http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/285 2026-04-08T10:38:12Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/2602 Название: Влияние процессов, происходящих в углеродсодержащей среде на твердофазную автоэпитаксию алмаза Авторы: Соболев, Валерий Викторович; Соболєв, Валерій Вікторович; Soboliev, Valerii; Губенко, Светлана Ивановна; Губенко, Світлана Іванівна; Gubenko, Svitlana Краткий осмотр (реферат): RU: Целью данной работы – анализ влияния структурных перестроек в металлической матрице чугунов вблизи графитных включений, происходящих на мезоуровне при комплексном воздействии физических полей, на особенности образования и роста алмаза динамического синтеза. Методика. Материалами для исследований служили синтетические чугуны с различной матрицей и формой графита. Динамические нагружение осуществляется путем удара металлической пластиной, разогнанной продуктами детонации взрывчатого вещества. Некоторые образцы подвергали ковке при температуре 950 °С, а также термоциклированию со скоростью нагрева 150 °С/мин до 900 °С, выдержка 20…30 мин, охлаждение с печью (5 циклов). Применяли методы исследования: металлографический («Neophot-21»), микрорентгеноспектральный, растровая электронная микроскопия («МS-46» и «Nanolab-7»), рентгеноструктурный (ДРОН-УМ1). Результаты. Обсуждается влияние деформационных и тепловых обработок на перераспределение дефектов кристаллического строения в условиях комплексного воздействия физических полей, способствующих зарождению и росту частиц при твердофазной автоэпитаксии алмаза. Показано, что для реализации роста взрывных алмазов наиболее благоприятным является аустенитный серый чугун с пластинчатым графитом. Научная новизна. Указанный процесс является результатом благоприятного сочетания ряда факторов: состав и структура ростовой среды (матрица чугуна), источник углерода (графит), температура и деформационные поля, обеспечивающие прохождение полиморфного превращения графит → алмаз и возникновение градиентных полей напряжений, а также перераспределение дефектов кристаллического строения на мезоуровне на стадиях ковки, взрыва и термоциклирования, что способствует ускорению доставки атомов углерода к растущим частицам алмаза и преимущественному росту алмаза в кинетическом режиме в условиях его термодинамической метастабильности. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит разработать методы и режимы получения ультрадисперсных алмазов для нужд современной техники.; UK: Мета роботи – аналіз впливу структурних перебудов у металевій матриці чавунів поблизу графітних включень, що відбуваються на мезорівні за комплексної дії фізичних полів, на особливості утворення і росту алмазу динамічного синтезу. Методика. Матеріалами для досліджень були синтетичні чавуни з різною матрицею і формою графіту. Динамічні навантаження здійснювали шляхом удару металевою пластиною, розігнаною продуктами детонації вибухової речовини. Деякі зразки піддавали куванню за температури 950 °С, а також термоциклюванню зі швидкістю нагріву 150 °С/хв до 900 °С, витримка 20...30 хв, охолодження з піччю (5 циклів). Застосовували методи дослідження: металографічний ( «Neophot-21»), мікрорентгеноспектральний, растрова електронна мікроскопія («МS-46» і «Nanolab-7»), рентгеноструктурний (ДРОН-УМ1). Результати. Обговорюється вплив деформаційних і теплових обробок на перерозподіл дефектів кристалічної будови в умовах комплексного впливу фізичних полів, що сприяють зародженню і росту частинок з твердофазної автоепітаксії алмаза. Показано, що для реалізації росту вибухових алмазів найбільш сприятливий аустенітний сірий чавун із пластинчастим графітом. Наукова новизна. Вказаний процес – це результат сприятливого поєднання низки факторів: склад і структура ростового середовища (матриця чавуну), джерело вуглецю (графіт), температура і деформаційні поля, щоб забезпечити проходження поліморфного перетворення графіт → алмаз і виникнення градієнтних полів напружень, а також перерозподіл дефектів кристалічної будови на мезорівні на стадіях кування, вибуху і термоциклювания, що сприяє прискоренню доставки атомів вуглецю до зростаючих частинок алмазу і переважному росту алмаза в кінетичному режимі в умовах його термодинамічної метастабільності. Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволить розробити методи і режими одержання ультадисперсних алмазів для потреб сучасної техніки.; EN: Purpose. The purpose of this work was to analyze the effect of structural rearrangements in the metal matrix of cast iron near graphite inclusions occurring at the meso-level with the complex effect of physical fields on the formation and growth characteristics of dynamic synthesis diamond. Methodology. Synthetic cast irons with different matrix and graphite form served as materials for research. Dynamic loading is carried out by striking a metal plate accelerated by the detonation products of an explosive. Some samples were subjected to forging at a temperature of 950 °C, as well as thermal cycling at a heating rate of 150 °C/min to 900 °C, holding 20...30 min, cooling with a furnace (5 cycles). The following research methods were used: metallographic (“Neophot-21”), X-ray microscopy, scanning electron microscopy (“MS-46” and “Nanolab-7”), X-ray diffraction (DRON-UM1). Findings. The influence of deformation and heat treatments on the redistribution of defects of the crystal structure under conditions of complex action of physical fields that promote the nucleation and growth of particles during solid-phase auto-epitaxy of diamond is discussed. It is shown that austenitic gray iron with lamellar graphite is the most favorable for realization of blast diamond growth. Originality. It is shown that this process is the result of a favorable combination of a number of factors: the composition and structure of the growth medium (cast iron matrix), the carbon source (graphite), temperature and deformation fields ensuring the passage of polymorphic transformation of graphite → diamond and the appearance of gradient stress fields, as well as the redistribution of defects of crystalline structure at the mesolevel in the stages of forging, explosion and thermal cycling, which facilitates the acceleration of the delivery of carbon atoms to the growing particles of diamond and predominantly growth of diamond in the kinetic regime under conditions of its thermodynamic metastability. Practical value. Using the obtained results will allow to develop methods and modes of obtaining ultradispersed diamonds for the needs of modern technology. 2018-12-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/2600 Название: Разработка подхода к повышению когезионной прочности покрытия для деталей компрессора газотурбинного двигателя Авторы: Загородний, Алексей Борисович; Загородній, Олексій Борисович; Zahorodnyi, Oleksii Краткий осмотр (реферат): RU: Постановка проблемы. Оптимизация технологии плазменно-дугового напыления осложняется ее многокритериальностью и многопараметричностью. Поиск путей повышения служебных характеристик уплотнительного прирабатываемого покрытия для деталей компрессора газотурбинного двигателя обусловлен тем, что эти покрытия работают при температуре, не превышающей обычно 650 0С, что ограничивает область их использования. Поэтому разработка подхода к повышению когезионной прочности прирабатываемого покрытия позволит повысить срок эксплуатации газотурбинных двигателей. Материалы и методика. В работе предлагается с целью повышения когезионной прочности уплотнительного прирабатываемого покрытия применить метод планирования экстремальных экспериментов. Применение этого метода предусматривает проведение активных экспериментов в некоторой рабочей области процесса, заданной численными значениями управляемых переменных процесса газотермического напыления. Предполагается, что в этой части рабочей области управляемых переменных показатели функции цели имеют субоптимальные значения. Определена матрица планирования экспериментов 25. Результаты и их обсуждение. Определен диапазон значений 11 переменных, влияющих на когезионную прочность. Для проверки на воспроизводимость экспериментов, в каждой точке факторного пространства (в каждой строке матрицы) проводилось по четыре параллельных опыта. На основании анализа коэффициентов полученного многопараметрического уравнения от 11 заданных переменных определена степень влияния каждого переменного на функцию цели. Такой подход позволил установить пару переменных Х5 (мощность) и Х7 (расход азота), которые наиболее сильно по сравнению с рассматриваемыми переменными повышают показатели когезионной прочности. Мощность Х5 определялась показателями силы тока 280…400 А и напряжения 40…75 В. Получена модель прогноза когезионной прочности в зависимости от выбранной пары переменных. Выводы. Предложен подход к повышению когезионной прочности покрытия для деталей компрессора газотурбинного двигателя с применением метода планирования экстремальных экспериментов. Это позволило определить для