Browsing by Author "Іванова, Людмила Харитонівна"

Now showing 1 - 18 of 18

Вплив комплексних модифікаторів на структуру чавунів з різним вмістом сірки
(Фізико-технологічний інститут металів і сплавів Національної академії наук України, Київ, 2022) Іванова, Людмила Харитонівна; Колотило, Євген Вікторович; Хитько, Олександр Юрійович; Терехін, В. О.
UKR: Наведено результати дослідження і уточнення технології застосування комплексних модифікаторів у вальцеливарному виробництві. Цим дослідженням передувало вивчення особливостей модифікуючого впливу окремих рідкісноземельних металів на параметри кристалізації і структуроутворення валкових чавунів при різних швидкостях охолодження, що мають місце у реальній валковій формі. Встановлено, що мінімальна необхідна кількість модифікатора, що дозволяла досягти максимального зниження температури початку евтектичної кристалізації, залежала від швидкості охолодження. Підвищення швидкості охолодження призводило до зміщення цієї кількості модифікатора у бік менших концентрацій. Дослідження проводили у лабораторних умовах на чавунах з різним вмістом сірки (0,031 та 0,092 %). Після розплавлення і нагрівання чавуну в силітовій печі в розплав вводили розрахункову кількість комплексного модифікатора і феросиліцію. Піч вимикали і проводили охолодження зразка з піччю (Vохол = 10 °С/хв). Таким чином, хімічний склад чавуну до модифікування був постійним. Зі зменшенням величини присадки комплексного модифікатора кількість кремнію, що додавалася, зменшувалася, і тому разом з чавуном в кварцовий тигель завантажували розрахункову кількість феросиліцію з таким розрахунком, щоб кількість кремнію в чавуні була постійною. Після охолодження зразки розрізали і на половині радіуса досліджували структуру і форму графітних включень. Для модифікування застосовували два різних комплексних модифікатори на основі рідкісноземельних металів, які одержували алюмотермічним методом. Дослідили діапазон концентрацій модифікаторів 1,75–3,0 %мас. Результати проведених кількісного і металографічного аналізів показали, що комплексні модифікатори на основі рідкісноземельних металів можуть забезпечити одержання високоміцного чавуну з кулястим графітом при використанні для модифікування розплавів з підвищеним вмістом сірки. Встановлено інтервал залишкових вмістів (величин присадок), які забезпечували одержання чавуну з кулястою і компактною формами графітних включень. При модифікуванні валкового чавуну з підвищеним вмістом сірки комплексні модифікатори не забезпечували одержання чавуну з кулястою формою графітних включень. Для посилення сфероїдизувального впливу модифікатора до його складу необхідно додавати магній. Встановлено інтервали вмістів рідкісноземельних металів при модифікуванні комплексними модифікаторами, які забезпечували одержання високоміцного чавуну з кулястою формою графітних включень.
Дослідження впливу домішок в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Білий, Олександр Петрович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Постановка проблеми. Дослідити вплив основних легуючих компонентів Sn, Al по 3…4% кожного без урахування впливу домішок, а також кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu- Sn-Al на її механічні властивості. Мета. Встановити припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Методика. Сплави для досліджень готували сплавленням первинних шихтових матеріалів технічної чистоти в індукційній печі тигельній з використанням графітового тигля і деревного вугілля в якості покривного матеріалу. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх статичному розтягуванні і ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Контроль хіміч- ного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Оцінку ступеня впливу кожної з домішок на механічні властивості оцінювали за коефіцієнтами регресії завдяки вирішенню системи відповідних лінійних рівнянь методом Г. Крамера. Результати та їх обговорення. За результатами досліджень у роботі встановлені припустимі концентрації домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі системи Сu-Sn-Al при оптимальному вмісті олова та алюмінію 3…4% кожного. Висновки. Вперше встановлено вплив оптимальної кількості легуючих компонентів (Sn, Al по 3…4% кожного) без урахування впливу домішок, а також домішок кремнію, заліза, цинку та свинцю в бронзі БрО3А3 на її механічні властивості. Практичне використання одержаних закономірностей при приготуванні бронзи БрО3А3 є запорукою отримання виливків з заданим рівнем властивостей.
