів полігонізації та рекристалізації та не забезпечують рівень механічних властивостей металу, передбачений ДСТУ 2834-94. Наукова новизна. Досліджено тонку структуру листа сталі 08пс, деформованого в докритичному діапазоні температур з повітряним охолодженням. Розробка відрізняється температурами початку і кінця прокатки, а також швидкістю охолодження в післядеформаційний період. Це дозволяє розширити теоретичні уявлення про закономірності формування конструкцій деформованої сталі 08пс та використати їх на практиці. Практична цінність. Результати роботи можуть бути використані при визначенні раціональних режимів обробки, які передбачають прокатку при докритичних температурах, для підвищення комплексних властивостей металу та отримання високоякісних деталей холодним штампуванням.Item Simultaneously Enhancing Strength, Ductility and Corrosion Resistance of a Martensitic Stainless Steel via Substituting Carbon by Nitrogen(Springer, 2023) Li, Fuyang; Tian, Jialong; Li, Huabing; Deineko, Leonid M.; Jiang, ZhouhuaENG: Two martensitic stainless steels of 2Cr12Ni6 type hardened and tempered at 773 K have been studied: the first with 0.2% carbon content and the second with partial replacement of carbon by nitrogen (C0.1N0.1) in the first steel. It is found that the partial substitution of carbon with nitrogen contributed to an increase in ductility and strength of the steel, presumably due to the formation of more dispersive carbonitrides. Meanwhile, the addition of nitrogen suppressed the precipitation of carbonitrides, so that the solid solution strengthening effect of C0.1N0.1 did not decrease significantly after tempering treatment. In addition, the partial replacement of carbon by nitrogen contributed to improved ability against pitting corrosion (PC) in chloride-containing medium (3.5%NaCl at 303 K). The higher resistance to PC of tempered nitrogen-containing steel is apparently due to the lower content of massive carbonitrides, especially the reduced aggregation at grain boundaries. This leads to a lower acidity and aggressiveness of the test solution near the sample surface due to the accumulation of NH4 + ammonium ions in it. As a result of nitrogen addition, exception for Cr 23 C 6 and VC, Cr 2 N and (Cr, V) N type precipitates have also been found in C0.1N0.1 steel and this is consistent with the thermodynamic calculation results. In conclusion, substituting carbon by nitrogen in traditional martensitic stainless steel could realize the simultaneous improvement of multiple properties of martensitic stainless steels. This result provides a promising composition optimization route to develop novel martensitic stainless steels.Item Зміцнення трубопресового інструменту для виробництва корозійностійких труб нанесенням покрить аморфних сплавів(НМетАУ, Дніпро, 2023) Сребрянський, Григорій Олександрович; Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Головачов, Артем Миколайович; Підгорний, Cергій МиколайовичUKR: Мета. Створення й обробка високопродуктивних, стійких в експлуатації інструментів для виробництва труб із корозійностійких сталей на трубопресових установках, які могли б протистояти жорстким умовам роботи. Методика. Аналітичні та експериментальні дослідження в умовах ТОВ ВО «ОСКАР». Мікротвердість зразків отриманих на основі вториннотвердіючих напівтеплостійких сталей мартенситного класу 4Х5МФ1С і 5Х3В3МФС вимірювали на приладі ПМТ-3 на підготовленій поверхні покриття. Для вивчення структурного стану, комплексу фізико-механічних властивостей, фазового складу, стану поверхневого шару інструменту і зразків використовували такі методи дослідження і випробувань: металографічний аналіз виробів і зразків з використанням оптичного металографічного мікроскопу «Аxiovert 200 MAT Zeiss»; метод електронної мікроскопії з застосуванням растрового електронного мікроскопу «РЕМ-106И» (прискорювальна напруга 100кВ). Результати. Внаслідок запропонованої технології підвищуються міцність, зносо- і теплостійкість, а також твердість до HV0,1 980 ÷ 1150 для сталей 5Х3В3МФС (ДИ-23) і HV0,1 860 ÷ 980 для 4Х5МФ1С (в порівнянні із HV 587 –590 за існуючою технологією термічної обробки в заводських умовах). Також трубний інструмент здобуває високу твердість поверхні, що в комплексі забезпечує роботу інструменту при нагріванні до 600 ÷ 650 °С. Наукова новизна. В роботі запропонована технологія термозміцнення трубопресового інструмента (матричних кілець складних матриць) горизонтальних пресів зі сталей 4Х5МФ1С і 5Х3В3МФС, яка виключає третій відпуск і використовує нанесення покриття із порошків аморфних сплавів товщиною 100 ÷ 150 мкм. Практична