http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1242 Wed, 08 Apr 2026 12:29:46 GMT 2026-04-08T12:29:46Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1984 Название: Визначення області компромісу механічних властивостей сталі 40 Авторы: Фортигін, Андрій Анатолійович; Фортыгин, Андрей Анатольевич; Fortyhin, Andrii Краткий осмотр (реферат): UK: Постановка проблеми. Випуск металопродукції з заданим комплексом механічних характеристик яляє собою актуальне завдання сучасного матеріалознавства. Для його виконання запропоновано застосовувати математичний апарат, що дозволить без проведення натурних іспитів прогнозувати заданий комплекс властивостей виробів із металу з мінімальними витратами. Об'єкт дослідження – механічні властивості та хімічний склад середньовуглецевої сталі 40, що використовується в різних галузях народного господарства України. Матеріали і методики досліджень. Сталь 40 має феритно-перлітну структуру в стані заводської поставки. Крім того, вона має знижений вміст шкідливих елементів: сірки і фосфору. Структура сталі досліджувалася з використанням оптичної мікроскопії. Результати. Проведено аналіз впливу хімічного складу сталі 40 на її механічні властивості. Графо-аналітичним методом визначено робочу область параметрів залежно від властивостей, що дозволяє прогнозувати механічні властивості досліджуваної сталі. В робочій області параметрів визначено область компромісу механічних властивостей (область із субоптимальним співвідношенням характеристик міцності та пластичності). Висновки. Отримано область компромісу механічних властивостей сталі 40 залежно від хімічного складу. Такий підхід дозволяє обирати необхідне співвідношення властивостей залежно від вимог замовника.; RU: Постановка проблемы. Выпуск металлопродукции с заданным комплексом механических характеристик представляет собой актуальную задачу современного материаловедения. Для ее решения предложено применять математический аппарат, который позволит без проведения натурных испытаний прогнозировать заданный комплекс свойств изделий из металла с минимальными затратами. Объект исследования – механические свойства и химический состав среднеуглеродистой стали 40, используемой в различных областях народного хозяйства Украины. Материалы и методики исследований. Сталь 40 имеет ферритно-перлитную структуру в состоянии заводской поставки. Кроме того, она имеет пониженное содержание вредных элементов: серы и фосфора. Структура стали исследовалась с использованием оптической микроскопии. Результаты. Проведен анализ влияния химического состава стали 40 на ее механические свойства. Графо-аналитическим методом определена рабочая область параметров в зависимости от свойств, что позволяет прогнозировать механические свойства исследуемой стали. В рабочей области параметров определена область компромисса механических свойств (область с субоптимальным соотношением характеристик прочности и пластичности). Выводы. Получена область компромисса механических свойств стали 40 в зависимости от химического состава. Такой подход позволяет выбирать необходимое соотношение свойств в зависимости от требований заказчика.; EN: Problem statement. The production of metal products with a given set of mechanical characteristics is an urgent task of modern materials science. To solve this problem, it was suggested that a mathematical apparatus should be used, it would allow, without conducting full-scale tests, to predict a given set of properties of metal products with minimal costs. Object of study. The object of research is the mechanical properties and chemical composition of medium carbon steel 40, used in various fields of the national economy of Ukraine. Materials and methods. Steel 40 (after factory delivery) has a ferrite-perlite structure containing perlite within 46 ... 56%. In addition, it has a lower content of harmful elements: sulfur and phosphorus (according to GOST 1050-88). The structure of the steel was investigated using the method of optical microscopy. Results and discussion. The analysis of the influence of elements of the chemical composition of steel 40 on its mechanical properties was carried out. The graph-analytical method defines the working areas of the selected technology parameters, depending on the properties, which allow to predict the mechanical properties of the investigated steel. In the working areas of the parameters, the compromise area of the mechanical properties is determined. The compromise area is an area with a suboptimal ratio of strength and plasticity characteristics. Conclusions. The area of the compromise of the mechanical properties of steel 40 is obtained, depending on the influence of the elements of the chemical composition. This approach allows us to determine the given complex of mechanical characteristics of the metal already in the process of its production, depending on