Дослідження впливу подвійного відпалу на якість валкових чавунів з кулястим графітом
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Іванова, Людмила Харитонівна; Хитько, Олександр Юрійович; Білий, Андрій Петрович; Шемет, В. Ю.
UKR: Проведено дослідження впливу подвійного відпалу на структуру та властивості валкових чавунів виконання ЛШНМ-58. В результаті проведених досліджень з застосуванням складного план, одержаного суміщенням плану 24 з 4×4 латинським квадратом був обраний оптимальний режим подвійного відпалу: I стадія – температура 1000 °С, витримка 1 год; II стадія – температура 600 °С, витримка 3 год. Подвійний відпал чавунів робочого шару приводив до сфероідизації перлітного та графітизації перлітного і евтектичного цементиту, у чавунів від шийок валків – до різнорідної за морфологією продуктів евтектоідного перетворення структури, до складу якої входили графіт, ферит, перліт різної дисперсності, бейніт, мартенсит та фосфідна евтектика. За цього міцністні властивості термооброблених чавунів були більшими, ніж чавунів валків у литому стані на 8...96%. В результаті проведених досліджень була розроблена, випробувана та рекомендована до впровадження технологія високотемпературного термічного оброблення прокатних валків виконання ЛШНМ-58.
Дослідження процесу різання сортового прокату на рейкобалочних та великосортних станах
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Дніпровський металургійний інститут≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Зінченко, Михайло Дмитрович; Потап, Олег Юхимович; Бурчак, Андрій Анатолійович; Михайловський, Микола Володимирович; Шибакінський, Володимир Іванович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Метою роботи є дослідження умов різання останньої штанги мірної довжини та залишку прокату в умовах нестабільної довжини розкату, що реалізуються як наслідок коливань розмірів заготівок та температурного режиму прокатки. Розкат ріжеться на штанги однієї мірної довжини відповідно замовленню, але коливання довжини розкату призводить до того, що остання штанга може бути або збільшеною, або скороченою. Якщо штанга збільшена, то величина залишку може бути за-надто великою і, щоб не втрачати придатний прокат і не переводити залишок у від-ходи, останню штангу і залишок ріжуть на дві штанги нормальної довжини. В роботі показано, що величина залишку, починаючи з якого треба різати на дві штанги нормальної довжини, визначається економічною доцільністю, що дорожче – штанга мірної довжини та залишок або дві штанги нормальної довжини. Наведено вираз для отримання величини залишку в залежності від міри штанги мірної довжини, коефіцієнтів вартості штанг нормальної довжини та відходів. Для умов прокатки швелера 24 на стані 800 величина залишку складає 0,86 м. Показано, що для забезпечення максимального прибутку в залежності від величини залишку, остання штанга мірної довжини може бути порізана такими способами: на штангу мірної довжини та залишок, на дві штанги нормальної довжини або на штангу мірної довжини та штангу нормальної довжини.
Дослідження якості литих прокатних валків
(ННІ «Інститут промислових і бізнес технологій» Українського державного університету науки і технологій (УДУНТ), Дніпро, 2024) Іванова, Людмила Харитонівна; Колотило, Євген Вікторович; Білий, Олександр Петрович; Хрінік, Є. В.
UKR: Проведено дослідження впливу частоти індуктора індукційних печей на структуру та твердість валкових чавунів. Дослідження проводили використовуючи валкові чавуни виконань СПХН та СШХН. В результаті проведених досліджень показано, що при використанні індукційних печей з неоднаковою частотою індуктора, властивості та структура їх робочого шару відрізняються. Твердість литих валків з більш високочастотних печей виявляється нижчою, ніж з печей з меншою частотою роботи індуктора. За цього, такі умови, що впливають на твердість валків як хімічний склад та режим охолодження залишаються постійними.