выбранного критерия наиболее весомые управляемые переменные, которые обеспечивают его экстремум в заданной рабочей области.; UK: Постановка проблеми. Оптимізація технології плазмово-дугового напилення ускладнюється її багатокритерійністю та багатопараметричністю. Пошук шляхів підвищення службових характеристик ущільнювального припрацьованого покриття для деталей компресора газотурбінного двигуна зумовлений тим, що ці покриття працюють за температури, яка перевищує зазвичай 650 0С, що обмежує область їх використання. Тому розроблення підходу до підвищення когезійної міцності припрацьованого покриття дозволить підвищити термін експлуатації газотурбінних двигунів. Матеріали і методика. У статті пропонується з метою підвищення когезійної міцності ущільнювального припрацьованого покриття застосувати метод планування екстремальних експериментів. Застосування цього методу передбачає проведення активних експериментів у деякій робочій області процесу, що задана числовими значеннями керованих змінних процесу газотермічного напилення. Передбачається, що в цій частині робочої області керованих змінних показники функції мети мають субоптимальні значення. Визначено матрицю планування експериментів 25. Результати та їх обговорення. Обчислено діапазон значень одинадцяти змінних, що впливають на когезійну міцність. Для перевірки на відтворюваність експериментів у кожній точці факторного простору (в кожному рядку матриці) проводилося по чотири паралельні досліди. На підставі аналізу коефіцієнтів отриманого багатопараметричного рівняння від 11 заданих змінних визначено ступінь впливу кожної змінної на функцію мети. Такий підхід дозволив установити пару змінних Х5 (потужність) і Х7 (витрата азоту), які найсельніше порівняно з розглянутими змінними підвищують показники когезійної міцності. Потужність Х5 визначалася показниками сили струму 280...400 А і напруги 40...75 В. Отримано модель прогнозу когезійної міцності залежно від обраної пари змінних. Висновки. Запропоновано підхід до підвищення когезійної міцності покриття для деталей компресора газотурбінного двигуна із застосуванням методу планування екстремальних експериментів. Це дозволило визначити для обраного критерію найбільш вагомі керовані змінні, які забезпечують його екстремум у заданій робочій області.; EN: Formulation of the problem. Optimization of plasma-arc spraying technology is complicated by its multi-criteria and multi-parameter nature. The search for ways to increase the performance characteristics of the running-in sealing coating for the compressor parts of a gas turbine engine is due to the fact that these coatings operate at a temperature not exceeding usually 650 0C, which limits the scope of their use. Therefore, the development of an approach to increase the cohesive strength of the running-in coating will increase the life of gas turbine engines. Materials and methods. In this paper, it is proposed to apply the method of planning extreme experiments to increase the cohesive strength of a sealing run-in coating. The application of this method involves conducting active experiments in a certain working area of the process given by the numerical values of the controlled variables of the thermal spraying process. It is assumed that in this part of the workspace of controlled variables, the indicators of the goal function have suboptimal values. An experiment planning matrix 25 is defined. Results and discussion. The range of values of eleven variables that affect cohesive strength is determined. To test the reproducibility of experiments, four parallel experiments were carried out at each point of the factor space (in each row of the matrix). Based on the analysis of the coefficients of the obtained multi-parameter equation from 11 given variables, the degree of influence of each variable on the target function is determined. This approach made it possible to establish a pair of variables X5 (power) and X7 (nitrogen consumption), which increase the cohesion strength indicators most strongly compared with the variables under consideration. X5 power was determined by current strength indicators of 280 − 400 A and voltage of 40 − 75 V. A model for predicting cohesive strength depending on the selected pair of variables is obtained. Conclusions. An approach is proposed to increase the cohesive strength of the coating for compressor parts of a gas turbine engine using the method of planning extreme experiments. This made it possible to determine for the