Browsing by Author "Кононенко, Ганна Андріївна"

Now showing 1 - 11 of 11

Аналіза структури зразків рейкових криць нового покоління з покращеними експлуатаційними властивостями. Ч. 1
(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2022) Бабаченко, О. І.; Кононенко, Ганна Андріївна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Тараненко, А. О.
UKR: Підвищення якости залізничних рейок пов’язують із застосуванням криць нового покоління, що відрізняються від відомих криць ДСТУ 4344:2004 й EN 13674:2011 більш високим рівнем леґування. Експлуатаційні властивості залізничних рейок, виготовлених з конструкційних криць, в першу чергу, залежать від механічних властивостей. В крицях перлітного класу зносостійкість забезпечується за рахунок малої відстані між пластинами перліту, що сприяє підвищенню твердости. Розроблення залізничних рейок нового покоління та визначення впливу режимів термічного оброблення на структурну складову криці для одержання високого комплексу механічних властивостей є актуальним напрямом досліджень. Метою роботи є дослідження мікроструктури та тонкої будови дрібнодисперсного перліту в крицях для високоміцних рейок з твердістю на рівні світових вимог. Досліджували зразки з дослідної криці, яких було попередньо деформовано та термічно оброблено за дослідними режимами, які відрізнялися швидкостями охолодження від 0,52 до 5,1°С/с. Виходячи з аналізи міжпластинчатої відстані, встановлено, що всі криці мають структуру сорбітоподібного перліту з міжпластинчатою відстанню у 0,09–0,20 мкм. Даний результат відповідає вимогам НТД до структури термічно зміцнених рейок (ДСТУ 4344:2004 й EN 13674:1-2011). На основі результатів аналізи після термічного оброблення дослідних криць встановлено, що мікроструктура являє собою високодисперсний перліт, який відповідає вимогам закордонних стандартів. Дослідна рейкова криця з 0,90% C, 0,39% Si, 0,89% Mn, 0,0003% B, 0,0006 Ca із підвищеним вмістом Карбону має механічні властивості, що відповідають вимогам EN 13674:1-2011 (R400НТ).
Аналіза структури зразків рейкових криць нового покоління з покращеними експлуатаційними властивостями. Ч. 2
(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2023) Бабаченко, О. І.; Кононенко, Ганна Андріївна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Баскевіч, О. С.
UKR: Аналіза вітчизняної та світової нормативно-технічної документації на залізничні рейки показала, що в світовій практиці для виробництва серійних рейок використовуються доевтектоїдні середньовуглецеві та високовуглецеві, а також заевтектоїдні криці. За ступенем леґування застосовуються як вуглецеві, так і мікролеґовані, леґовані стопи. Таким чином, питання розроблення залізничних рейок нового покоління з застосуванням мікролеґування Бором та впливу режимів термічного оброблення на структурну складову криці для одержання високого комплексу механічних властивостей є актуальним напрямом досліджень. Розчинений у матриці Бор збільшує інкубаційний період зародження нової фази, понижує температуру початку утворення фериту, в результаті пригнічуючи розпад аустеніту за дифузійним механізмом. Мета роботи: дослідження мікроструктури та тонкої будови дрібнодисперсного перліту в крицях для високоміцних рейок з твердістю на рівні світових вимог. Досліджували зразки з дослідної криці, яких було попередньо деформовано та термічно оброблено за дослідними режимами, які відрізнялися умовами охолодження від 0,52 до 5,1°С/с. На основі результатів рентґенофазової аналізи після термічного оброблення дослідних криць встановлено наявність утворення Fe3C, Mn7C3, FeCr, які мають максимуми на тих самих кутах, що і α-Fe (матриця). Порівнянням та аналізою одержаних даних встановлено, що утворення MnSi, CrMn є у всіх дослідних крицях; тим самим вони не чинять значний вплив на механічні властивості. Встановлено, що за пришвидшеного охолодження від температури у 900°С з наступним відпуском при 200°С протягом 120 хв. у лабораторних дослідних крицях проходить зняття внутрішніх напружень. Мікроструктура являє собою високодисперсний перліт, що відповідає вимогам закордонних стандартів. Дослідна рейкова криця з 0,90% С, 0,39% Si, 0,89% Mn, 0,09% Cr, 0,010% Mo, 00035% В, 0,0123% N з підвищеним вмістом Карбону має механічні властивості: σв = 1295 МПа, σт = 816 МПа, δ5 = 9,8%, ψ = 11,4%, KCU = 17,25 Дж/см2, що відповідають вимогам EN 13674:1-2011 (R400НТ).
Взаємозв'язок між механічними властивостями броньової сталі та її балістичною стійкістю (огляд)
(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, Україна, 2023) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, О. А.; Подольський, Ростислав Вячеславович
UKR: Актуальність роботи. Наразі активно розвивається промисловість у галузі виготовлення засобів захисту всіх видів бронетехніки від вогневого ураження стрілецькою та артилерійською зброєю. В даний час забезпечення високої динамічної стійкості броні проти сучасних засобів ураження без збільшення її товщини і, відповідно, маси конструкції в цілому досягають за рахунок застосування різних неметалевих матеріалів (бронекераміки, високоміцних тканин тощо) у складі композицій із традиційною сталевою бронею. Розроблення та проектування працездатних матеріалів та конструкцій броньового захисту − складна науково-технічна проблема, для вирішення якої необхідно встановити зв'язок між механічними властивостями броньової сталі та її стійкістю та живучістю. Мета дослідження − на підставі аналізу літературних джерел визначити взаємозв'язок між механічними властивостями сталевої броні та її стійкістю. Методика. Застосовано метод аналізу науково-технічної літератури щодо вимог до бронеперешкод. Результати. Виконано аналітичні дослідження взаємозв'язку між основними механічними властивостями сталевої броні та її балістичною стійкістю, що дозволить прогнозувати оптимальне поєднання значень механічних властивостей, яке забезпечить високу надійність бронезахисту. Підвищення твердості броньової сталі зазвичай знижує ударну в'язкість сталей. Зазначено, що балістична стікість конструкційних та броньових сталей корелює з межею міцності на розтяг. Показано наявність тісного кореляційного зв'язку між характеристиками міцності матеріалів та їх опором поширенню тріщин за високошвидкісного (вибухового) навантаження. Для ряду матеріалів між передбаченими та виміряними балістичними характеристиками за високих деформацій, пов'язаних із балістичним ударом, існує тісний взаємозв'язок, у разі, коли як міра міцності матеріалу служить стискне напруження течії. Підвищення ударної в'язкості, особливо в класах високої та надвисокої твердості, – важливе завдання для розроблення броньової сталі. Межі твердості тому встановлюються для конкретних класів сталевої броні, щоб контролювати ударну в'язкість під час виробництва та знижувати ризик руйнування або інших крихких ушкоджень для конкретних складів сталі та областей застосування.
Вимоги до товстого листа в залежності від застосування та умов експлуатації
(Журфонд, Дніпро, 2024) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна
UKR: Листовий прокат є одним з основних видів продукції чорної металургії, що споживається у великих обсягах усіма галузями промисловості. З постійним розвитком виробництва вимоги до комплексу його механічних властивостей та живучості постійно зростають. На підставі проведеного аналізу встановлено, що основними вимогами до листового прокату є поєднання високої міцності і пластичності, стійкість до динамічних навантажень, високі зносостійкість, холодостійкість, корозійна стійкість та добра зварюваність.
Вплив методів виплавки на якість товстого листа
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро; Журфонд, 2023) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, Олена Анатоліївна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Клинова, О. П.
UKR: Розглянуто сучасні методи виготовлення сталі для товстолистого металопрокату відповідального призначення, які забезпечують чистоту сталі за вмістом шкідливих домішок та газів. На підставі проведеного аналізу встановлено, що ЕШП є одним з найбільш ефективних промислових методів покращення металургійної якості, підвищення в'язкості та живучості катаної броні.
Застосування спеціалізованого програмного забезпечення в матеріалознавстві та термічній обробці металів та сплавів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Подольський, Ростислав Вячеславович; Бабаченко, О. І.; Кононенко, Ганна Андріївна; Романова, Наталія Сергіївна; Сафронова, А. О.; Клемешов, Е. С.
UKR: Методичний посібник містить приклади методик застосування спеціалізованого програмного забезпечення для обробки експериментальних даних та моделювання структурно-фазових перетворень та властивостей у металах та сплавах при їх термічній обробці. Наведено основні послідовності дій при застосуванні програмного забезпечення на конкретних прикладах. Надані запитання для самоконтролю. Призначений для студентів другого (магістерського) рівня вищої освіти спеціальностей 132 – Матеріалознавство та 136 – Металургія. Методичний посібник може бути корисним для студентів інших технічних спеціальностей, в освітньо-професійних програмах яких передбачено вивчення застосування сучасних спеціалізованих програмних забезпечень для моделювання, оптимізації та аналізу металургійних процесів.
Перспективи розробки високоміцних бейнітних сталей
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна; Клинова, Ольга Пилипівна
UKR: Ціль роботи. Аналіз сучасного стану розробки високоміцних бейнітних сталей, вивчення механізмів формування бейнітної структури та її впливу на механічні властивості матеріалу. Визначення перспектив застосування сталей зі структурою бескарбідного бейніту в різних галузях промисловості. Методика досліджень. Аналіз літературних джерел, присвячених розробці та вдосконаленню бейнітних сталей. У процесі дослідження застосовуються методи огляду/порівняння/узагальнення даних, що дозволяють виявити основні тенденції та підходи у дослідженні механізмів формування бейнітних структур, їх вплив на властивості. Результати досліджень. У роботі здійснено аналіз наукових літературних джерел, присвячених вивченню особливостей бейнітного перетворення. Розглянуто перспективи розробки високоміцних бейнітних сталей, які характеризуються поєднанням високої міцності, пластичності та в’язкості. Проаналізовано сучасні підходи до отримання бейнітних структур, зокрема використання легування та термічної обробки, що дозволяють оптимізувати механічні властивості сталі. Розглянуто вплив легувальних елементів на кінетику формування бейніту, стабільність залишкового аустеніту і загальну структуру сталі. Виконано огляд сучасних тенденцій у розробці перспективних технологій термічної обробки високоміцних бейнітних сталей. Практична значимість. Наведено аналіз перспектив застосування бейнітних сталей у критично важливих галузях, таких як транспортне машинобудування, енергетика, будівництво і військова промисловість. Розглянуто напрями майбутніх досліджень, спрямованих на розширення сфер застосування та поліпшення експлуатаційних властивостей цих сталей, а також забезпечення їх конкурентоспроможності на ринку сучасних матеріалів.
Порівняльний аналіз математичних моделей визначення температур критичних точок економнолегованих сталей
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Бабаченко, Олександр Іванович; Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна
UKR: Кінцевий рівень механічних та експлуатаційних властивостей легованих сталей багато в чому забезпечують параметри термічної обробки для проведення якої необхідно знати величини критичних температур фазових перетворень Ас1 і Ас3, також температур бейнітного (ВS) та мартенситного (МS) перетворень. Експериментальне визначення витратне, тому актуальною є потреба у використанні розрахункових методів. Мета роботи – з числа відомих математичних моделей визначити найбільш придатні для прогнозування температури критичних точок багатокомпонентних економнолегованих конструкційних сталей. Дослідження проводили шляхом порівняльного аналізу результатів розрахунків за відомими математичними моделями, які використовують для визначення температур критичних точок фазових перетворень в багатокомпонентних економнолегованих конструкційних сталях, та експериментальних даних для досліджуваних сталей і сталі-прототипу. Хімічний склад досліджуваних сталей визначали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L. Досліджувані сталі виплавляли в лабораторних умовах з шихтових матеріалів технічної чистоти в індукційному модулі ІТПЕ-0,01. Плавку проводили методом переплаву без примусового окислення домішок. Для виявлення структурних і фазових перетворень сталі-прототипу був використаний метод диференційного термогравіметричного аналізу (ДТГА) який проводили на синхронному термічному аналізаторі STA449CJupiter. Приведено результати порівняльного аналізу математичних моделей, що застосовують для прогнозування температур критичних точок фазових перетворень в економнолегованих конструкційних сталях. Проаналізовано вплив легуючих елементів на значення критичних температур, а також розглянуто умови застосування різних математичних моделей. Встановлено, що досліджені математичні моделі дозволяють встановити величини критичних точок сталей з відносно невеликою точністю відносно фактичних, визначених експериментально. Тим не менше, виходячи з того, що на практиці для призначення температури під загартування найбільш значущою є температура Ас3, а реальна температура загартування, з технологічної точки зору та обладнання, що використовується для проведення термічної обробки, може перевищувати температуру точки Ас3на 30...100 С, то з достатньо високим рівнем точності розрахунок величини температури Ас3для економнолегованих конструкційних сталей рекомендовано проводити за математичними моделями програмного комплексу Jmat PRO або ІЧМ.
Розроблення методики моделювання фазово-структурних перетворень у легованих Fe-C сплавах
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, О. А.; Меркулов, О. Є.; Клемешов, Є. С.; Кононенко, Ганна Андріївна; Бабаченко, О. І.
UKR: Побудова діаграм ТТТ чи ССТ є важливим та завжди актуальним завданням для матеріалознавців, оскільки вони надають повну інформацію, необхідну для призначення раціональних режимів термічної обробки сталей. Однак, велика кількість сплавів в поєднанні з високою чутливістю розміру зерен до зміни хімічного складу вказує на те, що неможливо створити достатню кількість діаграм для спільного застосування. Одним із сучасних матеріалознавчих завдань була розробка універсальних моделей, які дозволяють розрахунковим методом отримати ТТТ та ССТ діаграми найбільш наближені до експериментальних даних. Мета досліджень – розробка методики моделювання фазово-структурних перетворень у легованих Fe-C сплавах для прикладного матеріалознавства. Для побудови ССТ діаграм дані про фактичний хімічний склад та вплив базових хімічних елементів на утворення структури було визначено через відомі ТТТ діаграми. В рамках даних досліджень було проведено аналіз літературних даних та проведено математичне моделювання за допомогою програмних забезпечень: QForm, JmatPro, MathLAB, Call Phad. Прикладом одночасного використання розрахунку та експериментальних методів можуть служити діаграми ССТ. За основу яких береться відома ТТТ діаграма та фактичний хімічний склад та шляхом моделювання перетворення аустеніту в центрі заготовок різного перерізу, охолодження яких відбувається в однорідному охолоджуючому середовищі будується структурні діаграми. В даній роботі розроблено методику, яка базується на застосуванні стандартних пакетних термодинамічних моделей в поєднанні з кінетичною моделлю, що дозволяє оперативно враховувати найменші коливання хімічного складу в межах однієї марки сталі (від плавки до плавки) або зміни умов охолодження (від вироба до вироба). Побудовано та проаналізовано ССТ діаграми для сталей 30ХГС з діапазонами хімічного складу 0,28...0,29% С, 1,00...1,49% Si, 0,92...1,10% Mn, 0,91...1,10% Cr, 0,12...0,13% Ni; сталі 45ХГС 0,43% С, 1,38% Si, 0,95% Mn, 1,06% Cr, 0,10% Мо; сталі 50ХГСМ 0,50% С, 1,48% Si, 1,05% Mn, 1,20% Cr; сталі 60ХГСМ 0,58% С, 0,89% Si, 0,81% Mn, 1,27% Cr, 0,06% Ni. Дана методика може бути застосована для коригування режимів термічної обробки або хімічного складу Fe-C сплавів поточного виробництва; а також для прогнозування структурного складу дослідних сплавів при розробці нових матеріалів.
Сучасні технологічних схеми виготовлення економнолегованих сталей для листового прокату
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Подольський, Ростислав Вячеславович; Сафронова, Олена Анатоліївна
UKR: Зниження вартості металопрокату, зокрема через виробництво економно та низьколегованих сталей з високими фізико-механічними характеристиками, є ключовим завданням сучасного виробництва сталі, яку застосовують в будівництві промислових і цивільних об'єктів, мостів, трубопроводів, кранів, рам і кузовів великовантажних автомобілів тощо. Сучасні галузі застосування висувають до нього високі вимоги щодо міцності, холодостійкості, низькотемпературної в'язкості та зварюваності. Існує велика кількість методів впливу на якість легованої сталі. Для цього використовують обробку в печах або поза ними інертними газами, синтетичними шлаками, модифікування, суворе дотримання технології виплавки або коригування хімічного складу сталі, що в багатьох випадках дозволяє уникнути подальшої термічної обробки зливка. Оцінюючи витрати часу та матеріалів для застосування різних методів покращення якості сталі, економічне легування у поєднанні з мікролегуванням є на сьогодні найбільш вигідним та перспективним способом досягнення необхідних властивостей сталі.
Шляхи підвищення стійкості та живучості листового прокату із броньової сталі (огляд)
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Кононенко, Ганна Андріївна; Кімстач, Тетяна Володимирівна; Сафронова, Олена Анатоліївна; Подольський, Ростислав Вячеславович
UKR: Постійне підвищення вимог до захисту бронетехніки, викликане удосконаленням високоефективних стрілецьких засобів ураження та диктує необхідність пошуку нових підходів до підвищення динамічної стійкості броньових сталей з використанням сучасних металургійних, матеріалознавчих та конструктивних досягнень. Розробка та проектування працездатних матеріалів та конструкцій броньового захисту є складною науково-технічною проблемою. Метою роботи є визначення перспективних напрямків удосконалення складів та технологій обробки високоміцних сталей для виготовлення товстолистового прокату відповідального призначення, що забезпечить підвищення експлуатаційних характеристик броні. В роботі розглянуті вимоги щодо фізіко-механічних та балістичних характеристик листового прокату для виготовлення бронеперешкод. Проаналізовано вплив легування на властивості високоміцних сталей, що застосовуються в даний час для виготовлення засобів бронезахисту. Розглянуті сучасні тенденції до підвищення їх якості. Проаналізовано види термічного оброблення товстолистового прокату, їх вплив на формування структури та комплексу механічних властивостей, бронестійкості та живучості елементів спецпродукції. За результатами досліджень у роботі встановлено, що перспективним напрямом отримання високого комплексу міцності і в’язкості, а також балістичних характеристик конструкційних сталей є формування структури дрібнодисперсного бейнітного фериту без виділення карбідів цементитного типу в поєднанні зі стабільним залишковим аустенітом. Формування такої структури досягається завдяки комплексному легуванню сталі хімічними елементами, що дозволяють практично повністю пригнічити процеси утворення карбідів у бейнітному фериті (кремній, алюміній, кобальт, нікель).