Кулястий графіт в заевтектичному чавуні
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Іванова, Людмила Харитонівна; Колотило, Євген Вікторович
UKR: Мета. Дослідження розподілу гадолінію в структурних складових валкового чавуну. Методика. Для дослідження впливу гадолінію на структурні складові плавку проводили в силітовій печі. Розплав чавуну перегрівали і методом примусового занурювання оброблювали зростаючими кількостями металевого гадолінію. Зразки охолоджувалися зі швидкістю, яка є в осерді реальної валкової ливарної форми – 0,5 град/c. Металографічний аналіз проводили на металомікроскопі моделі Neophot 21, рентгеноспектральний мікроаналіз проводили на установці MS-46 за прискорювального напругу 20 кВ і струму зонда 25 нА на зразках, виплавлених в індукційній печі ВЧИ-10 з охолодженням сплаву зі швидкістю 10 град/хв. Результати. Лабораторними дослідженнями були встановлені залишкові вмісти гадолінію в чавуні серцевини і шийок валків, що забезпечують отримання кулястого графіту з фактором форми 0,8...0,9. Визначено, що гадоліній зосереджений в основному в оболонці графітного включення, прилеглої до його центрального ядра. Після статистичної обробки результатів встановлено, що вміст гадолінію в центральному ядрі графітного включення – 0,015%. Встановлено, що розподіл гадолінію носить подібний з ітрієм характер, а в порівнянні з церієм – зворотний характер. Наукова новизна. Вперше проведено аналіз розподілу гадолінію в кулястому графіті заевтектичного чавуну. Практична значущість. Визначення ролі модифікатора в процесі формоутворення графіту дозволить створити найбільш ефективні модифікатори і розробити раціональну технологію отримання чавуну з кулястим графітом. Результати роботи будуть використані при виготовленні литих прокатних валків із комплексно модифікованих чавунів.
Математичні основи фрактального тепло і масопереносу в двохфазній зоні розплаву металу
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2022) Селівьорстова, Тетяна Віталіївна; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: В статті наведені результати аналізу процесів переносу в розплаві. Представлені результати експериментальних досліджень, що свідчать про фрактальний характер затвердіння притаманній більшості ливарних сплавів. Наведений математичний апарат опису процесу затвердіння з позиції тепло та масопереносу в двохфазній зоні та дифузії у фрактальних середовищах. Показано, що математичний апарат дробового обчислення дозволяє ефективно описувати фрактальний характер дифузійних процесів.
Модифікатор для внутрішньоформенного модифікування осьової зони прокатних валків
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Хитько, Олександр Юрійович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричіков, Валерій Євгенійович
UKR: Мета. Аналіз умов та модифікаторів для внутрішньоформенного модифікування при диференційованому впливі на окремі частини виливка, що твердне. Методика. Дослідження мікроструктури валкових чавунів за допомогою металографічного аналізу; стандартні методи контролю фізико–механічних та експлуатаційних властивостей чавунів. Результати. Розглянуті відомі модифікатори в умовах пізнього внутрішньоформенного модифікування. Розроблено новий склад модифікатора на базі силуміну та УДП SiO2. Наукова новизна. Вперше розроблений склад сумішевого графітизуючого модифікатора, що містить як основу легкоплавкий компонент – алюміній, а також ультрадисперсний порошок діоксиду кремнію. Практична значущість. Результати роботи можуть бути використані при виробництві прокатних валків. Використання розробленого модифікатора дає можливість диференційованого впливу на окремі частини виливка змінюючи макроструктуру чавуну базового складу.
Оцінка експлуатаційних властивостей роликів зони вторинного охолодження МБЛЗ
(ТОВ «Про формат», Київ, 2025) Хитько, Олександр Юрійович; Іванова, Людмила Харитонівна; Береза, О. Ю.