selected criterion the most significant controlled variables that ensure its extremum in a given work area. 2018-12-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/2597 Название: Expert trend identification of structural stability Авторы: Dubrov, Yurii; Дубров, Юрій Ісайович; Дубров, Юрий Исаевич; Volchuk, Volodymyr; Волчук, Володимир Миколайович; Волчук, Владимир Николаевич Краткий осмотр (реферат): EN: Formulation of the problem. Luck of a unified concept, which identified integral criteria – structural stability of the static system, caused by the existing incompleteness of his formal representations, what justifies and initiate research of this system. Identification of the trend of structural stability. Quantification values of this function using two-digit logic, representing either the integrity of the structure of the object or its destruction is impossible, because it leads the task to conditionally correct. Relatively small changes, for example, of some technological parameter, changing structural stability of the identification object, what is not fixing by two-digit logic. In this connection, regularization of the named task is permissible through the use of an expert system that includes a specialized knowledge base. For the practical substantiation of the approach to determining structural stability, a metal was chosen (rolled from low carbon low alloy steel Ст3пс steel), whose reference points were assigned in the range of characteristics qualities limited by normative documents: ultimate strength  в = 370...490 MPa; yield strength  Т = 205...245 MPa; hardness  HRB = 62...70. Based on the analysis of the influence of synergistically interacting variables and the resulting equation, the trend of structural stability is determined. The significance of the work lies in establishing the trend of the structural stability of the object of identification, which allows predicting the values of the parameters that determine it. Conclusions and recommendations. An algorithm for determining the trend of parameters, according to which the structural stability of the object of identification is changed, is given: 1. Establishing his expert identification; 2. Determination of the working area of probabilistic assessments that establish the trend of structural stability and its quantification; 3. Establishing a trend of structural stability.; UK: Постановка проблеми: відсутність єдиної концепції, що ідентифікує інтегральний критерій,  структурна стійкість статичної системи, викликана існуючою неповнотою його формальних уявлень, що обґрунтовує та ініціює її пошук. Ідентифікація тренду структурної стійкості. Квантифікація значень цієї функції за допомогою двозначної логіки, що відображає або цілісність структури об'єкта, або її руйнування, неможлива, оскільки це зводить задачу до умовно коректних. Відносно невеликі зміни, наприклад, будь-якого технологічного параметра, змінюють структурну стійкість об'єкта ідентифікації, що не фіксується двозначною логікою. У зв'язку з цим, регуляризація названої задачі допустима шляхом застосування експертної системи, що включає спеціалізовану базу знань. Для практичного обґрунтування підходу визначення структурної стійкості вибирався метал (прокат із змаловуглецевої низьколегованої марки сталі Ст3пс), у якого реперні точки призначалися в діапазоні існування характеристик якості, обмежених нормативними документами: межа міцності  в = 370…490 МПа; межа плинності  Т = 205...245 МПа; твердість  HRB = 62...70. На підставі аналізу впливу синергетично взаємодіючих змінних та отриманого рівняння визначається тренд структурної стійкості. Значимість роботи полягає у встановленні тренду структурної стійкості об'єкта ідентифікації, що дозволяє прогнозувати значення параметрів, як її визначають. Висновки та рекомендації. Наводиться алгоритм визначення тренду параметрів, згідно з яким змінюється структурна стійкість об'єкта ідентифікації: 1) встановлення його експертної ідентифікації; 2) визначення робочої області імовірнісних оцінок, що встановлюють тренд структурної стійкості, та його квантифікація; 3) установлення тренду структурної стійкості.; RU: Постановка проблемы: отсутствие единой концепции, идентифицирующей интегральный критерий - структурная устойчивость статической системы, вызванная существующей неполнотой его формальных представлений, что обосновывает и инициирует ее поиск. Идентификация тренда структурной устойчивости. Квантификация значений этой функции с помощью