DSpace Собрание:

Поліпшення якості біорозчинного сплаву на основі магнію для імплантів

2022-04-01T00:00:00Z

Название: Поліпшення якості біорозчинного сплаву на основі магнію для імплантів Авторы: Шаломєєв, Вадим Анатолійович; Shalomieiev, Vadym; Табунщик, Галина Володимирівна; Tabunshchyk, Halyna; Шейко, Ольга Станіславівна; Sheiko, Olha; Лютова, Ольга Валеріївна; Liutova, Olha Краткий осмотр (реферат): UK: Постановка проблеми. Наразі для виготовлення імплантатів широко застосовують біорозчинні матеріали, серед яких найперспективніші магнієві сплави. Магній − природний елемент організму, міститься в кістковій та м'язовій тканинах, бере участь у різних обмінних процесах. Крім того, магній і продукти його біокорозії мають відмінну біосумісність. Головна перевага магнієвих сплавів − це позитивний вплив на організм людини, але якість не задовольняє вимогам для використання їх в людському тілі. Підвищити властивості магнієвих сплавів можливо у результаті вдосконалення процесів рафінування та модифікування рідкого сплаву. Мета − дослідити та випробувати різні вуглецевмісні матеріали для рафінування та модифікування магнієвого розплаву. Методика. Оптична мікроскопія, застосування стандартних методик для визначення механічних властивостей магнієвого сплаву та спеціальних методик для визначення рафінувальної та модифікувальної здатності різних вуглецевмісних матеріалів. Результати. Запропоновано технологію модифікування ливарних магнієвих сплавів системи Mg – Zr − Nd дисперсним графітовим порошком. Показано, що оптимальна присадка вуглецю у кількості 0,05…0,1 % сприяє підвищенню механічних властивостей унаслідок подрібнення зерна та додаткового зміцнення структурних складових. Запропоновано комплексний фільтр, який містить рівні кількості магнезиту, графіту і вапняку, що забезпечує підвищений рівень рафінування розплаву для отримання високоякісного лиття. Показано, що застосування комплексного вуглецевмісного фільтра забезпечує не тільки ефективне рафінування сплаву, а й додаткове його модифікування. При цьому в структурі сплаву спостерігається підвищена кількість інтерметалідної γ-фази, що забезпечує підвищення мікротвердості структурних складових сплаву і сприяє поліпшенню його фізико-механічних характеристик. Наукова новизна. Досліджено структуру та властивості литого магнієвого сплаву системи Mg – Zr − Nd при модифікуванні дисперсним графітовим порошком та фільтрації його через вуглецевмісні матеріали. Практична значимість. Розроблена комплексна технологія обробки рідкого розплаву магнієвих сплавів системи Mg – Zr − Nd дозволяє поліпшити вихід придатного лиття та покращити його якість.; EN: Formulation of the problem. Currently, biosoluble materials are widely used for the manufacture of implants, among which the most promising are magnesium alloys. Magnesium is a natural element of the body. It is contained in bone and muscle tissue and involved in various metabolic processes. In addition, magnesium and its biocorrosion products have excellent biocompatibility. The main advantage of magnesium alloys is the positive effect magnesium has on the human body, but their quality is not satisfactory for use in the human body. Improved refining and modification processes of liquid melt can increase the properties of magnesium alloys. Purpose of research: to investigate and test various carbonaceous materials for refining and modifying magnesium melt. Method. Optical microscopy, application of standard techniques for determining the mechanical properties of magnesium alloy and special techniques for determining the refining and modifying ability of various carbon-containing materials. Results. The technology of cast magnesium alloys modification for Mg – Zr − Nd system by dispersed graphite powder is proposed. It is shown that the optimal carbon additive in the quantity of 0,05…0,1 % improves the mechanical properties due to grain grinding and additional strengthening of structural components. A complex filter containing equal quantity of magnesite, graphite and limestone is proposed. It provides an increased level of melt refining to obtain high quality casting. It is shown that the use of a complex carbon-containing filter provides not only efficient melt refining, but also its additional modification. In alloy structure the increased quantity of intermetallic γ-phase is observed, that provides increase the microhardness of alloy structural components and promotes increase of its physical-mechanical characteristics. Scientific novelty. The structure and properties of cast magnesium alloy for Mg –Zr – Nd system during modification with dispersed graphite powder and its filtration through carbon-containing materials are investigated. Practical significance. The developed complex technology for processing the liquid melt of magnesium alloys for the Mg – Zr − Nd system allows to increase the yield of suitable casting and improve its quality.