UKR: Дослідження присвячено визначенню експлуатаційних характеристик сталевих біметалевих роликів машини безперервного лиття заготовки в порівнянні з кованими роликами. Показано, що дослідні ролики діаметром 270 мм повністю відпрацювали міжремонтний термін (70 діб) разом із серійними кованими роликами в одній касеті. Стійкість роликів становила 985 плавок. Показано підвищення стійкості біметалевих роликів у 7…10 разів у порівнянні з кованими роликами, а сітка розпалу починала утворюватися лише після 1000 плавок. Результати вимірювання зносу діаметрів бочок дослідних і серійних роликів показали, що максимальний знос бочки дослідного ролика виконання 20Х25Н19С2Л–20Л склав 0,2 мм, ролика виконання 17Х12МФЛ–20Л – 0,4 мм, серійних кованих роликів – 2,5...4,0 мм. Проведені дослідження розгаростійкості дослідних роликів обох виконань на кільцевих та поздовжніх темплетах, вирізаних після їх експлуатації. У роликах виконання 20Х25Н19С2Л-20Л вже після 600 плавок на їх поверхні по всій довжині бочки, яка контактувала зі злитком, починалося утворення сітки розпалу. До 1250 плавок глибина тріщин у робочому шарі цих роликів становила 7…9 мм, в окремих випадках 12…17 мм. Внутрішній шар деформувався або мав радіальні тріщини у районі опорних цапф. Аналіз рівня механічних властивостей сталі 20Х25Н19С2Л після 1250 плавок показав незначне (на 9%) зниження міцності в порівнянні з вихідними властивостями сталі. У роликах виконання 17Х12МФЛ-20Л сітка розпалу починала утворюватися тільки після 1000 плавок та до 1250 плавок розвивалася на центральній ділянці бочки довжиною 250…300 мм. Глибина тріщин не перевищувала 1 мм. Рівень міцності стали 17Х12МФЛ після 1250 плавок не змінювався. Макроструктура робочого та внутрішнього шарів ролика виконання 17Х12МФЛ-20Л не зазнавала змін після 1250 плавок. При візуальному огляді поверхневих дефектів налипання на бочках дослідних роликів не було. У порівнюваних серійних кованих роликах була розвинена сітка розпалу та смугасте налипання.
Порівняльне дослідження прогинів роликів зони вторинного охолодження МБЛЗ
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2023) Хитько, Олександр Юрійович; Шапран, Л. О.; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Встановити вплив технології безперервного розливання на роботу та геометричні параметри роликів МБЛЗ, виготовлених методом лиття, у порівнянні з кованими роликами. Методика. Дослідили литі ролики виконань 17Х12МФЛ-20Л та 20Х25Н19С2Л-20Л та ковані ролики. Досліджувані ковані та литі сталеві біметалеві ролики були встановлені непривідними на малому радіусі технологічної лінії п'ятого та шостого механізмів зони вторинного охолодження машин безперервного лиття заготовок. У процесі експлуатації визначали максимальну величину прогину за допомогою спеціального пристрою. Результати. У процесі експлуатації проводили вимірювання прогинів та температури поверхні бочок роликів. Отримані значення величини прогинів біметалевих роликів були на 15...20% нижчими, ніж у серійних кованих роликів. Максимальний прогин біметалевих роликів становив 2,3 мм при швидкості розливу 0,2 м/хв під час заміни стакана розливу. Вимірювання температури поверхні роликів показали, що дослідні ролики працювали в нормальному температурному режимі. Велика в порівнянні з кованими площа внутрішньої тепловідвідної поверхні в біметалевих роликах забезпечувала ефективне відведення тепла. Наукова новизна. Вперше отримали величини прогинів литих біметалевих роликів. Вперше запропоновано та освоєно методику вимірювання та визначення в процесі експлуатації прогинів та температури поверхні бочок роликів. Практична значущість. Запропоновано технологію визначення прогинів кованих та литих сталевих біметалевих роликів при встановленні їх непривідними на малому радіусі технологічної лінії п'ятого та шостого механізмів зони вторинного охолодження машин безперервного лиття заготовок в сталому і перехідному режимах розливання сталі.
