http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/410 2026-04-08T12:34:30Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/425 Название: Кінетика навуглецювання титанових сплавів за термодифузійного насичення з газового середовища Авторы: Лук'яненко, Олександр Геннадійович; Лукьяненко, Александр Геннадиевич; Lukyanenko, Aleksandr; Труш, Василь Степанович; Труш, Василий Степанович; Trush, Vasyl; Федірко, Віктор Миколайович; Федирко, Виктор Николаевич; Fedirko, Viktor Краткий осмотр (реферат): UK: Мета дослідження – встановити закономірності високотемпературної взаємодії титанових сплавів з вуглецевмісним газовим середовищем. Методика. Досліджували зразки промислових титанових сплавів a- (ВТ5-1 і ПТ-7М), псевдо-a- (ОТ4-1), (a+b) – (BТ14 і ВТ19) класів. Після виготовлення зразки відпалювали у вакуумі за режимом: T = 800 °C, τ = 5 год, P = 0,05 мПа, Imin = 0,1 мПа × дм3 × с-1. Насичувальним середовищем слугувала газова суміш аргону з пропаном. Об’ємний вміст пропану складав 16,7 %. Титанові сплави насичували за температур T = 750 °С, 800 °С та 850 °С протягом 1, 3 і 5 год. Результати. Згідно з аналізом гравіметричних даних, показано, що в аргоно-пропановій суміші з тиском P = 0,106 Па за різних температур (T = 750, 800 та 850 °С, протягом 1, 3 та 5 год.) маса зразків сплаву ВТ1-0 збільшується за лінійним законом. Кінетика насичення вуглецем сплаву ВТ5-1 має значні відхилення від лінійності й самі значення приросту маси після 5 год витримки майже удвічі менші, ніж для сплаву ВТ1-0. Взаємодія псевдо-α-титанового сплаву ОТ4-1 із розрідженим вуглецевмісним газовим середовищем за високих температур (T = 750, 800 та 850 °С) супроводжується втратою маси зразками. Взаємодія титанових сплавів ВТ14 та ВТ19 з вуглецевмісним газовим середовищем за залишкового тиску P = 0,106 Па характеризується монотонним збільшенням маси зразків за досліджуваних температур та тривалості. Наукова новизна. Встановлено, що взаємодія за високих температур (T = 750…850 °С) титанових сплавів із розрідженим вуглецевмісним газовим середовищем (Ar + 16,7 % C3H8) за тиску P = 0,106 Па зумовлює збільшення маси зразків за законом, що наближається до лінійного, що свідчить про контролювальну стадію взаємодії – реакцій на межі газ – метал. Практична значимість. Високотемпературна взаємодія титанових сплавів із вуглецевмісним газовим середовищем супроводжується спотворенням кристалічної ґратки поверхневого шару металу, що повинно відповідним чином вплинути на фізико-механічні властивості приповерхневого шару металу.; RU: Цель исследования − установить закономерности высокотемпературного взаимодействия титановых сплавов с углеродсодержащей газовой средой. Методика. Исследовали образцы промышленных титановых сплавов a- (ВТ5-1 и ПТ-7М), псевдо-a- (ОТ4-1), (a + b) – (BТ14 и ВТ19) классов. После изготовления образцы отжигали в вакууме по режиму: T = 800 °C, τ = 5 ч, P = 0,05 МПа, Imin = 0,1 мПа × дм3× с-1. Насыщающей средой служила газовая смесь аргона с пропаном. Объемное содержание пропана составляло 16,7 %. Титановые сплавы насыщали при температурах T = 750 °С, 800 °С и 850 °С в течение 1, 3 и 5 ч. Результаты. Согласно анализу гравиметрических данных показано, что в аргонно-пропановой смеси с давлением P = 0,106 Па при различных температурах (T = 750, 800 и 850 °С в течение 1, 3 и 5 ч.) масса образцов сплава ВТ1-0 увеличивается по линейному закону. Кинетика насыщения углеродом сплава ВТ5-1 имеет значительные отклонения от линейности и сами значения прироста массы после 5 часов выдержки почти в 2 раза меньше, чем для сплава ВТ1-0. Взаимодействие титановых сплавов ВТ14 и ВТ19 с углеродсодержащей газовой средой при остаточном давлении P = 0,106 Па характеризуются монотонным увеличением массы образцов при исследуемых температурах и продолжительности. Научная новизна. Установлено, что взаимодействие при высоких температурах (T = 750 ... 