Browsing by Author "Коноводов, Дмитро Володимирович"

Now showing 1 - 13 of 13

Автоматизований розрахунок параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах
(НМетАУ, Дніпро, 2023) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бояркін, Вячеслав Володимирович; Маслов, Дмитрій Олександрович
UKR: Мета. Підвищення точності та швидкості розрахунку режимів обтисків, енергосилових, кінематичних та температурних параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах. Методика. Аналіз моделей напружень тертя для підвищення рівня працездатності моделі процесу холодної прокатки. Обґрунтування моделі для визначення напружень тертя при холодній прокатці, з метою підвищення точності прогнозування нормальних контактних напружень, енергосилових, кінематичних та температурних параметрів процесу. Результати. Представлено аналіз моделей напружень тертя, що використовують при розробці програм моделювання процесів обробки металів тиском. Показано, що застосування некоректних моделей напружень тертя, призводить до некоректного визначення нормальних контактних напружень та інших параметрів процесу пластичної деформації. З використанням обґрунтованої математичної моделі запропоновано програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб. Наукова новизна. Встановлено застосування некоректних моделей для визначення напружень тертя на контакті валків та штаби в програмах розрахунку процесів обробки металів тиском. Запропоновано програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб на безперервних станах. Практична значущість. Результати, представлені в роботі, дають можливість використовувати програму автоматизованого розрахунку параметрів процесу холодної прокатки штаб для розробки режимів обтисків на безперервних станах. Використання програми дозволяє приймати рішення про зміну параметрів технології з метою оптимізації та інтенсифікації режимів обтисків на стані.
Аналіз формозміни сталевих сіток в алюмінієвому композиті в процесе прокатки-з’єднання
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Носко, М. І.; Коноводов, Дмитро Володимирович; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович
UKR: Мета. Порівняти деформацію армованих композитних матеріалів з алюмінієвого сплаву з використанням у якості фази армування плетеної та просічно-витяжної сталевої сітки. Методика. Було виконано експериментальне дослідження впливу величини висотної деформації пакета на деформацію сталевої сітки, що використовується у якості фази для армування, під час прокатки алюмінієвих композитів. В якості фази для армування використовували дротяну та просічно-витяжну сітку з нержавіючої сталі. Після прокатки досліджували вплив деформації на зміну кута комірки сітки в середині композиту. Результати. Встановлено вплив висотної деформації на зміну форми та деформацію сталевої сітки між двома листами алюмінію в процесі спільної прокатки. Показано, що просічно-витяжна сітка є кращім шаром для армування композитів на основі алюмінію, отриманих методом прокатки, оскільки її коефіцієнти подо в- ження нижчі, ніж у дротяної сітки. При цьому встановлено, що раціональне обтиснення при прокатці -з’єднанні становить понад 30%. Більш низьке обтиснення майже не викликає змін в розмірі ґраток, а деформація армованої сітки здійснюється лише за рахунок подовження і стиснення дротів. Наукова новизна. Представлене дослідження є оригінальним, так як вперше проведено порівн яння параметрів деформації фази армування під час прокатки композитів на основі сплаву алюмінію AA1050, армованого плетеною та просічно-витяжною сталевою сіткою. Практична значущість. Практична цінність представлених наукових результатів полягає в тому, що вони можуть бути використані для вдосконалення методів розрахунку течії металів з різними значеннями опору деформації при спільній пластичній деформації в умовах високого гідростатичного тиску.