the customer's requirements and regulatory documents on the quality of metal products. Sun, 01 Sep 2019 00:00:00 GMT http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1984 2019-09-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1983 Название: Исследование коррозионных свойств титана для аддитивных технологий Авторы: Скребцов, Андрей Андреевич; Скребцов, Андрій Андрійович; Skrebtsov, Andrei; Проскурняк, Роман Васильевич; Проскурняк, Роман Васильович; Proskurniak, Roman; Марченко, Юрий Анатольевич; Марченко, Юрій Анатолійович; Marchenko, Yrii; Шевченко, Владимир Григорьевич; Шевченко, Володимир Григорович; Shevchenko, Volodymyr; Омельченко, Ольга Станиславовна; Омельченко, Ольга Станіславівна; Omelchenko, Olga Краткий осмотр (реферат): RU: Широкому распространению аддитивных технологий препятствует отличие зарубежных сплавов по химическому составу, используемых в отечественном производстве. Работа посвящена исследованиям коррозионной стойкости сплава ВТ1-0, полученного при помощи аддитивных технологий из отечественного порошка титана. Показано, что использование несферических порошков титана для аддитивных технологий приводит к формированию низкого уровня коррозионных свойств, что требует проведения дополнительных исследований в этом направлении. Оценка коррозионной стойкости исследуемых образцов показала, что скорость коррозии наплавленного порошкового сплава ВТ1-0 превышает скорость коррозии сплава ВТ20, полученного по традиционной технологии изготовления (методом обработки давлением) в 2,7 раза. В то же время скорость коррозии переходной зоны несколько ниже, чем зоны порошкового наплавленного титана ВТ1-0, однако выше, чем деформированного сплава ВТ20, и составляет 0,394 г/(м2 × год). Вероятной причиной возникновения значительной разницы в скоростях коррозионного разрушения сплавов ВТ1-0 и ВТ20 может служить наличие значительного количества внутренних дефектов в наплавленном порошковом материале ВТ1-0. В этой святи следует предполагать, что для повышения коррозионной стойкости аддитивной электронно-лучевой наплавки выполненной с использованием титанового порошка марки ВТ1-0, первостепенной задачей является минимизация вероятности образования внутренних дефектов в наплавленных слоях. Как правило, повышение качества электронно-лучевой наплавки достигается путем подбора и оптимизации технологических режимов (ток луча, скорость перемещения лучевой пушки, толщина наносимого слоя порошка и др.).; UK: Значному поширенню адитивних технологій перешкоджає відмінність зарубіжних сплавів за хімічним складом, використовуваних у вітчизняному виробництві. Стаття присвячена дослідженням корозійної стійкості сплаву ВТ1-0, отриманого за допомогою адитивних технологій із вітчизняного порошку титану. Показано, що використання несферичних порошків титану для адитивних технологій спричинює формування низького рівня корозійних властивостей, що вимагає проведення додаткових досліджень у цьому напрямку. Оцінка корозійної стійкості досліджуваних зразків показала, що швидкість корозії наплавленого порошкового сплаву ВТ1-0 перевищує швидкість корозії сплаву ВТ20, отриманого за традиційною технологією виготовлення (методом обробки тиском) в 2,7 раза. У той же час швидкість корозії перехідної зони дещо нижча, ніж зони порошкового наплавленого титану ВТ1-0, проте вища, ніж деформованого сплаву ВТ20, і становить 0,394 г/(м2 × рік). Ймовірною причиною виникнення значної різниці у швидкостях корозійного руйнування сплавів ВТ1-0 і ВТ20 може служити наявність великої кількості внутрішніх дефектів у наплавленому порошковому матеріалі ВТ1-0. У зв'язку із цим слід припускати, що для підвищення корозійної стійкості адитивного електронно-променевого наплавлення, виконаного з використанням титанового порошку марки ВТ1-0, першочерговим завданням постає мінімізація ймовірності утворення внутрішніх дефектів у наплавлених шарах. Як правило, підвищення якості електронно-променевого наплавлення досягається шляхом підбору оптимізації технологічних режимів (струм променя, швидкість переміщення променевої гармати, товщина шару порошку, що наноситься тощо).; EN: The difference of foreign alloys prevents wide distribution of additive technologies on chemical composition used in a home production. The work is devoted to research on corrosion resistance of the alloy of VТ1-0 obtained by additive technologies from home powder of titanium. It is shown that the use of non-spherical powders of titanium for additive technologies results in formation of low level of corrosive properties, that requires the realization of additional research in this area. An assessment of the corrosion resistance of the studied samples showed that the corrosion rate of the deposited powder alloy VT1-0 exceeds the corrosion rate of the alloy VT20 obtained by the traditional manufacturing technology (pressure treatment method) by 2.7 times. At