значущість. Показано, що газоплазмове нанесення покрить з аморфного сплаву на основі системи Fe – Si – B збільшує твердість поверхні матриць в 1,6 ÷ 2,2 рази і їх стійкість на ~ 40 ÷ 60 %.Item Альтернатива методам середніх та найменших квадратів, які використовуються при обробці результатів науково-технічних експериментів(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2023) Ігнаткін, Валерій Устинович; Дудніков, Володимир Степанович; Лучишин, Тарас Романович; Алексєєнко, Сергій Вікторович; Юшкевич, Олег Павлович; Карпова, Тетяна Петрівна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Хомош, Юрій Степанович; Тіхонов, Василь АндрійовичUKR: Збільшення складності і розмірів систем різної природи вимагає постійного удосконалення моделювання і перевірки отриманих результатів шляхом експерименту. Чітко провести кожний експеримент, об’єктивно оцінити відомості про досліджуваний процес і поширити матеріал, отриманий в одному дослідженні, на серію інших досліджень можна тільки при правильній їхній постановці й обробці. На основі експериментальних даних підбирають алгебраїчні вирази, які називають емпіричними формулами, що використовують якщо аналітичній вираз деякої функції - складній, або не існує на даному етапі опису об’єкту, системи або явища. При підборі емпіричних формул широко використовують поліноми вигляду: у = А0 + А1х+ А2х2 + А3х3 +…+ Аnхn, якими можна апроксимувати будь-які результати вимірів, якщо вони виражаються безперервними функціями. Особливо цінним є те, що навіть при невідомому точному виразі рішення (поліному) можна визначити значення коефіцієнтів Аn за допомогою методів середніх й найменших квадратів. Але у методі найменших квадратів спостерігається зсув оцінок при збільшенні шумів у находжених даних так як сказується вплив шумів попередніх етапів обробки інформації. Тому для процедур обробки інформації у реальному масштабі часу пропонується операція псевдозвороту, яка виконується за допомогою рекурентних формул. Ця процедура є процедурою послідовного обновлення (зі зсувом) по стовбцям матриці заданих розмірів та і псевдозвороту на кожному кроці зміни інформації. Цей підхід є прямим та використовує переваги, властиві методу облямівки. При псевдозвороті мається можливість контролювати правильність обчислень на кожному кроці, використовуючи умови Пенроуза. Необхідність псевдозвороту може виникнути при оптимізації, прогнозуванні тих чи інших параметрів та характеристик систем різного призначення, в різноманітних задачах лінійної алгебри, статистики, представленні структури одержаних рішень, зрозуміти зміст некоректності рішення, що виникає, в сенсі Адомара-Тихонова і побачити шляхи регулярізації таких рішень.Item Аналіза структури зразків рейкових криць нового покоління з покращеними експлуатаційними властивостями. Ч. 2(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2023) Бабаченко, О. І.; Кононенко, Ганна Андріївна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Баскевіч, О. С.UKR: Аналіза вітчизняної та світової нормативно-технічної документації на залізничні рейки показала, що в світовій практиці для виробництва серійних рейок використовуються доевтектоїдні середньовуглецеві та високовуглецеві, а також заевтектоїдні криці. За ступенем леґування застосовуються як вуглецеві, так і мікролеґовані, леґовані стопи. Таким чином, питання розроблення залізничних рейок нового покоління з застосуванням мікролеґування Бором та впливу режимів термічного оброблення на структурну складову криці для одержання високого комплексу механічних властивостей є актуальним напрямом досліджень. Розчинений у матриці Бор збільшує інкубаційний період зародження нової фази, понижує температуру початку утворення фериту, в результаті пригнічуючи розпад аустеніту за дифузійним механізмом. Мета роботи: дослідження мікроструктури та тонкої будови дрібнодисперсного перліту в крицях для високоміцних рейок з твердістю на рівні світових вимог. Досліджували зразки з дослідної криці, яких було попередньо деформовано та термічно оброблено за дослідними режимами, які відрізнялися умовами охолодження від 0,52 до 5,1°С/с. На основі результатів рентґенофазової аналізи після термічного оброблення дослідних криць встановлено наявність утворення Fe3C, Mn7C3, FeCr, які мають максимуми на тих самих кутах, що і α-Fe (матриця). Порівнянням та аналізою одержаних даних встановлено, що утворення MnSi, CrMn є у всіх дослідних крицях; тим самим вони не чинять значний вплив на механічні властивості. Встановлено, що за пришвидшеного охолодження від температури у 900°С з наступним відпуском при 200°С протягом 120 хв. у лабораторних дослідних