Вдосконалення конструкції промковша машини безперервного лиття круглої заготовки за допомогою чисельного моделювання
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Швець, Олександр Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Петров, Олександр Дмитрович; Ліснича, Тетяна Євгенівна
UKR: У зв’язку з суттєвим підвищенням вимог до чистоти круглої безперервнолитої заготовки, що використовується для виробництва особливо відповідальних виробів (коліс для залізничного транспорту, труб спеціального призначення), необхідні комплексні технологічні рішення щодо підвищення якості сталі, насамперед за рахунок зниження кількості та розміру неметалевих включень. При цьому проміжний ковш, як останній агрегат з вогнетривкою футеровкою, відіграє особливу роль завдяки видаленню включень шляхом оптимізації потоків рідкої сталі. Оскільки схема потоків металу в проміжному ковші є базовою складовою їх продуктивності, метою цього дослідження була оцінка та оптимізація гідродинаміки всередині чотириструмкового проміжного ковша шляхом комплексного підходу до зміни його внутрішньої геометрії. Для забезпечення оптимальних умов щодо видалення неметалевих включень, необхідно в першу чергу забезпечити довготривалий контакт металу зі шлаком як за рахунок направленості потоків металу до поверхні розподілу метал-шлак, так і за рахунок збільшення часу перебування металу в проміжному ковші. Основна увага щодо регулювання потоку металу в об’ємі проміжного ковша історично приділяється конструктивним та технологічним особливостям металоприймачів у зоні надходження металу із стальковша для зниження турбулентних потоків. Тому в рамках проведених досліджень акцент був зроблений на оцінці змін потоків рідкої сталі в об’ємі промковша за рахунок використання інших додаткових «модифікаторів» потоків, таких як скімери та перегородки. Слід зауважити, що окрім впливу на розподіл потоків, була проведена оцінка можливого впливу змін на запобігання надмірній ерозії вогнетривкої футеровки проміжного ковша. Для оцінки використовувалось чисельне моделювання методом кінцевих елементів за допомогою комерційного програмного забезпечення Thercast від компанії Transvalor (Франція). Результати фактичної оцінки наявності неметалевих включень у готових виробах показали суттєве зниження інтервалу наявних включень з початкових 50-100 мкм до 20-50 мкм зі стійкою тенденцією щодо зменшення кількості включень після впровадження змін.
Вплив вихідної мікроструктури сплаву системи Al-Mg-Sc на утворення дефектів гарячекатаних штаб
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Андреєв, Віталій Валерійович; Маслов, Дмитрій Олександрович
UKR: Актуальною проблемою сучасного виробництва у транспортній промисловості є забезпечення експлуатаційної надійності та довговічності виробів. Основною тенденцією сучасного розвитку транспорту є підвищення вимог до службових властивостей матеріалів. Це дозволяє забезпечити зменшення обсягів використання таких матеріалів та знизити масу виробів. В роботі розглянуто алюмінієві сплави системи Al-Mg-Sc, як клас матеріалів, що успішно застосовуються в техніці. Висока питома міцність алюмінієвих сплавів збільшує вантажопідйомність і зменшує експлуатаційні витрати пересувного транспорту. Висока корозійна стійкість матеріалу подовжує терміни експлуатації, розширює асортимент товарів, що перевозяться, включаючи рідини і гази з високою агресивної концентрацією. Сплави системи Al-Mg-Sc мають високу міцність, стійкість до корозії та гарно зварюються. У сучасному металургійному виробництві високу частку заготовок та виробів з вищевказаних сплавів, одержують методами обробки металів тиском. В даній роботі розглянуто процес прокатки, як вид обробки металів тиском, що має найбільшу продуктивність. Використання процесів обробки металів тиском при виготовленні заготовок та виробів відповідального призначення обумовлено можливістю отримання високих механічних властивостей матеріалу. Однак забезпечення високих механіко-експлуатаційних властивостей виробу залежить від рівномірності і ступеня проробки структури матеріалу. Це, в свою чергу, пов’язано з технологічними параметрами процесу прокатки такими, як ступінь та швидкість деформації, схеми головних напружень і деформацій, температурний інтервал обробки, швидкість охолодження тощо. Однак сплави алюмінію системи Al-Mg-Sc з вмістом магнію на рівні 5-6 % мають невисоку пластичність, що утруднює їх пластичну деформацію. Прийнято вважати, що для успішного проведення гарячої пластичної деформації необхідно створити найбільш сприятливі умови деформації. Експериментальні дослідження, які представлено в роботі, показали, що крім сприятливих умов деформації, на якість кінцевого продукту впливає мікроструктура металу вихідної заготовки. В роботі виконано аналіз мікроструктури зразків зі сплаву алюмінію 01570. На підставі аналізу встановлено наявність особливостей мікроструктури вихідної заготовки. Співставлення дефектів поверхні штаб після гарячої прокатки з результатами металографічного аналізу зразків, відібраних до та після прокатки, дозволило зробити висновки про вплив вихідної мікроструктури алюмінієвого сплаву на утворення цих дефектів.