двухзначной логики, отображающей либо целостность структуры объекта, либо ее разрушение, невозможна, поскольку это приводит задачу к условно корректным. Относительно небольшие изменения, например, какого-либо технологического параметра, изменяют структурную устойчивость объекта идентификации, не фиксируемую двухзначной логикой. В этой связи регуляризация названной задачи допустима путём применения экспертной системы, включающей специализированную базу знаний. Для практического обоснования подхода определения структурной устойчивости выбирался металл (прокат из малоуглеродистой низколегированной марки стали Ст3пс), у которого реперные точки назначались в диапазоне существования характеристик качества, ограниченных нормативными документами: предел прочности  в = 370…490 МПа; предел текучести  Т = 205…245 МПа; твердость  HRB = 62…70. На основании анализа влияния синергетически взаимодействующих переменных и полученного уравнения определяется тренд структурной устойчивости. Значимость работы заключается в установлении тренда структурной устойчивости объекта идентификации, позволяющего прогнозировать значения параметров, ее определяющих. Выводы и рекомендации. Приводится алгоритм определения тренда параметров, согласно которому изменяется структурная устойчивость объекта идентификации: 1) установление его экспертной идентификации; 2) определение рабочей области вероятностных оценок, устанавливающих тренд структурной устойчивости, и его квантификация; 3) установление тренда структурной устойчивости. 2018-12-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/2596 Название: Оцінка механічних властивостей сталі 15ПС Авторы: Денисюк, Діана Андріївна; Денисюк, Диана Андреевна; Denysiuk, Diana Краткий осмотр (реферат): UK: Постановка проблеми. Прогнозування механічних властивостей конструкційних вуглецевих сталей має велике наукове та практичне значення. Поряд із фізико-механічними методами оцінювання властивостей сталей активно впроваджуються математичні методи, що дає можливість заощаджувати кошти та час на проведення витратних іспитів. Актуальність цього дослідження зумовлена складнощами, що виникають у процесі оцінювання точності прогнозу реальних та модельних даних. Це пов’язано з багатофакторністю технології виробництва конструкційних вуглецевих сталей, де навіть незначна зміна параметрів технології може викликати значнії зміни критеріїв якості цільового продукту. Запропоновано дослідити вплив елементів хімічного складу та структури на механічні властивості конструкційної сталі 15пс із застосуванням методів математичного аналізу. Методика. Об’єктом дослідження обрано конструкційну сталь 15пс (лист товщиною 14 мм згідно з ГОСТ 16523). Застосовано методику планування експериментів за рівнів факторів +1 та 1 для оцінювання механічних властивостей сталі 15пс у стані заводської поставки на основі аналізу впливу елементів хімічного складу і структури. Результати експерименту. В результаті реалізації матриці планування експериментів отримано залежності, що описують вплив елементів хімічного складу та феритно-перлітної структури сталі на властивості. Коефіцієнти парної кореляції R2 за прогнозу межі міцності на основі впливу елементів хімічного складу становлять 0,89, відносного видовження  0,82. За прогнозу механічних властивостей на основі впливу феритно-перлітної структури  0,77 та 0,75 відповідно. Розраховані критерії Фішера та Кохрена підтверджують адекватність отриманих результатів математичного моделювання властивостей. Висновки. Із застосуванням матриці планування експериментів побудовано математичну модель оцінювання механічних властивостей сталі 15пс. На основі аналізу коефіцієнтів рівнянь отримано гістограми, що описують вплив елементів хімічного складу на властивості металу. Розглянутий підхід дозволить без додаткових коштів здійснювати прогнозування межі міцності та відносного видовження сталі 15пс не тільки по закінченні основного технологічного циклу, а і в процесі виробництва металопрокату в межах штатної технології та нормативних документів.; RU: Постановка проблемы. Прогнозирование механических свойств конструкционных углеродистых сталей имеет большое научное и практическое значение. Наряду с физико-механическими методами оценки свойств сталей активно внедряются математические методы, что позволяет экономить средства и время на проведение расходных испытаний. Актуальность данной работы обусловлена сложностями, возникающими при оценке точности прогноза реальных и модельных данных. Это связано с