Прогнозування властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп'ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Білий, Олександр Петрович; Усенко, Руслан Вікторович; Білий, Андрій Петрович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Багатофакторність, нерівнозначність і різновекторність впливу умов виробництва на якість виливків – характерні риси будь-якої ливарної технології. Ці особливості призводять до постійного «дрейфу» в часі оптимуму поєднання властивостей ливарних форм і стрижнів, співвідношень значущості факторів і технологічної вагомості параметрів в процесі формування якості виливків і стабільності технології їх виробництва. Тому робота, що присвячена розробці методики прогнозування властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі (ПМЗ-процес), є актуальною. Мета. Розробити методику розрахунку властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані в паро-мікрохвильовому середовищі. Методика.Для встановлення загальної структури передбачуваної залежності між обраними параметрами, заснованої тільки на інваріантності фізичної залежності при зміні масштабів одиниць, використовували -теорему аналізу розмірностей. З цією метою припустили, що між n даних фізичних величин (відібраних параметрів) існує якась залежність, у якій вид постійний навіть при зміні масштабів одиниць в деякому класі систем одиниць. Тобто, вона еквівалентна залежності між меншим числом p=n–k безрозмірних величин, де k – найбільше число величин з незалежними розмірностями серед вихідних n величин. Наукова новизна. Вперше розроблена методика розрахунку властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, що структуровані за ПМЗ-процесом, що дозволяє на теоретичному рівні корегувати як склад суміші, так і її властивості. Практична значущість. Використання методики розрахунків властивостей піщано-рідкоскляних сумішей, структурованих за ПМЗ-процесом, дозволить підвищити точність аналізів і прогнозування властивостей сумішей та при необхідності, відповідним чином змінити склад суміші, скорегувати відповідні технологічні параметри виробництва формувальних та стрижневих сумішей, зменшити витрати на процес оптимізації складу цих сумішей.
Розрахунок процесу модифікування осьової зони прокатних валків із заевтектоїдної сталі з вмістом вуглецю 1,80%
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Семенов, О. Д.; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Встановити тривалість твердіння робочого шару прокатних валків в кокілі, розміри осьової зони з рідким та рідко-твердим металом і масу хімічних елементів-графітизаторів для введення їх в осьову зону, що зменшить вплив карбідоутворювальних хімічних елементів на структуру заевтектоїдної сталі. Методика. Кінетику кристалізації фронтів ліквідус, виливання і солідус встановлювали за дев’ятьма експериментальними вимірами твердіння циліндричних виливків зі сплавів Fe-C, що були отримані Б. Б. Гуляєвим. Оцифрування кривих виконували в програмі AutoCAD 2010 в координатах відносного розміру виливка х/R і параметричного критерію Б. Б. Гуляєва τ/R2. Результати. За результатами оцифрування та інтерполяції експериментальних даних побудовані криві кінетики твердіння фронтів ліквідус, виливання і солідус у виливках із заевтектоїдної сталі з вмістом вуглецю 1,80%. Підвищити якість прокатних валків із заевтектоїдної сталі можливо при зменшенні негативного впливу цементиту, карбідів хрому і молібдену на структуру осьової зони за рахунок введення графі тизувальних елементів, яке реалізувати необхідно тільки після твердіння в кокілі робочого шару із заевтектоїдної сталі. Тому послідовно розраховували тривалість твердіння робочого шару в бочці валка, розміри осьової зони з рідким та рідко-твердим металом і на цю масу рідини встановлювали масу хімічних елементів-графітизаторів. Наведено приклад розрахунку маси графітизатору по отриманим кривим кінетики твердіння фронту виливання для бочки прокатного валку масою 2080 кг. Виконати технологію введення графітизатора по осі виливка доцільно згідно наведеного способу лиття і схеми ливарної форми. Наукова новизна. Вперше отримали криві кінетики твердіння фронтів виливання, солідус та ліквідус з кроком за відносним розміром виливка 0,05 х/R для заевтектоїдної сталі з вмістом 1,80% вуглецю. Вперше запропоновано методику розрахунку маси і часу введення графітизувального модифікатора в осьову зону валків різних розмірів відповідно до кількості рідкої та рідко-твердої фаз, які залишаються після твердіння робочого шару у бочці. Практична значущість. Запропоновано технологію графітизувального модифікування осьової зони прокатних валків із заевтектоїдної сталі з вмістом вуглецю 1,80% для зменшення негативного впливу цементиту на фізико-механічні властивості осьової зони.