850 °С) титановых сплавов с разреженной углеродсодержащуй газовой средой (Ar + 16,7 % C3H8) при давлении P = 0,106 Па приводит к увеличению массы образцов по закону, приближающемуся к линейному, что свидетельствует о контролирующей стадии взаимодействия реакций на границе газ − металл. Практическая значимость. Высокотемпературное взаимодействие титановых сплавов с углеродсодержащей газовой средой сопровождается искажением кристаллической решетки поверхностного слоя металла, что должно соответствующим образом повлиять на физико-механические свойства приповерхностного слоя металла.; EN: The purpose of the study is to establish the patterns of high-temperature interaction of titanium alloys with carbon-containing gaseous media. Methodology. Investigated samples of industrial titanium alloys a- (VT5-1 and PT-7M), pseudo-(OT4-1), (a + b) – (VT14 and VT19) classes. After fabrication, the samples were annealed in vacuum according to the mode: T = 800 °C, τ = 5 h, P = 0.05 MPa, Imin = 0,1 mPa × dm3× s-1. The saturating medium was a gas mixture of argon and propane. The volume content of propane was 16.7%. Titanium alloys were saturated at temperatures T = 750°C, 800°C and 850°C for 1 hour, 3 hours and 5 hours. Results. Bottom analysis of gravimetric data obtained by discrete gravimetry showed that in the argon-propane mixture with pressure P = 0.106 Pa at various temperatures (T = 750, 800 and 850 °C for 1, 3 and 5 hours). The mass of samples of the VT1-0 alloy increases linearly. The carbon saturation kinetics of the VT5-1 alloy has significant deviations from linearity and the actual weight gain after 5 hours of exposure is almost 2 times less than for the VT1-0 alloy. The interaction of titanium alloys VT14 and VT19 with a carbon-containing gaseous medium at a residual pressure of P = 0.106 Pa is characterized by a monotonic increase in the mass of the samples beyond the temperatures and duration under study. Originality. It has been established that the interaction at high temperatures (T = 750 ... 850 °C) of titanium alloys with a rarefied carbon-containing gas medium (Ar + 16.7 % C3H8) at a pressure of P = 0.106 Pa leads to an increase in the mass of the samples, approaching linear, indicating a controlling stage of interaction − reactions at the gas – metal interface. Practical value. High temperature interaction of titanium alloys with a carbon-containing gaseous medium is accompanied by deviation of parameters of the crystal lattice of the hardened layers. Carburization seems to influence physical-chemical properties of the near-surface layer of metal. 2018-06-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/424 Название: Влияние лазерного воздействия на образование трещин вблизи включений при деформации в интервале температур 25…900 °C Авторы: Губенко, Светлана Ивановна; Губенко, Світлана Іванівна; Gubenko, Svitlana; Никульченко, Игорь Александрович; Нікульченко, Ігор Олександрович; Nikulchenko, Igor Краткий осмотр (реферат): RU: Цель исследования – выявление влияния режима лазерного воздействия на механизм и параметры образования микроразрушений вдоль межфазных границ включение – матрица стали при разных скоростях деформации в интервале температур 25…900 °С. Методика. Материалами для исследований служили промышленные стали, содержащие различные неметаллические включения. Образцы различных сталей с предварительно полированной поверхностью подвергали лазерному облучению на установках ГОС-30М и КВАНТ-16 и деформации на установке ИМАШ. Результаты. Установлено влияние температурно-скоростного режима деформирования при разных скоростях деформации в интервале температур 25…900 °С, а также энергии лазерного импульса и длительности воздействия на параметры зарождения и развития хрупких расслоений. Показано, что в интервале температур 25…900 °С при разных скоростях деформации, чем выше температура деформации, тем больше величина критической степени деформации для всех видов включений и микроразрушений. Научная новизна. Установлено влияние скорости деформирования на величину критической степени деформации в интервале температур 25…900 °С, при достижении которой возникают микроразрушения вблизи включений после предварительной лазерной обработки. Практическая значимость. Полученные результаты помогут разработать режимы лазерной обработки, позволяющие использовать неметаллические включения как внутренние источники микролегирования, что позволит целенаправленно влиять на трещиностойкость сталей.; UK: Постановка проблеми. Становить цікавість дослідити вплив неметалевих включень і продуктів корозії