Вплив внутрішніх факторів на механічні властивості металів і сплавів

2022-04-01T00:00:00Z

Название: Вплив внутрішніх факторів на механічні властивості металів і сплавів Авторы: Чмельова, Валентина Степанівна; Chmeleva, Valentina; Перчун, Галина Іванівна; Perchun, Halyna Краткий осмотр (реферат): UK: Мета дослідження − розроблення методики комплексного впливу внутрішніх чинників отримання необхідних властивостей металевих виробів. Показати на прикладі макроструктури, що не лише кількісний, а й якісний характер впливу зміни досліджуваного внутрішнього фактора може помітно змінюватись залежно від рівня постійних значень інших внутрішніх факторів. Методика. Використання методик та впливу різних факторів на комплекс механічних властивостей, необхідних у цих умовах властивостей металевих виробів. Аналітична методика аналізу масиву даних залежності механічних властивостей від внутрішніх факторів за літературними джерелами та даними, отриманими авторами статті. Результати. Методика підбору різних внутрішніх факторів для отримання механічних властивостей різноманітних виробів. Показано, що параметри структурного стану пов’язані з типом та характером розподілу атомів речовини одночасно у трьох видах внутрішнього простору об'єкта: геометричному, енергетичному та хімічному (концентраційному). Наукова новизна. Інформація про механічні властивості об'єкта, що реалізується як специфічні реакції на зовнішні впливи, а також інформація про можливі перетворення структурного стану об'єкта шляхом фазових та структурних перетворень за специфічного енергоінформаційного впливу. При цьому розроблена методика обов'язково включає врахування рівня складності структурної обробки для одержання заданих механічних властивостей металевих виробів. Практична значимість. Використання розробленої методики підвищить експлуатаційну надійність металевих виробів. Показано, что «розмірне» тлумачення макроструктури не відображає одну з головних її властивостей, пов'язаних із походженням (генезою): практичною відсутністю впливу термічної обробки на критичну більшість параметрів макроструктури. Показано, що істотний вплив параметри макроструктури здійснюють на пластичність і опір руйнуванню як в'язкому, так і крихкому. Зі збільшенням індексу забрудненості Iз характеристики пластичності та опору руйнуванню зменшуються. Інтенсивність падіння цих властивостей за однакових значень Iз помітно залежить від значень характеристик самих неметалевих включень, перелічених вище. Так, із переходом від включень глобулярної форми до включень нерівноважної форми, зі збільшенням кривизни поверхні розділу «включення − матриця», від пластичних, деформованих включень до крихких, недеформованих негативний вплив цього параметра макроструктури на пластичність та опір руйнуванню посилюється.; EN: Purpose of research. Development of a methods for the internal factors complex influence on obtaining the required properties of metal products. To show, using the example of macrostructure, that not only the quantitative but also the qualitative nature of change impact in the studied internal factor can vary markedly, depending on the constant values level of the other internal factors. Methodology. The use of influencing various factors methods on the complex of mechanical properties required in these conditions for metal products. Analytical method of the data array analyses for the dependence of mechanical properties on internal factors according to literature sources and data obtained by the authors of the article. Results. Method of various internal factors selecting to obtain the required mechanical properties of various products. It is shown that the parameters of structural state are connected with the type and nature of substance atoms distribution in three types of object internal space simultaneously: geometrical, energetic and chemical (concentration). Scientific novelty. Information on the mechanical properties of the object, which is realized as specific reactions to external influences. Information on possible transformations of the object structural state by way of phase and structural transformations under specific energy-information impact. At the same time, the developed method necessarily includes consideration of the structural complexity level in order to obtain the specified mechanical properties of the metal products. Practical significance. Using the developed metod to improve the operational reliability of metal products during their operation. It is shown that the “dimensional” interpretation of the macrostructure does not reflect one of its main properties related to the origin (genesis): the practical absence of the heat treatment impact on the critical majority of macrostructure parameters. For practical applications, it is shown that macrostructure parameters have a significant influence on ductility and resistance to both ductile and brittle fracture. As the contamination index Ic increases, the ductility and fracture resistance characteristics decrease. The intensity of the fall in these properties at the same values of Ic is significantly depended on the characteristics values of the most nonmetallic inclusions listed above. So, the negative impact of this macrostructure parameter on plasticity and resistance to fracture increases with the transition from globular form inclusions to nonequilibrium form inclusions, with increasing curvature of the surface of the section “inclusions – matrix”, from plastic, deformed inclusions to brittle and undeformed inclusions.