the same time, the corrosion rate of the transition zone is somewhat lower than that of the powder deposited titanium VT1-0, but higher than that of the deformed VT20 alloy and is 0.394 g / (m2 × year). The probable reason for the occurrence of significant difference in the rates of corrosion destruction of VT1-0 and VT20 alloys may be the presence of a significant amount of internal defects in the deposited powder material VT1-0. In this regard, it should be assumed that in order to increase the corrosion resistance of additive electron-beam surfacing performed by using VT1-0 grade titanium powder, the primary task is to minimize the probability of formation of internal defects in the deposited layers. As a rule, improvement of the quality of electron-beam surfacing is achieved by selecting and optimizing technological modes (beam current, travel rate of beam gun, thickness of the applied powder layer, etc.). Sun, 01 Sep 2019 00:00:00 GMT http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1983 2019-09-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1982 Название: Анализ балловой ферритно-перлитной структуры Авторы: Пархоменко, Елена Федоровна; Пархоменко, Олена Федорівна; Parkhomenko, Olena Краткий осмотр (реферат): RU: Введение. Стали с ферритно-перлитной структурой широко используются в различных областях народного хозяйства. Для оценки контроля качества таких сталей используются различные методики структурного анализа: оптической и электронной микроскопии, рентгеновского анализа, ультразвуковой диагностики, магнітного резонанса и другие. Применение математических методов позволяет устанавливать связь между элементами структуры и свойствами металла. Соотношение между ферритом и перлитом зафиксировано балловой оценкой и используется в металлографических методах контроля качества выпускаемой металлопродукции. Однако возникающая при идентификации некоторых перлитных структур сталей и чугунов неполнота формальной аксиоматики, согласно Геделю, инициирует поиск различных подходов к их оценке. Для фиксирования изменений конфигурации зеренной структуры перлита и феррита предлагается применить теорию фракталов. Материалы и методика. Исследовалась балловая шкала феррито-перлитных структур от 1 до 10 согласно ГОСТ 8233 путем вычисления фрактальной размерности феррита и перлита. Результаты эксперимента. Предложен дополнительный метод оценки ферритно-перлитной структуры, который базируется на фрактальном анализе их балловой шкалы. В работе установлено, что фрактальная размерность как зерен феррита, так и перлита на плоскости возрастает при повышении их процентного содержания от 1,45 до 1,98. Этот факт объясняется чувствительностью фрактальной размерности к заполняемости пространства той или иной структурной составляющей. Выводы. Полученные результаты при фрактальном анализе шкалы 7 соотношения феррита и перлита согласно ГОСТ 8233 свидетельствуют о возможности использования их фрактальной размерности в качестве индикатора изменений структуры. Подобный подход можно применять при приемо-сдаточных работах сталей с ферритно-перлитной структурой.; UK: Вступ. Сталі з феритно-перлітною структурою широко використовуються в різних галузях народного господарства. Для оцінювання контролю якості таких сталей застосовуються різні методики структурного аналізу: оптичної та електронної мікроскопії, рентгенівського аналізу, ультразвукової діагностики, магнітного резонансу та інші. Застосування математичних методів дозволяє встановлювати зв'язок між елементами структури і властивостями металу. Співвідношення між феритом та перлітом зафіксоване бальною оцінкою і використовується в металографічних методах контролю якості металопродукції, що випускається. Однак під час ідентифікації деяких перлітових структур сталей і чавунів виникає неповнота формальної аксіоматики згідно з Геделем, що ініціює пошук різних підходів до їх оцінювання. Для фіксування змін конфігурації зеренної структури перліту та фериту пропонується застосувати теорію фракталів. Матеріали та методика. Досліджувалася бальна шкала феритно-перлітних структур від 1 до 10 згідно з ГОСТ 8233 шляхом обчислення фрактальної розмірності фериту та перліту. Результати експерименту. Запропоновано додатковий метод оцінювання феритно-перлітної структури, який базується на фрактальному аналізі їх балової шкали. У роботі встановлено, що фрактальна розмірність зерен як фериту, так і перліту на площині зростає при підвищенні їх процентного вмісту від 1,45 до 1,98. Цей факт пояснюється чутливістю фрактальної розмірності до заповнюваності простору тієї чи іншої структурної складової. Висновки. Отримані результати під час фрактального аналізу шкали 7 співвідношення фериту і перліту згідно з ГОСТ 8233 свідчать про можливість використання їх фрактальної розмірності як індикатора змін структури. Подібний підхід можна застосовувати під час