колісної сталі на утворення частинок зносу на поверхні ковзання залізничних коліс. Необхідно також виявити особливості взаємодії колісної сталі з навколишнє середовищем в процесі експлуатації залізничних коліс. Мета роботи − вивчення механізмів утворення частинок зносу на поверхні ковзання залізничних коліс у процесі експлуатації. Методика. Досліджено вплив включень і продуктів корозії на механізм зносу залізничних коліс із сталі марки R7, які пропрацювали близько 5 років під пасажирським потягом, колеса були вилучені з експлуатації через граничний знос ободів. Вивчали макроструктуру та мікроструктуру колісної сталі по ширині ободів. Дослідження проводили декількома методами: металографічним ("Neophot−21"), електронно-мікроскопічним (JSM−35). Результати. Досліджували особливості утворення частинок зносу поблизу неметалевих включень і продуктів корозії, які пов´язані зі структурними змінами поблизу поверхні ковзання залізничних коліс, а також із взаємодією сталі з навколишнім середовищем у процесі експлуатації. Показано вплив різних факторів на роль неметалевих включень і продуктів корозії в утворенні частинок зносу, що дає можливість прогнозувати характер зносу поверхні ковзання залізничних коліс за різних умов експлуатації. Наукова новизна. Встановлено основні джерела та взаємний вплив різних факторів на утворення частинок зносу поблизу неметалевих включень і продуктів корозії, що дає можливість прогнозувати характер зносу поверхні ковзання залізничних коліс за різних умов експлуатації. Практична значимість. Отримані результати допоможуть розробити методи і режими виплавки колісної сталі, що дозволить впливати на розміри, склад, структуру і розподіл неметалевих включень, а також протикорозійні заходи з метою підвищення надійності і зносостійкості залізничних коліс.; EN: Formulation of the problem. It is of interest to investigate the effect of nonmetallic inclusions and corrosion products of wheel steel on the formation of wear particles on the tread of railway wheels. It is also necessary to identify the specifics of the interaction of wheel steel with the surrounding atmosphere during the operation of railway wheels. The purpose of the article is to study the mechanisms of formation of wear particles on the surface of rolling of railway wheels during operation. Methodology. The effect of inclusions and corrosion products on the mechanism of wear of railway wheels made of R7 steel, which worked for about 5 years under the passenger train, was studied. The wheels were removed from service due to the extreme wear of the rims. We studied the macrostructure and microstructure of wheel steel along the width of the rims. The research was carried out by several methods: metallographic ("Neophot−21"), electron microscopy (JSM−35). Findings. The features of the formation of wear particles near nonmetallic inclusions and corrosion products related to structural changes near the rolling surface of railway wheels as well as to the interaction of steel with the surrounding atmosphere during operation were investigated. The influence of various factors on the role of nonmetallic inclusions and corrosion products in the formation of wear particles is shown, which makes it possible to predict the nature of wear of the rolling surface of railway wheels under various operating conditions. Originality. The main sources and the mutual influence of various factors on the formation of wear particles near nonmetallic inclusions and corrosion products have been established, which makes it possible to predict the nature of wear of the rolling surface of railway wheels under various operating conditions. Practical value. The use of the obtained results will allow to develop methods and regimes of smelting of wheel steel, allowing to influence the size, composition, structure and distribution of non-metallic inclusions, as well as to develop anticorrosion measures in order to improve the reliability and durability of railway wheels. 