Розрахунок розмірів надливної частини злитків із сталей 40ХЛ та Х12МЛ при застосуванні газодинамічного впливу та електрошлакового обігріву
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», 2022) Селівьорстов, Вадим Юрійович; Селівьорстова, Тетяна Віталіївна; Зеленський, Костянтин Андрійович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Приведені результати аналітичних досліджень щодо використання методики розрахунку розмірів надливів циліндричних виливків із сталей 40ХЛ та Х12МЛ масою 200 – 16000 кг і діаметром 0,25 – 0,7 м, що твердіють в металевій формі (виливниці) при електрошлаковому обігріві розплаву та створенні понадатмосферного газового тиску в надливній частині. Наведені схеми конструкції відповідного пристрою та реалізації технології. Використання конструкції холодильника у вигляді металевого корпусу зі вставкою із вогнетривкого матеріалу, графітовими електродами і вкладишем із флюсу, що працює за принципом плаваючої надливної вставки при реалізації комбінованої технології газодинамічного впливу та електрошлакового обігріву, дозволяє ефективніше використовувати розплав надливної частини виливка (злитка) для живлення усадки за рахунок підтримання металу в рідкому стані впродовж всього часу затвердіння основної маси виливка (злитка), тим самим зменшуючи необхідну для живлення усадки кількість розплаву та, відповідно, масу надливу. Це особливо актуально для виробів із сплавів, що містять дороговартісні компоненти основи та/або легуючі. Актуальним завданням також є отримання можливості визначення розмірів конкретного надливу при використанні технології для виливків різної маси та розмірів у найбільш зручний спосіб без реалізації громіздких розрахункових схем. Показано, що особливістю визначення розмірів надливів виливків, що виготовляються з використанням комбінованої технології, є врахування зміни розміру вставки з вогнетривкого матеріалу (передусім, товщини стінок), що займає певну долю об'єму надливної частини виливка або злитка, що, у свою чергу, призведе до зміни розмірів надливу. Приведені розрахунки та побудовані номограми для визначення висоти надливу по його діаметру і масі виливків при співвідношеннях діаметрів виливка та надливу 0,6, 0,65 та 0,7.
Рідкісноземельні метали у валкових чавунах
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», 2022) Іванова, Людмила Харитонівна; Колотило, Євген Вікторович; Мирошниченко, Г. О.
UKR: Досліджено вплив адитивної вартості окремо трьох рідкоземельних металів (лантану, церію та ітрію) на параметри кристалізації чавуну. Дослідження проводили за диференціальною схемою вимірювання температур охолодження приладом ФПК-59. У результаті проведених досліджень показано подібний вплив експериментальних рідкоземельних металів на параметри кристалізації валкового чавуну. Добавки рідкоземельних металів, які призводили до найбільших змін параметрів кристалізації та утворення сферичних графітових включень у структурах модифікованих чавунів, були різними. При модифікації розплаву чавуну для отримання сферичного графіту ітрій потрібно додавати менше, ніж церій або лантан.