многофакторностью технологии производства конструкционных углеродистых сталей, где даже незначительное изменение параметров технологии может привести к значительному изменению критериев качества целевого продукта. В работе предложено исследовать влияние элементов химического состава и структуры на механические свойства конструкционной стали 15пс с использованием методов математического анализа. Методика. В качестве стали для исследования выбрана конструкционная сталь 15пс (лист толщиной 14 мм по ГОСТ 16523). Применяется методика планирования экспериментов при уровнях факторов +1 и 1 для оценки механических свойств стали 15пс в состоянии заводской поставки на основе анализа влияния элементов химического состава и структуры. Результаты эксперимента. В результате реализации матрицы планирования экспериментов получены зависимости, описывающие влияние элементов химического состава и ферритно-перлитной структуры стали на свойства. Коэффициенты парной корреляции R2 при прогнозе предела прочности на основе влияния элементов химического состава составляют 0,89, относительного удлинения  0,82. При прогнозе механических свойств на основе влияния ферритно-перлитной структуры  0,77 и 0,75 соответственно. Рассчитанные критерии Фишера и Кохрена подтверждают адекватность полученных результатов математического моделирования свойств. Выводы. С применением матрицы планирования экспериментов построена математическая модель оценки механических свойств стали 15пс. На основе анализа коэффициентов уравнений получены гистограммы, описывающие влияние элементов химического состава на свойства металла. Рассмотренный подход позволит без дополнительных средств осуществлять прогнозирование предела прочности и относительного удлинения стали 15пс не только по окончании основного технологического цикла, но и в процессе производства металлопроката в пределах штатной технологии и нормативных документов.; EN: Formulation of the problem. Predicting the mechanical properties of structural carbon steels is of great scientific and practical importance. Along with the physical-mechanical methods of evaluating the properties of steels, mathematical methods are being actively implemented, which allows to save money and time for conducting cost exams. The relevance of this work is due to the difficulties that arise in assessing the accuracy of the prediction of real and model data. This is due to the multifactorial carbon steel manufacturing technology where even a slight change in the technology parameters can lead to a significant change in the quality criteria of the target product. The paper proposes to investigate the influence of elements of chemical composition and structure on the mechanical properties of structural steel 15пс using the methods of mathematical analysis. Method. Constructional steel 15пс (sheet thickness 14 mm according to ГОСТ 16523) was selected as the steel for the study. The technique of planning experiments at the levels of factors +1 and 1 is used to evaluate the mechanical properties of steel 15пс in the state of factory delivery on the basis of the analysis of the influence of elements of chemical composition and structure. Results of the experiment. As a result of the implementation of the experiment planning matrix, dependencies were obtained describing the influence of the elements of the chemical composition and ferrite-pearlitic structure of the steel on the properties. The pairwise correlation coefficients of R2 for predicting the tensile strength based on the effect of the elements of the chemical composition are 0,89, a relative elongation of 0,82. When forecasting mechanical properties based on the influence of ferrite-pearlite structure 0,77 and 0,75 respectively. The calculated Fisher and Cochran criteria confirm the adequacy of the obtained results of mathematical modeling of properties. Conclusions. Using the experiment planning matrix, a mathematical model for estimating the mechanical properties of 15пс steel was constructed. Based on the analysis of the coefficients of the equations, histograms were obtained describing the influence of the elements of the chemical composition on the properties of the metal. This approach will allow, without additional funds, to predict the tensile strength and elongation of steel 15пс not only at the end of the main technological cycle, but also in the process of production of rolled metal within the standard technology and regulatory documents. 2018-12-01T00:00:00Z