2018-06-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/423 Название: Фрактальное моделирование структуры малоуглеродистой стали Авторы: Большаков, Владимир Иванович; Большаков, Володимир Іванович; Bolshakov, Vladymyr; Волчук, Владимир Николаевич; Волчук, Володимир Миколайович; Volchuk, Volodymyr; Дубров, Юрий Исаевич; Дубров, Юрій Ісайович; Dubrov, Yurii Краткий осмотр (реферат): RU: Введение. Неполнота формальной аксиоматики при идентификации структуры многих материалов является следствием сложной геометрической формы ее элементов. Для адекватной аппроксимации элементов структуры недостаточно использовать стандартные методики, которые основаны на геометрии Евклида. Применение языка фрактальной геометрии позволяет частично устранить неполноту формальной аксиоматики благодаря использованию фрактальной (дробной) размерности. Материалы и методики. Объектом исследования являлась малоуглеродистая сталь Ст3пс. Приведены состав, структура и свойства стали. Описана разработанная авторами методика расчета фрактальной размерности. Результаты и их обсуждение. Предложен алгоритм фрактального моделирования структуры и свойств малоуглеродистой стали Ст3, который базируется на установлении границ самоподобия структуры; вычислении спектра размерностей элементов структуры; определении чувствительности между критериями качества металла и размерностными характеристиками структуры; формализации полученных результатов. Выводы. Установлены закономерности влияния фрактальной размерности элементов структуры Ст3 на механические свойства. Разработанные модели позволяют прогнозировать свойства малоуглеродистой стали в зависимости от трансформаций ее микроструктуры вследствие воздействия термической обработки.; UK: Вступ. Неповнота формальної аксіоматики під час ідентифікації структури багатьох матеріалів − це наслідок складної геометричної форми її елементів. Для адекватної апроксимації елементів структури недостатньо застосовувати стандартні методики, які засновані на геометрії Евкліда. Застосування мови фрактальної геометрії дозволяє частково усунути неповноту формальної аксіоматики завдяки використанню фрактальної (дробної) розмірності. Матеріали та методики. Об'єктом дослідження стала маловуглецева сталь Ст3пс. Наведено склад, структуру та властивості сталі. Описано розроблену авторами методику розрахунку фрактальної розмірності. Результати та їх обговорення. Запропоновано алгоритм фрактального моделювання структури і властивостей маловуглецевої сталі Ст3, який базується на встановленні меж самоподібності структури; обчисленні спектра розмірностей елементів структури; визначенні чутливості між критеріями якості металу і характеристиками розмірності структури; формалізації отриманих результатів. Висновки. Встановлено закономірності впливу фрактальної розмірності елементів структури Ст3 на механічні властивості. Розроблені моделі дозволяють прогнозувати властивості маловуглецевої сталі залежно від трансформацій її мікроструктури, які є наслідком впливу термічної обробки.; EN: Introduction. The incompleteness of formal axiomatics in identifying the structure of many materials is a consequence of the complex geometric shape of its elements. For adequate approximation of the structure elements, it is not enough to use standard techniques that are based on Euclidean geometry. The use of the language of fractal geometry allows to partially eliminate the incompleteness of formal axiomatics through the use of fractal (fractional) dimensions. Materials and techniques. The object of the study was Ст3пс mild steel. The composition, structure and properties of steel are given. A method for calculating the fractal dimension developed by the authors is described. Results and its discussion. An algorithm is proposed for fractal modeling of the structure and properties of Ст3 low carbon steel, which is based on establishing the limits of self-similarity of the structure; calculation of the spectrum of dimensions of the elements of the structure; determining the sensitivity between the quality criteria of the metal and the dimensional characteristics of the structure; formalization of the results. Conclusions. The regularities of the influence of the fractal dimension of the Ст3 structure elements on the mechanical properties are established. The developed models make it possible to predict the properties of mild steel depending on the transformations of its microstructure due to the effects of heat treatment. 