Особливості проєктування мобільного житла у сучасних умовах

2022-04-01T00:00:00Z

Название: Особливості проєктування мобільного житла у сучасних умовах Авторы: Цимбалова, Тетяна Анатоліївна; Tsymbalova, Tetiana Краткий осмотр (реферат): UK: Постановка проблеми. У сучасній Україні склалась дуже гостра соціально-демографічна ситуація, пов'язана із забезпеченням житловим фондом вимушених переселенців, постраждалих від воєнних дій на території нашої країни. Використання мобільних житлових технологій могло б сприяти терміновому тимчасовому вирішенню житлової проблеми. Мета дослідження − виявлення особливостей використання мобільного житла на основі вивчення світового та вітчизняного досвіду. Аналіз публікацій. Аналіз останніх досліджень і публікацій за темою мобільної архітектури виявив окремі розробки, пов’язані з регіональнотипологічними особливостями (наукові роботи І. К. Хвилі, О. В. Челнокова, В. В. Воробйова, Д. І. Ткача, М. С. Авдєєвої). Методологія. Дослідження побудоване на комплексному підході: опрацюванні літературних джерел стосовно генезису формування пересувного житла та аналізі сучасного стану мобільної житлової індустрії. Результати. Опрацьовано історичні передумови формування пересувного житла та досвід створення мобільних будинків у постіндустріальний період на території Україні та за кордоном. Виявлено основні тенденцій розвитку сучасного мобільного житла. Проаналізовано функціонально-типологічний аспект практики використання пересувного житла у контексті соціально-міграційних процесів. Установлено зв’язок між функціонально-планувальними перевагами окремих конструктивних типів мобільного житла та поширенням їх застосуванням під час різних міграційних процесів (трудових, рекреаційно-туристичних, вимушених через природні та воєнні лиха). Висновки. Конструктивно-технологічні можливості мобільного житла дозволяють використовувати його типологічний асортимент для вирішення житлової проблеми в Україні, насамперед, для забезпечення тимчасовим житловим фондом вимушених мігрантів, постраждалих від війни. На жаль, використання мобільного житла в Україні наразі обграницьене; EN: Formulation of the problem. These days, Ukraine has been faced with a critical socio-demographic situation in which urgent provision of housing for internally displaced persons, victims of hostilities on the territory of our country is required. The use of mobile housing technologies could contribute to a temporary solution to the housing problem. Purpose of research. Identifying the features of the use of mobile housing based on the study of world and domestic experience. Analysis of publications. Analysis of recent research and publications on the topic of mobile architecture has revealed some developments related to regional and typological features (scientific works by I. Khvyla, O. Chelnokov, V. Vorobyov, D. Tkach, M. Avdeeva). Methodology. The research is based on an integrated approach: elaboration of literature sources on the genesis of mobile housing formation and analysis of the mobile housing industry current state. Results. The historical prerequisites for the mobile housing formation and the experience of creating mobile homes in the post-industrial period in Ukraine and abroad are developed. The main trends in the development of mobile housing are identified. The functional-typological aspect of using mobile housing practice in the context of social and migration processes is analyzed. The connection between the functional and planning advantages for specific constructive types of mobile housing and their using during various migration processes (labor, recreational and tourist, forced by natural and military disasters). Conclusions. Structural and technological capabilities of mobile housing allow using its typological range to solve the housing problem in Ukraine, primarily to provide temporary housing for the affected people. Unfortunately, the use of mobile housing in Ukraine, at present, is limited in both quantitative and functional-typological.