Системний підхід до встановлення впливу рідкісноземельних металів на структуру валкових чавунів
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪ Дніпровський металургійний інститут ≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2026) Іванова, Людмила Харитонівна; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Хитько, Олександр Юрійович; Білий, Олександр Петрович
UKR: У статті розглядається вплив рідкісноземельних металів на мікроструктуру валкових чавунів. Наведено аналіз сучасного стану вальцеливарного виробництва та питання у обраному напрямку дослідження. Протягом багатьох років у вальцеливарному виробництві ведуться роботи із заміни магнію іншими модифікаторами. Аналіз наявних досліджень і публікацій охоплює питання, що зосереджені на окремих складниках, тоді як модель модифікування чавунних валків РЗМ потребує подальшого дослідження та узагальнення. Метою статті є встановлення карбідоутворюючої здатності різних РЗМ у білих валкових чавунах. Для досягнення цієї мети була поставлена наступна задача – установити вплив хімічних елементів церієвої та ітрієвої підгруп РЗМ на мікроструктуру валкового чавуну. Обґрунтувати вибір РЗМ для обробки білих валкових чавунів. Виявлені закономірності впливу рідкісноземельних елементів церієвої підгрупи – самарію та церію та ітрієвої підгрупи – гадолінію та ітрію при швидкості охолодження, що має місце у валковій ливарній формі на процеси структуроутворення білих чавунів для прокатних валків. Встановлені індивідуальні закономірності впливу досліджених підгруп рідкісноземельних металів на мікроструктуру відрізняються інтервалами їх залишкових вмістів. Модифікування білого чавуну РЗМ забезпечувало зміну типу карбідної евтектики та дисперсності перліту. Встановлені закономірності впливу рідкісноземельних елементів підгруп на процеси структуроутворення білих чавунів для прокатних валків: карбідоутворююча здатність РЗМ ітрієвої підгрупи була у 5,2 рази більшою за церієву підгрупу. Це дало можливість обґрунтувати тип основи комплексного модифікатора для досягнення необхідних властивостей матеріалу прокатних валків.
Системний підхід до встановлення впливу рідкісноземельних металів на структуру валкових чавунів
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2026) Іванова, Людмила Харитонівна; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Хитько, Олександр Юрійович; Білий, Олександр Петрович
UKR: У статті розглядається вплив рідкісноземельних металів на мікроструктуру валкових чавунів. Наведено аналіз сучасного стану вальцеливарного виробництва та питання у обраному напрямку дослідження. Протягом багатьох років у вальцеливарному виробництві ведуться роботи із заміни магнію іншими модифікаторами. Аналіз наявних досліджень і публікацій охоплює питання, що зосереджені на окремих складниках, тоді як модель модифікування чавунних валків РЗМ потребує подальшого дослідження та узагальнення. Метою статті є встановлення карбідоутворюючої здатності різних РЗМ у білих валкових чавунах. Для досягнення цієї мети була поставлена наступна задача – установити вплив хімічних елементів церієвої та ітрієвої підгруп РЗМ на мікроструктуру валкового чавуну. Обґрунтувати вибір РЗМ для обробки білих валкових чавунів. Виявлені закономірності впливу рідкісноземельних елементів церієвої підгрупи – самарію та церію та ітрієвої підгрупи – гадолінію та ітрію при швидкості охолодження, що має місце у валковій ливарній формі на процеси структуроутворення білих чавунів для прокатних валків. Встановлені індивідуальні закономірності впливу досліджених підгруп рідкісноземельних металів на мікроструктуру відрізняються інтервалами їх залишкових вмістів. Модифікування білого чавуну РЗМ забезпечувало зміну типу карбідної евтектики та дисперсності перліту. Встановлені закономірності впливу рідкісноземельних елементів підгруп на процеси структуроутворення білих чавунів для прокатних валків: карбідоутворююча здатність РЗМ ітрієвої підгрупи була у 5,2 рази більшою за церієву підгрупу. Це дало можливість обґрунтувати тип основи комплексного модифікатора для досягнення необхідних властивостей матеріалу прокатних валків.