2018-06-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/422 Название: Прогноз механічних властивостей сталі Ст6сп Авторы: Фортигін, Андрій Анатолійович; Фортыгин, Андрей Анатольевич; Fortihin, Andrii Краткий осмотр (реферат): UK: Постановка проблеми. Для оцінювання механічних властивостей часто використовуються методи неруйнівного контролю. Перспективним напрямком у галузі прогнозу характеристик якості металу стало застосування математичних методів прогнозу, зокрема, планування експериментів. Матеріал і методики. Досліджувався прокат зі сталі Ст6сп у стані заводської поставки. За допомогою методики оптичної мікроскопії встановлено, що структура сталі феритно-перлітна. Вміст перліту в металі був у межах 50...60 %. Результати та їх обговорення. Застосовано методику планування експериментів для прогнозу механічних властивостей сталі Ст6сп в робочій області параметрів. Досліджувався вплив хімічного складу прокату зі сталі Ст6сп в стані заводської поставки на її механічні властивості в межах ГОСТ 535-2005. За результатами аналізу матриці планування отримано математичну модель прогнозу межі міцності, межі текучості, твердості та відносного подовження. Модель адекватна згідно з критеріями Фішера та Кохрена. Побудовано гістограму впливу елементів хімічного складу сталі Ст6сп на її механічні властивості. Висновки. Запропоновано методику прогнозу механічних властивостей сталі Ст6сп в робочій області її параметрів згідно з нормативними документами.; RU: Постановка проблемы. Для оценки механических свойств часто используются методы неразрушающего контроля. Перспективным направлением в области прогноза характеристик качества металла является применение математических методов прогноза, в частности, планирование экспериментов. Материал и методики. Исследовался прокат из стали Ст6сп в состоянии заводской поставки. С помощью методики оптической микроскопии установлено, что структура стали является ферритно-перлитной. Содержание перлита в металле находилось в пределах 50…60 %. Результаты и их обсуждение. В работе использовалась методика планирования экспериментов для прогноза механических свойств стали Ст6сп в рабочей области параметров. Исследовалось влияние химического состава проката из стали Ст6сп в состоянии заводской поставки на ее механические свойства в пределах ГОСТ 535-2005. По результатам анализа матрицы планирования получена математическая модель прогноза предела прочности, предела текучести, твердости и относительного удлинения. Модель адекватна согласно критериям Фишера и Кохрена. Построена гистограмма влияния элементов химического состава стали Ст6сп на ее механические свойства. Выводы. Предложена методика прогноза механических свойств стали Ст6сп в рабочей области ее параметров согласно нормативным документам; EN: Formulation of the problem. Non-destructive testing methods are often used to evaluate mechanical properties. A promising direction in the field of predicting the characteristics of metal quality is the use of mathematical methods for forecasting, in particular, planning experiments. Material and methods. Studied rolled steel Ст6сп in the state of factory delivery. Using the technique of optical microscopy, it was established that the structure of the steel is ferritic-pearlitic. The content of perlite in the metal was in the range of 50 ... 60 %. Results and discussion. We used the method of planning experiments to predict the mechanical properties of steel Ст6сп in the working area of parameters. The influence of the chemical composition of rolled steel Ст6сп in the condition of factory supply on its mechanical properties within the limits of GOST 535-2005 was investigated. According to the results of the analysis of the planning matrix, a mathematical model was obtained for predicting the ultimate strength, yield strength, hardness and relative elongation. The model is adequate according to the criteria of Fisher and Cochren. A histogram of the influence of elements of the chemical composition of steel Ст6cп on its mechanical properties is built. Conclusions. The proposed method for predicting the mechanical properties of steel Ст6сп in the working area of its parameters in accordance with regulatory documents. 2018-06-01T00:00:00Z