крицях проходить зняття внутрішніх напружень. Мікроструктура являє собою високодисперсний перліт, що відповідає вимогам закордонних стандартів. Дослідна рейкова криця з 0,90% С, 0,39% Si, 0,89% Mn, 0,09% Cr, 0,010% Mo, 00035% В, 0,0123% N з підвищеним вмістом Карбону має механічні властивості: σв = 1295 МПа, σт = 816 МПа, δ5 = 9,8%, ψ = 11,4%, KCU = 17,25 Дж/см2, що відповідають вимогам EN 13674:1-2011 (R400НТ).Item Аналіза структури зразків рейкових криць нового покоління з покращеними експлуатаційними властивостями. Ч. 1(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2022) Бабаченко, О. І.; Кононенко, Ганна Андріївна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Тараненко, А. О.UKR: Підвищення якости залізничних рейок пов’язують із застосуванням криць нового покоління, що відрізняються від відомих криць ДСТУ 4344:2004 й EN 13674:2011 більш високим рівнем леґування. Експлуатаційні властивості залізничних рейок, виготовлених з конструкційних криць, в першу чергу, залежать від механічних властивостей. В крицях перлітного класу зносостійкість забезпечується за рахунок малої відстані між пластинами перліту, що сприяє підвищенню твердости. Розроблення залізничних рейок нового покоління та визначення впливу режимів термічного оброблення на структурну складову криці для одержання високого комплексу механічних властивостей є актуальним напрямом досліджень. Метою роботи є дослідження мікроструктури та тонкої будови дрібнодисперсного перліту в крицях для високоміцних рейок з твердістю на рівні світових вимог. Досліджували зразки з дослідної криці, яких було попередньо деформовано та термічно оброблено за дослідними режимами, які відрізнялися швидкостями охолодження від 0,52 до 5,1°С/с. Виходячи з аналізи міжпластинчатої відстані, встановлено, що всі криці мають структуру сорбітоподібного перліту з міжпластинчатою відстанню у 0,09–0,20 мкм. Даний результат відповідає вимогам НТД до структури термічно зміцнених рейок (ДСТУ 4344:2004 й EN 13674:1-2011). На основі результатів аналізи після термічного оброблення дослідних криць встановлено, що мікроструктура являє собою високодисперсний перліт, який відповідає вимогам закордонних стандартів. Дослідна рейкова криця з 0,90% C, 0,39% Si, 0,89% Mn, 0,0003% B, 0,0006 Ca із підвищеним вмістом Карбону має механічні властивості, що відповідають вимогам EN 13674:1-2011 (R400НТ).Item Зміцнення трубопресового інструмента для виробництва корозійностійких труб шляхом нанесення зносостійких нанопокриттів(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2022) Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Столбовий, В’ячеслав ОлександровичUKR: Під час виробництва труб із корозійностійких криць на трубопрокатних установках актуальною проблемою є низька стійкість трубного інструмента. Тому створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів пов’язане, у першу чергу, з одержанням й обробленням таких матеріялів, які могли б протистояти жорстким умовам роботи. В роботі запропоновано технологію термозміцнення трубного інструмента (матричних кілець складних матриць) для пресування корозійностійких труб на горизонтальних трубопрофільних пресах з криць 4Х5МФ1С і 5Х3В3МФС, яка передбачає проведення після загартування з відпуском комбінованого оброблення шляхом проведення йонного азотування в газовій плазмі двоступеневого вакуумно-дугового розряду (ДВДР) з подальшим нанесенням в єдиному технологічному циклі зносостійких одно- та багатошарових нанопокриттів на модернізованій установці типу «Булат-6» в ННЦ «ХФТІ». Завдяки запропонованій технології підвищуються міцність, зносостійкість, а також твердість (значення мікротвердости на поверхні нанопокриття — 23000–25000 МПа). Проведено широкий комплекс досліджень структури основного металу і покриття та промислові випробування інструмента. Показано, що проведення комбінованого оброблення матричних кілець після термозміцнення інструмента (йонного азотування в плазмі ДВДР з одночасним нанесенням зносостійких нанопокриттів) значно (на 30–40%) збільшує експлуатаційні властивості інструмента та термін його експлуатації, а також якість його поверхні, що значно поліпшує внутрішню поверхню корозійностійких труб.Item Influence of Physico-Chemical Processing in Solid and Liquid States on Hypereutectic AlSi18(B-Sn) Alloy Structure and Properties(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна, 2023) Aiupov, Oleksandr; Nosko, Olha A.; Aiupova, Tetyana A.; Kupchinska, AlinaENG: The peculiarities of AK18 alloy (B-Sn) structure formation, mechanical properties, friction and wear parameters formation depending on the regimes of physical and