приймально-здавальних робіт сталей з феритно-перлітною структурою.; EN: Introduction. Steel with ferrite-perlite structure is widely used in various areas of the national economy. To assess the quality control of such steels, various methods of structural analysis are used: optical and electron microscopy, X-ray analysis, ultrasound diagnostics, magnetic resonance, and others. The use of mathematical methods allows us to establish a relationship between the structure and properties of the metal. The ratio between ferrite and perlite is fixed by scoring and is used in metallographic methods of quality control of manufactured metal products. However, the incompleteness of formal axiomatics arising from the identification of certain perlite structures of steels and cast irons, according to Gödel, initiates a search for various approaches to their evaluation. To fix changes in the configuration of the grain structure of perlite and ferrite, it is suggested that the theory of fractals should be applied. Materials and methods. The point scale of ferrite-perlite structures from 1 to 10 according to GOST 8233 was investigated by calculating the fractal dimension of ferrite and perlite. Results of the experiment. An additional method for estimating the ferrite-perlite structure is suggested, it is based on a fractal analysis of their point scale. It is found that the fractal dimension of both the ferrite and perlite grains on the plane increases with an increase in their percentage from 1.45 to 1.98. This fact is explained by the sensitivity of the fractal dimension to occupancy of the space of one or another structural component. Conclusions. The results obtained in the fractal analysis of the scale 7 of the ratio of ferrite and perlite according to GOST 8233 indicate the possibility of using their fractal dimension as an indicator of changes in the structure. A similar approach can be applied in the acceptance work of steels with a ferrite-perlite structure. Sun, 01 Sep 2019 00:00:00 GMT http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1982 2019-09-01T00:00:00Z http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1981 Название: Усовершенствование технологии выплавки слитков из никелевого сплава методом вакуумно-дугового переплава Авторы: Ефанов, В. С.; Єфанов, В. С.; Yefanov, V.; Овчинников, Александр Владимирович; Овчинников, Олександр Володимирович; Ovchynnykov, Oleksandr; Джуган, Александр Андреевич; Джуган, Олександр Андрійович; Dzhuhan, Oleksandr; Ткаченко, С. Н.; Ткаченко, С. М.; Tkachenko, S.; Ждан, В. С.; Ждан, В. С.; Zhdan, V. Краткий осмотр (реферат): RU: Цель исследования – усовершествование технологических режимов выплавки распыляемых катодов на основе никеля системы Ni−Cr−Al−Y с целью повышения их качества, а именно – уменьшение общего количества дефектов в виде несплошностей, пор, непроплавов, и повышения гомогенности структуры и химического состава. Методика. Для приготовления шихты под переплав исходные материалы измельчались до необходимого размера и тщательно перемешивались, что позволяло обеспечить равномерное распределение легирующих элементов во всем объеме шихты. Для получения опытных слитков использовали вакуумно-дуговую гарнисажную печь. Масса загрузки шихты на одну плавку составляла 4 000…6 000 г. Отработка режимов переплава проводилась путем экспериментальной реализации процесса. Диапазон режимов следующий: I = 450...1 800A, U = 30...45V, t = 25...35 мин., предварительное создание вакуума 1∙10-4 мбар, рабочая среда – смесь газов Ag/He (70/30), давление 0,5 бар, температура подогрева кокиля 250…800 °С, температура расплава перед заливкой 1 400…1 700 °С. Для всесторонней оценки химического состава проводили исследование в двух зонах фрагмента слитка, в центральной части образца и на его поверхности. Исследования химического состава проводили с применением многоцелевого растрового электронного микроскопа РЭМ 106І, оснащенного системой микроанализа. Металлографические исследования полученной структуры слитка проводилось с помощью оптического и электронного микроскопов. Результаты. Установлено, что использование вакуумно-дугового переплава для получения сплавов на основе никеля с использованием приемов приготовления шихты различной дисперсности и уточнением параметров технологического процесса плавки позволяют получать слитки с минимальным количеством характерных дефектов, с образованием однородной структуры и с равномерным распределением легирующих элементов во всем объеме сплава. Научная новизна. Установлены закономерности влияния технологических параметров подготовки шихты и процесса плавки на структуру и свойства жаропрочных сплавов на никелевой основе. Практическая значимость. Практическое использование полученных результатов позволит значительно повысить гомогенность и однородность слитков при производстве катодов для нанесения покрытий, что, в