Склеювання рідким склом структурованих піщано-рідкоскляних сумішей
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета – дослідження способу склеювання чистим рідким склом (РС) форм і стрижнів з структурованих піщано-рідкоскляних сумішей (ПРС), затвердіння якого здійснюють мікрохвильовим випромінюванням та розробка інженерної методики розрахунку мінімально припустимої міцності при розтягуванні клейового шва для структурованих сумішей. Методика. В дослідженнях використовували кварцовий пісок марки 1К3О3016 та РС (ГОСТ 13078-81) з силікатним модулем 2,9 і питомою щільністю 1,44 г/см3. Обробку зразків, що склеювали мікрохвильовим випромінюванням, проводили в печі мікрохвильового випромінювання з номінальною потужністю магнетрона 700 та 900 Вт і частотою випромінювання 2,45 ГГц. Міцність сумішей при розтягуванні визначали на приборі LRu-2e на зразках-вісімках. Результати. Розроблено методику розрахунку мінімально допустимої міцності клейового з'єднання при розтягуванні, урахування величини якого під час розробки виготовлення ливарних форм та стрижнів дозволить забезпечити цілісність залитим розплавом формам і попередить зміщення або відрив стрижнів, встановлених в них. Встановлено, що рідке скло в чистому вигляді можна використовувати в якості клейового матеріалу, що затверджується в мікрохвильовому випромінюванні, для склеювання ПРС, структурованих паро-мікрохвильовим затвердінням (за ПМЗ-процесом). Не рекомендовано використовувати РС в чистому вигляді в якості клейового матеріалу, що затверджується в мікрохвильовому випромінюванні, для склеювання ПРС, структурованих тепловим сушінням. Наукова новизна. Вперше встановлено явище одночасного переносу рідкого скла та кварцового піску, насиченого рідким склом, в структурованих піщано-рідкоскляних сумішах під час їх обробки паро-мікрохвильовим випромінюванням и виникнення нових капілярно-пористих структур з підвищеним вмістом в них силікату натрію. Практична значущість. Методика розрахунку мінімально припустимої міцності клейового з'єднання при розтягуванні дозволить отримати практичні дані врахування яких при розробці технології виготовлення ливарних форм та стрижнів забезпечить цілісність форм при їх заливці розплавом і попередить зміщення або відрив стрижнів, встановлених в них, що в цілому покращить якість виливків. Використання чистого рідкого скла при виготовленні клейових з'єднань в ливарних формах та стрижнях, що виготовлені за ПМЗ-процесом, дозволить знизити собівартість виготовлення виливків за рахунок відмови від використання інших видів клею.
Фізичні та ливарні властивості сплавів системи Cu-Sn-Al
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович; Усенко, Руслан Вікторович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Визначення фізичних та ливарних властивостей олов'яно-алюмінієвої бронзи, що містить Sn – до 6,73 % та Al – до 7,53 %, за масою. Методика. Плавки проводили у графітовому тиглі в індукційній печі під шаром деревного вугілля. Температуру ліквідус і солідус сплавів визначали за результатами термографування розплаву, що твердіє. Величину вільної (С) та абсолютно утрудненої (АЗ) лінійної усадки та температуру переходу сплаву з пластичного в пружний стан при охолодженні в ливарній формі визначали за загальноприйнятими методиками. Рідкоплинність бронз оцінювали довжиною заповненого каналу спіральної проби за ГОСТ 16438.Оцінку схильності бронзи БрО3А3 до пригару та до утворення гарячих i холодних тріщин здійснювали за результатами візуального дослідження поверхні зразків. Питому щільність литої бронзи визначали розрахунковим шляхом. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Контроль хімічного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Величину достовірності апроксимації та відповідні залежності будували з використанням комп'ютерної програми EXEL. Результати. За якісними та кількісними показники та оцінки фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %, визначено, що з числа можливого вмісту олова і алюмінію в системі Сu-Sn-Al найбільш перспективною є бронза з 3...4% (мас.) кожного з зазначених легуючих компонентів. Наукова новизна. Вперше визначено ряд фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %. Вперше встановлено, що лінійна усадка таких бронз, температура переходу з пластичного в пружний стан при охолодженні після затвердіння та величина ударного вигину при нормальній температурі залежать від їх структури, тобто від фазового складу, який визначається вмістом в бронзі її легуючих елементів. Практична значимість. За результатами досліджень фізичних та ливарних властивостей бронзу БрО3АЗ рекомендовано використовувати як ливарний матеріал.