Дослідження впливу довжини зони калібрування монолітної волоки на нерівномірність деформації при виробництві низьковуглецевого дроту
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бояркін, Вячеслав, Володимирович; Бойко, Максим Геннадійович; Івлєв, Олександр Михайлович
UKR: Значну частину в номенклатурі метизів, що виробляються, складає дріт з низьковуглецевих марок сталей. В стандартах, за якими постачається дріт, регламентуються межі його механічних властивостей. На рівень механічних властивостей впливає нерівномірність деформації металу під час процесу волочіння. Одним з основних параметрів, який впливає на нерівномірність деформації металу є конфігурація робочого інструменту, а саме довжина робочої зони та зони калібрування. Виробники інструменту надають відповідні рекомендації з вибору довжини зони калібрування в залежності від діаметра дроту. На підприємствах, у волоках, які були зношені під час попереднього волочіння, розточують зону калібрування до необхідного розміру по діаметру. З огляду на сталість довжини волоки це призводить до зміни співвідношення між довжинами робочої зони та зони калібрування і, як наслідок, до зміни рівня нерівномірності деформації. Рівень механічних властивостей дроту визначають переважно за допомогою результатів експериментальних досліджень, що призводить до значних витрат матеріалу і енергії. В роботі з використанням комп’ютерного моделювання методом скінчених елементів, досліджено вплив довжини зони калібрування на нерівномірність деформації при волочінні дроту зі сталі 1030діаметром 1,85 мм.
Дослідження зміни товщини алюмінієвих та магнієвих штаб при спільній пластичній деформації прокаткою
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2023) Коноводов, Дмитро Володимирович; Наконечний, Владислав Ігорович
UKR: Магнієві сплави мають хороші механічні властивості для застосування в автомобільній та аерокосмічній промисловості, де важливе зменшення ваги. На жаль, магнієві сплави дуже схильні до корозії, що обмежує їх використання. Одним із способів запобігання корозії є захист магнієвих шарів стрічкою з алюмінієвого сплаву. У цьому дослідженні методом спільного гарячого пластичного деформування на прокатному стані отримано тришарові смуги зі сплаву алюмінію та магнію. За допомогою оптичного мікроскопа досліджено зміну товщини шарів алюмінію та магнію після пластичної деформації. Аналіз деформації шарів в середині тришарових смуг показав, що при заданому ступені деформації 50 % шари магнієвого сплаву отримали меншу відносну деформацію, ніж шари алюмінієвого сплаву. Ця залежність встановлена як для пакетів товщиною 8 мм, так і для 12,8 мм.
Експериментальне дослідження поведінки шарів алюмінію та магнію при прокатці тришарових штаб
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2023) Коноводов, Дмитро Володимирович; Наконечний, Владислав Ігорович
UKR: Сучасні сплави магнію, які застосовуються у автомобільній та аерокосмічній промисловості, схильні до корозії, що обмежує їх використання. Одним з варіантів підвищення стійкості до корозії є використання штаб зі сплавів магнію всередині тришарових штаб, зовнішні шари яких складаються зі штаб іншого металу або сплаву. В роботі розглянуто тришарові штаби зі сплаву алюмінію та магнію, які були отримані методом спільної гарячої пластичної деформації на прокатному стані. Дослідження поведінки шарів різних металів в середині тришарової штаби було виконано з використанням оптичного мікроскопу. Встановлено, що зовнішні шари зі сплаву AW-2017A при прокатці тришарових штаб, обтискаються інтенсивніше, ніж внутрішні шари зі сплаву AZ31. При деформації заготовок із загальною початковою товщиною 12,8 мм зі ступенем деформації по висоті 50%, відносна деформація шарів зі сплаву алюмінію в середньому складає 50 – 52 %, а шарів зі сплаву магнію – 44%. Для штаб з початковою товщиною заготовки 8 мм, спостерігається подібне співвідношення у висотній деформації шарів.