Вплив температури нагрівання та швидкості охолодження на формування структурних складових у сталях

2022-04-01T00:00:00Z

Название: Вплив температури нагрівання та швидкості охолодження на формування структурних складових у сталях Авторы: Філоненко, Наталія Юріївна; Filonenko, Natalia; Бабаченко, Олександр Іванович; Babachenko, Oleksandr; Кононенко, Ганна Андріївна; Kononenko, Hanna Краткий осмотр (реферат): UK: Мета − дослідження впливу хімічного складу, температури нагрівання вище лінії ліквідусу та швидкості охолодження на структуроутворення в сталях. Методика. Для визначення структурного стану сталі застосували мікроструктурний, мікрорентгеноспектральний та рентгенофазовий аналізи. Результати. Запропоновано новий вид термічної обробки, що включав нагрівання дослідних сталей з легувальною системою (К + (Al + N + Ti)) та (К + (Al + N) вище лінії ліквідусу на 50…150 ºС. Для фіксації високотемпературного стану розплаву після нагрівання дослідних сталей вище лінії ліквідусу на 50…150 ºС виконано наступне охолодження зі швидкостями 102…105 ºС. В результаті такої обробки формується дисперсна структура, зміцнена дисперсними включеннями. Включення були розподілені рівномірно в об’ємі зерна і частково по границях та мали розміри < 0,1 мкм. Мартенсит, що сформувався в результаті швидкого охолодження сталі, мав тонке диференціювання та рейкову морфологію. Наукова новизна. Запропоновано новий метод обробки сталі та встановлено закономірності формування структурних складових у процесі термічної обробки, що включала нагрівання сталей вище лінії ліквідусу на 150…170 ºС. Практична значимість. Досліджений метод впливу теплової дії дозволяє отримати однорідну структуру, зміцнену дисперсними включеннями, що, своєю чергою, дозволить вибрати оптимальні режими диференційованої термічної обробки з отриманням максимально однорідного структурного стану та заданих механічних властивостей.; EN: Formulation of the problem. One of the key areas of research into the mechanical properties of steels lies in developing methods of manufacturing steels with a grain structure and a high degree of carbides dispersion or other inclusions that will be located in the pearlite grain as a result of heat treatment. Changes in external factors such as temperature, pressure etc. are known to cause changes in the structural components of alloys and steels. The most usual way of fixing the high-temperature state for metal systems is through hardening, which is the removal of heat at high rateIt is known that microcomplexes formation is possible in melts at temperatures exceeding the liquidus temperature. There is much research of melts at temperatures above liquids for the presence of stable microcomplexes in binary alloys. However, there are no data on heat flow above the liquidus line for phase formation during crystallization and the structural components formation in steels. Purpose of research − investigation of chemical composition effect and heating temperature above the liquidus line and cooling rate on the structure formation in steels. Methods. Microstructural, micro X-ray spectral and X-ray phase analyses to determine the steel structural properties are used. Results. A new type of heat treatment including heating of the experimental steels with the alloy system (K + (Al + N + Ti)) and (K + (Al + + N) above the low-temperature line by 50...150 ºC is suggested and investigated. Subsequent cooling at rates of 102…105 ºС to fix the melt high-temperature state after experimental steels heating over the liquidus line by 50…150 ºС is performed. As a result of such processing the dispersed structure which is strengthened by dispersed inclusions is formed. The inclusions were < 0,1 μm in size and were evenly distributed in the grain volume and partially along the boundaries. The martensite formed by the steel rapid cooling had a finely differentiated and rail-like morphology. Scientific novelty. A new method of steel processing is proposed. Regularities of structural components formation in the heat treatment process including steels’ heating over the liquidus line by 150…170 ºС is determined. Practical significance. This method of thermal action influence allows to receive the homogeneous structure strengthened by dispersed inclusions. The method allows choosing the optimal modes of differentiated heat treatment to obtain the most homogeneous structural state and specified mechanical properties.