свою очередь, положительно скажется на качестве наносимых покрытий и общем ресурсе деталей.; UK: Мета дослідження – удосконалення технологічних режимів виплавки катодів на основі нікелю системи Ni−Cr−Al−Y для підвищення їх якості, а саме − зменшення загальної кількості дефектів у вигляді несуцільностей, пор, непроплавів і підвищення гомогенності структури та хімічного складу. Методика. Для приготування шихти під переплавку вихідні матеріали подрібнювалися до необхідного розміру та ретельно перемішувалися, що дозволяло забезпечити рівномірний розподіл легуючих елементів у всьому об’ємі шихти. Для отримання дослідних зливків використовували вакуумно-дугову гарнісажну піч. Маса завантаження шихти на одну плавку становила 4 000...6 000 г. Відпрацювання режимів переплавки проводилося шляхом експериментальної реалізації процесу. Діапазон режимів такий: I = 450...1 800 A, U = 30...45 V, t = 25...35 хв, попередньо створювався вакуум 1∙10-4 мбар, робоче середовище − суміш газів Ag/He (70/30), тиск 0,5 бар, температура підігріву кокілю 250...800 °С, температура розплаву перед заливанням 1 400...1 700 °С. Для всебічного оцінювання хімічного складу проводили дослідження в двох зонах фрагменту відливка, в центральній частині зразка та на його поверхні. Досліджували хімічний склад із застосуванням багатоцільового растрового електронного мікроскопу РЕМ 106І, оснащеного системою мікроаналізу. Металографічні дослідження отриманої структури зливка проводилися за допомогою оптичного й електронного мікроскопів. Результати. Встановлено, що використання вакуумно-дугової переплавки для отримання сплавів на основі нікелю із застосуванням прийомів приготування шихти різної дисперсності і уточненням параметрів технологічного процесу плавки дозволяє отримувати зливки з мінімальною кількістю характерних дефектів, з утворенням однорідної структури і з рівномірним розподілом легуючих елементів у всьому об’ємі сплаву. Наукова новизна. Встановлено закономірності впливу технологічних параметрів підготовки шихти і процесу плавлення на структуру і властивості жароміцних сплавів на нікелевій основі. Практичне значення. Практичне використання отриманих результатів дозволить значно підвищити гомогенність і однорідність зливків у виробництві катодів для нанесення покриттів, що, у свою чергу, позитивно позначиться на якості покриттів та загальному ресурсі деталей.; EN: Purpose. Improvement of the technological modes for the melting of nickel-based cathodes of composition Ni−Cr−Al−Y in order to improve their quality, namely, reducing the total number of defects in the form of discontinuities, pores, non-melts and increasing the homogeneity of the structure and chemical composition. Methods. To prepare the smelting charge for melting, the raw materials were chopped to the required size and mixed, which made it possible to ensure uniform distribution of the alloying elements in the entire volume of the smelting charge. To obtain experimental ingots, a vacuum-arc furnace was used. The mass of smelting-charge loading per melting was 4 000…6 000 g. Testing of melting modes was carried out by experimental implementation of the process. The range of modes is as follows: I = 450...1 800A, U = 30...45 V, t = 25...35 min, preliminary creation of a vacuum of 1∙10-4 mbar. The operating fluid is Ag/He gas mixture (70/30), pressure 0.5 bar, temperature of chill mold heating − 250…800 °С, melt temperature before pouring − 1 400…1 700 °С. For a comprehensive assessment of the chemical composition, a study was conducted in two zones of ingot fragment, in the central part of the sample and on its surface. The chemical composition studies were performed using a multipurpose scanning electron microscope REM 106І equipped with a microanalysis system. Metallographic studies of the obtained structure of the ingot were carried out using optical and electronic microscopes. Results. It has been established that the use of vacuum-arc remelting process to produce nickel-based alloys using preparation methods of smelting-charge with various size and refining the melting process parameters allows to produce ingots with a minimum number of proper defects, with the formation of a uniform structure and uniform distribution of alloying elements in the entire alloy. Scientific novelty. The regularities of the influence of the technological parameters of the charge preparation and the melting process on the structure and properties of nickel-based superalloys are established. Practical significance. Practical use of the obtained results will significantly improve the homogeneity of ingots in the production of cathodes for coating, which in turn will have a positive effect on the quality of applied coatings and the total resource of parts. Sun, 01 Sep 2019 00:00:00 GMT http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/1981 2019-09-01T00:00:00Z