Комп’ютерне моделювання нерівномірності деформації при волочінні дроту
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бояркін, Вячеслав, Володимирович; Бойко, Максим Геннадійович; Івлєв, Олександр Михайлович
UKR: Дріт з низьковуглецевих сталей традиційно займає більшу частину в номенклатурі метизів. На якість готового дроту, а саме на рівень механічних властивостей, впливає нерівномірність деформації під час процесу волочіння. Нерівномірність деформації залежить від конфігурації робочого інструменту, а саме довжини робочої зони і довжини калібруючої зони волоки. На промислових підприємствах, у волоках, які були зношені під час попереднього волочіння, калібруючі зони розточують до необхідного розміру по діаметру. З огляду на сталість довжини волоки це приводить до зміни співвідношення між довжинами робочої та калібруючої зон і до зміни рівня нерівномірності деформації. Рівень механічних властивостей дроту в залежності від геометричних характеристик волок часто визначають за допомогою результатів експериментальних досліджень, що призводить до значних витрат матеріалу і енергії. Використання комп’ютерного моделювання методом скінчених елементів дозволяє зменшити кількість експериментів та прогнозувати якість готових виробів.
Комп’ютерне моделювання і експериментальна прокатка-з’єднання кірігамі-композитів
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Фролов, Ярослав Вікторович; Бобух, Олександр Сергійович; Бояркін, Вячеслав Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Кузьміна, Ольга Михайлівна
UKR: В роботі досліджено застосування техніки кірігамі в інженерії для створення багатошарових композиційних матеріалів з програмованими механічними властивостями. Основною метою є розробка та перевірка адекватності математичної моделі процесу прокатки-з’єднання алюмінієвої матриці, армованої сталевою просічно-витяжною сіткою. Модель побудована в середовищі QFormUK з використанням методу скінчених елементів та врахуванням відповідних реологічних характеристик матеріалів і граничних умов. Експериментальні дослідження прокатки-з’єднання проводились на лабораторних станах типу дуо та кварто при температурах до 500°C та різних ступенях деформації (20–50%). Результати чисельного моделювання узгоджуються з експериментальними даними щодо зміни геометрії сітки та розподілу деформацій. Встановлено, що навіть при незначному ступені деформації (20%) можливе формування ефективного з’єднання з проявом “zip-bonding” ефекту, однак таке з’єднання є нестабільним. Тому в процесі прокатки-з’єднання доцільно застосовувати величину ступеня деформації, що перевищує 30%.Результати дослідження можуть бути використані для подальшої розробки технологій виготовлення функціональних кірігамі-структур на основі металевих композицій.
Курсова робота з теорії процесів обробки металів: навчально-методичні рекомендації до виконання курсової роботи
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Коноводов, Дмитро Володимирович
UKR: Навчально-методичні рекомендації призначені для використання здобувачами першого (бакалаврського) рівня освіти спеціальності 136 (G10) Металургія під час вивчення дисципліни «Курсова робота з теорії процесів обробки металів». Навчально-методичні рекомендації містять вимоги щодо структури, змісту, обсягу, порядку захисту та оформлення курсових робіт.
Навчально-методичні рекомендації до виконання кваліфікаційної роботи для здобувачів, що навчаються на першому (бакалаврському) рівні вищої освіти спеціальності 136 Металургія (ОПП «Технології та обладнання обробки металів тиском»)
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Коноводов, Дмитро Володимирович; Бобух, Олександр Сергійович
UKR: Навчально-методичні рекомендації призначені для використання здобувачами першого (бакалаврського) рівня освіти спеціальності 136 Металургія під час виконання кваліфікаційних робіт. Навчально-методичні рекомендації містять вимоги щодо структури, змісту, обсягу, порядку захисту та оформлення кваліфікаційних робіт.