chemical melt processing and thermocycling in the solid state have been established. Observed structural changes (the β-Si and eutectics ratio, the primary and eutectic β-Si crystals shape and size, eutectics differentiation increasing, the pseudoprimary aluminum solid solution (α-A1) dendrites appearance provide an improvement in the complex of mechanical properties and a reduction in wear friction parameters. The obtained experimental data allow to recommend a complex treatment "hydrogen treatment for 40 min + thermal cycling in the solid state at 475-485°C for 5 cycles" to improve the complex of mechanical properties and reduce the wear friction parameters.Item Експериментальне дослідження впливу ультразвукових коливань на властивості холоднодеформованого дроту з низьковуглецевої сталі(Український державний університет науки і технологій, Дніпро; Журфонд, 2023) Перчун, Галина ІванівнаUKR: Мета: Автор ставить за мету дослідити вплив ультразвукових коливань на механічні властивості холоднодеформованої низьковуглецевої сталі. Дослідити вплив технологічних параметрів ультразвуку та макроциклічної деформації на комплекс механічних властивостей холоднодеформованого дроту з низьковуглецевої сталі. Методика. Дослідження проводили на зразках холоднодеформованого дроту діаметром 1,21мм зі сталі SAE1018 (аналог сталі Ст3пс). Ультразвукову обробку холоднодеформованих зразків виконували на лабораторному пристрої. Після обробки холоднодеформованого дроту ультразвуком та додатковою циклічною деформацію згином на роликовій установці за різними режимами проводили механічні випробування зразків на розтягування з побудовою технічних діаграм. Результати. На основі отриманих даних зроблено висновок відносно комплексної дії комбінованої додаткової циклічної обробки на властивості дослідних холоднодеформованих зразків з низьковуглецевої сталі, що підтверджує припущення автора щодо існування синергетичного ефекту впливу циклічної деформації різного типу (макроциклічної та мікроциклічної (ультразвукової обробки) та параметрів цієї деформації на властивості холоднодеформованої сталі. Наукова новизна. Використання додаткових впливів на холоднодеформований дріт з низьковуглецевої сталі змінює характер деформаційного зміцнення та механізм пластичної деформації, структурний стан холоднодеформованої сталі, що позначається на характері технічних діаграм розтягування досліджуваних зразків та рівні механічних властивостей. Практична значимість. Накладання додаткової циклічної деформації (ЦД) за різними режимами вносить зміни в характер діаграм розтягу зразків та суттєво впливає на механічні властивості: спостерігається зменшення характеристик міцності та збільшення рівня пластичних властивостей, що дозволяє здійснювати активну холодну деформацію без перешкод на більш високу ступінь.Item Роботодавці як стратегічні партнери у вдосконаленні освітньо-професійних програм та організації професійного навчання(Український державний університет науки і технологій, Дніпро; Журфонд, 2023) Хохлова, Тетяна Станіславовна; Балакін, Валерій Федорович; Карпова, Тетяна ПетрівнаUKR: У роботі йдеться про необхідність активного залучення роботодавців до формування змісту навчання в університетах, оскільки вони мають безпосередній інтерес до того, щоб студенти отримували потрібні навички та знання для ефективної роботи в майбутньому. Висвітлено низку питань щодо окремих аспектів взаємодії між університетами та роботодавцями, зокрема отримання студентами практичних навичок під час навчання. Підкреслюється, що організація постійного навчання та підвищення кваліфікації фахівців — важливий елемент у забезпеченні сталого розвитку виробництва та конкурентоспроможності компаній.Item Regulations of the Formation of Bainetic Component Matrix in Economy Alloyed Chromo-Manganese Alloys(Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture, Dnipro, 2023) Pohrebna, N. E.; Nosko, O. A.; Aiupova, Tetiana A.; Hrebenieva, А. V.; Aiupov, O. A.ENG: Purpose. The purpose of the investigation is to establish the regularities of the kinetics of supercooled austenite decomposition in the bainite temperature range (400−200 °C) in chromium-manganese cast iron for the development of thermal hardening regimes that increase the service life of products. Methodology. The object of the study are samples of research and industrial smelting of chrome-manganese cast iron containing 3,1 % carbon, 13,1 % chromium, and 15,75 % manganese. The study of the supercooled austenite decomposition kinetics was carried out by the dilatometric method in the temperature range of 400−200 °C, the study of the microstructure, phase composition, as well as the measurement of microhardness and hardness was carried out according to standard methods. Scientific novelty. The peculiarities of the supercooled austenite decomposition kinetics in the bainite temperature range (400−200 °С) in chromium-manganese cast iron were determined, the structure of the cast iron after aging consists of eutectic carbides Me (Cr, Mn, Fe)7C3, products of austenite decomposition, secondary carbides Me (Cr, Mn, Fe)7C3, Me (Cr, Mn, Fe)3C, as well as untransformed austenite in the amount of 70...75 %. The maximum hardness of the experimental cast iron was established during isothermal exposure at 350 °C for 35 hours. Practical value. The established regularities of the chromium-manganese cast iron structure formation and the determined and optimized temperature-time intervals of the supercooled austenite isothermal decomposition in cast iron are the basis for the development of heat treatment regimes to increase the strength, wear resistance of the material and the service life of its products.Item Взаємозв'язок між механічними властивостями броньової сталі та її балістичною стійкістю (огляд)(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, Україна, 2023) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, О. А.; Подольський, Ростислав ВячеславовичUKR: Актуальність роботи. Наразі активно розвивається промисловість у галузі виготовлення засобів захисту всіх видів бронетехніки від вогневого ураження стрілецькою та артилерійською зброєю. В даний час забезпечення високої динамічної стійкості броні проти сучасних засобів ураження без збільшення її товщини і, відповідно, маси конструкції в цілому досягають за рахунок застосування різних неметалевих матеріалів (бронекераміки, високоміцних тканин тощо) у складі композицій із традиційною сталевою бронею. Розроблення та проектування працездатних матеріалів та конструкцій броньового захисту − складна науково-технічна проблема, для вирішення якої необхідно встановити зв'язок між механічними властивостями броньової сталі та її стійкістю та живучістю. Мета дослідження − на підставі аналізу літературних джерел визначити взаємозв'язок між механічними властивостями сталевої броні та її стійкістю. Методика. Застосовано метод аналізу науково-технічної літератури щодо вимог до бронеперешкод. Результати. Виконано аналітичні дослідження взаємозв'язку між основними механічними властивостями сталевої броні та її балістичною стійкістю, що дозволить прогнозувати оптимальне поєднання значень механічних властивостей, яке забезпечить високу надійність бронезахисту. Підвищення твердості броньової сталі зазвичай знижує ударну в'язкість сталей. Зазначено, що балістична стікість конструкційних та броньових сталей корелює з межею міцності на розтяг. Показано наявність тісного кореляційного зв'язку між характеристиками міцності матеріалів та їх опором поширенню тріщин за високошвидкісного (вибухового) навантаження. Для ряду матеріалів між передбаченими та виміряними балістичними характеристиками за високих деформацій, пов'язаних із балістичним ударом, існує тісний взаємозв'язок, у разі, коли як міра міцності матеріалу служить стискне напруження течії. Підвищення ударної в'язкості, особливо в класах високої та надвисокої твердості, – важливе завдання для розроблення броньової сталі. Межі твердості тому встановлюються для конкретних класів сталевої броні, щоб контролювати ударну в'язкість під час виробництва та знижувати ризик руйнування або інших крихких ушкоджень для конкретних складів сталі та областей застосування.Item Зміцнення трубного інструменту для виробництва корозійностійких труб з метою покращення його механічних і трибологічних властивостей(«Журфонд», Дніпро, 2022) Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Столбовий, В’ячеслав ОлександровичUKR: Удосконалено технологію зміцнення трубного інструменту з метою підвищення . якості внутрішньої поверхні корозійностійких труб. Запропоновано комбіновану обробку матричних кілець та інструменту станів ХПТР шляхом азотування з наступним осадженням керамічних покриттів в єдиному технологічному процесі з використанням ДВДР у вакуумно-дугових установках типу «Булат» (ННЦ ХФТІ). Проведено хіміко-термічну обробку після загартування з відпуском інструментальної сталі 4Х5МФ1С - іонне азотування в плазмі ДВДР, а також нанесення зносостійких покриттів TiN, TiZrN, NbN, TiZrN/NbN, TiN/СrN на робочі поверхні інструменту. Встановлено, що запропонована технологія дозволяє на 30-40% збільшити експлуатаційні властивості інструменту та термін його експлуатації, а також якість його поверхні.