Browsing by Author "Сафронова, О. А."

Now showing 1 - 5 of 5

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.
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.
Сталі для броньового захисту
(Український державний університет науки і технологій; Університет Аалто Гельсінкі, Фінляндія, 2021) Бабаченко, О. І.; Кононенко, Г. А.; Подольський, Р. В.; Сафронова, О. А.; Кімстач, Тетяна Володимирівна
UKR: На підставі порівняльного аналізу сталей, що використовуються у світовій практиці для виготовлення броні визначені перспективні напрями вдосконалення їх хімічного складу. З урахуванням отриманих даних, встановлені шляхи підвищення експлуатаційних характеристик броні.