Особливості гарячого пресування труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Медведєв, Михайло Іванович; Бобух, Олександр Сергійович; Бояркін, В’ячеслав Володимирович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Самсоненко, Андрій Анатолійович
UKR: Мета. Удосконалення технології виробництва труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем, з використанням гарячого пресування. Методика. Аналіз результатів експериментальних досліджень зміни температури гільз при охолодженні під час допоміжних операцій гарячого пресування на горизонтальних гідравлічних пресових установок для визначення зміни температури гільз в процесі охолодження. Результати. Представлено результати розрахунків зміни температури металу гільз в процесі охолодження під час допоміжних операцій роботи пресової установки силою 31,5 МН з товщиною стінки гільзи 40 – 70 мм та температурою нагріву 1050 – 1200 °С, пресової установки силою 20 МН з товщиною стінки гільзи 40-70 мм та температурою нагріву 1100 – 1250 °С, пресової установки силою 55 МН з товщиною стінки гільзи 70 – 120 мм та температурою нагріву 1100 – 1250 °С. Наукова новизна. Визначено залежності опору деформації від температури нагріву та товщини стінки гільзи, швидкості та ступеня деформації з врахуванням базових величин в промислових умовах. Запропоновано залежності для визначення параметрів нагріву та зміни розігріву металу в зоні деформації для визначення зміни ступеня деформації. Практична значущість. Результати, представлені в роботі, дають можливість розробити рекомендації для вдосконалення параметрів технології виробництва труб з малопластичних сплавів, легованих нікелем, з використанням гарячого пресування. Практична значущість підтверджена співставленням даних, отриманих розрахунками, з експериментальними даними, отриманими під час виробництва труб розміром Ø95х10 мм зі сплаву ЧС42 та труб розміром Ø203х11 зі сплаву ЧС57.
Схеми деформаційного зміцнення матриць зі сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації
(Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ–Тернопіль, 2025) Кругляков, Олександр Аркадійович; Медведєв, Михайло Іванович; Коноводов, Дмитро Володимирович; Губа, Роман Володимирович
UKR: Найбільш теплостійкі традиційні штампові сталі на феритно-перлітній основі з карбідним та змішаним зміцненням при нагріванні вище 650-700 °C суттєво знижують міцність, що призводить до швидкого виходу інструменту з ладу. Не вирішує проблему і застосування жароміцних аустенітних сталей і сплавів, які при високих температурах перевершують за міцністю сталі феритного класу і за рахунок цього іноді забезпечують значне підвищення стійкості інструменту. Однак внаслідок їх схильності до розтріскування, поганої оброблюваності різанням, високої вартості та дефіцитності компонентів, що входять до складу, їх застосування дуже обмежене. Штампові сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації є новим і єдиним класом інструментальних сталей, для яких характерне явище збереження гарячого деформаційного зміцнення (гарячий наклеп). Ступінь наклепу в сталі, отримана після аустенізації за температури 1150 ºС з подальшою циклічною деформацією при 450 °С, посилюється при подальшій циклічній деформації за температури 700-850 ºС. Аустенізація за температури 1150 °С, витримка і попередня деформація при 450 °С з подальшим охолодженням до кімнатної температури і швидким нагріванням до температури деформації 750 °С стабілізує стан гарячого наклепу і сприяє максимальному зміцненню сталі за температури 700-850 °С. З урахуванням стабілізації гарячого наклепу в роботі було запропоновано дві технологічні схеми деформаційного зміцнення пресових матриць, що забезпечують їхню високу експлуатаційну стійкість. Встановлено кількісні залежності між зміною розмірів матриці та температурою нагрівання або охолодження. Отримані в роботі залежності дають змогу проєктувати початкові розміри пресового інструмента, враховуючи особливості фазових перетворень у сталях з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації.