Browsing by Author "Фролов, Ярослав Вікторович"

Now showing 1 - 7 of 7

Аналіз впливу хімічного складу на температуру фазових перетворень при гарячій прокатці профілів із заданим рівнем механічних властивостей
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Корнєв, С. В.; Фролов, Ярослав Вікторович; Бобух, Олександр Сергійович
UKR: У дослідженні розглянуто моделювання структурних перетворень та формування оптимальних мікроструктур у сталях, оброблених сучасними методами термічної обробки. Математичний опис фазових перетворень базується на теорії зародження і росту зерна, використанні термокінетичних діаграм та прогнозуванні розвитку мікроструктури. Особливу увагу приділено процесу загартування з частковим темперуванням (Q&P), який забезпечує формування багатофазних мікроструктур з оптимальним співвідношенням мартенситу та залишкового аустеніту. У роботі наголошується на важливості вибору методів охолодження для досягнення необхідних властивостей сталі. Зокрема, водно-повітряне спрейерне охолодження продемонструвало високу ефективність у відведенні тепла та можливість адаптації до складої геометрії деталі. Експериментальні дослідження показали, що сталь 22MnB5, оброблена за технологією Q&P, досягає покращених механічних властивостей — міцності (Rm = 1045 МПа) та відносного подовження (A = 10,8 %) — при зменшеному вмісті легувальних елементів порівняно з традиційними методами.
Дослідження впливу параметрів процесу гарячого пресування корозійностійких труб на зношування матричних кілець за допомогою комп’ютерного моделювання
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Пінчук, Вікторія Леонідівна; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович; Кузьміна, Ольга Михайлівна; Корнєв, С. В.; Фролов, Ярослав Вікторович
UKR: Мета. При експлуатації інструменту, зокрема у технологічному процесі пресування корозійностійких труб, одним з основних видів руйнування є зношування. Встановлено, що 85 ... 90% інструменту, що використовується в процесах обробки тиском, виходить з ладу в результаті зносу і тільки 10 - 15% з інших причин. Зношування – процес руйнування і відділення матеріалу з поверхні інструменту та/або накопичення його залишкової деформації при терті, який проявляється у поступовій зміні розмірів й форми інструменту. Наразі процес зношування та зносостійкість інструменту часто вивчається за допомогою комп'ютерного моделювання. Часто комп'ютерне моделювання використовується також як перший етап перед випробуванням досліджуваного процесу в лабораторних та виробничих умовах. Методика. Дана робота присвячена моделюванню процесу пресування труб за допомогою ПП QForm UK 10 і дослідженню впливу параметрів технологічного процесу на розподіл тиску та температур на контакті з а- готовки та матриці для оцінки зносу матриці. Результати. Теоретично досліджено вплив коефіцієнту витяжки, початкової температури заготовки та швидкості руху прес-штемпеля на зношування матричного кільця та силу пресування під час процесу пресування труб розмірами 60×14 мм та 60×8 мм зі сталі 08Х18Н10Т. Дослідження проведено за методикою повнофакторного експерименту 23. Наукова новизна. Отримано регресійні залежності максимальних значень параметрів зношування матриці та сили пресування від вищезазначених факторів. Досліджено розподіл температури, тиску та зношування на робочій поверхні матриці. Практична значущість. Визначено, що основну долю (≥ 90 %) значення сумарного зношування матриці складає зношування від тиску. Також визначено, що ділянки розподілу максимальних значень зношування та максимальних значень тиску не співпадають. Додатковий аналіз результатів моделювання дозволяє висунути гіпотезу про спільний вплив інтенсивності деформації (або ступеню деформації) та відносної швидкості заготовки на контакті з інструментом на зношування. Дана гіпотеза потребує подальшої теоретичної та експериментальної перевірки.
Дослідження параметрів зони деформації при багатоканальній кутовій екструзії
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2022) Зубко, Юрій Юрійович; Фролов, Ярослав Вікторович; Кузьміна, Ольга Михайлівна; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович
UKR: В роботі наведено результати досліджень сучасного процесу багатоканальної кутової екструзії. Метою дослідження є визначення особливостей зони деформації та пластичного плину металу в даному процесі. Експериментальну частину дослідження здійснено шляхом аналізу викривлення координатної сітки в зоні деформації після закінчення процесу. Аналіз сітки дозволив виокремити певні елементи зони деформації. Розроблений інструмент, що забезпечує проведення багатоканальної кутової екструзії. Особливістю розробленого інструменту є те, що матриця інтегрована у контейнер і виконується розбірною. Встановлено, що центральні шари металу деформуються легше, а шари, потік яких сповільнюється внаслідок контактного тертя між інструментом та заготовкою, деформуються із затримкою. За допомогою експериментальних даних підтверджено адекватність розробленої в програмі QForm © математичної моделі процесу. Дану математичну модель буде використано для подальших досліджень.
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.
Отримання високого рівню механічних властивостей в тонкостінних трубах і профілях з високоміцних сталей
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», 2022) Фролов, Ярослав Вікторович; Бобух, Олександр Сергійович; Самсоненко, Андрій Анатолійович
UKR: Для виготовлення тонкостінних трубчастих виробів і профілів з високим рівнем механічних властивостей доцільно використовувати двофазну (DP) сталь, яка має феритно-мартенситну мікроструктуру. Основним технологічним елементом у виробництві таких виробів, що забезпечує поєднання високої міцності і пластичності, є спеціальна термообробка в діапазоні температур від А1 до А3. Ця термічна обробка забезпечує мікроструктуру, що складається з м'якої феритової матриці, що містить мартенситні включення, розташовані на кордонах зерен. Трубні вироби і профілі з високоміцних сталей отримують в безперервних установках, в яких зони нагріву, деформації і охолодження розділені. В цьому випадку повинен бути вбудований водоповітряний розпилювач для контрольованого охолодження продукту. У разі, коли процес деформації відбувається при температурах нижче A1, раціонально проводити термообробку безпосередньо в лінії з нагріванням за допомогою наскрізного індуктора з подальшим охолодженням.
Розробка та дослідження технології прокатки-з’єднання алюмінієвих армованих композитів з підвищеною здатністю до поглинання енергії удару і вогнетривкістю
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», 2022) Носко, Максим Іванович; Фролов, Ярослав Вікторович; Бобух, Олександр Сергійович; Самсоненко, Андрій Анатолійович
UKR: Розробка і вдосконалення методів отримання композиційних матеріалів і покриттів з високими експлуатаційними характеристиками є актуальним завданням сучасного матеріалознавства. Особливий інтерес представляє напрямок виробництва композиційних матеріалів і покриттів на основі алюмінію, армованого твердою фазою, з поліпшеними властивостями композиту, зниженою питомою вагою, підвищеною поглинається енергією удару і вогнестійкістю. Важливість створення таких композитних покриттів продиктована зростаючими вимогами до умов експлуатації літальних апаратів, наприклад, заходами щодо захисту від ударів птахів або в якості захисних бар'єрів, елементів оздоблення, а також в якості заготовки для подальшого виготовлення конструктивних елементів. Серйозні завдання стоять в плані повної або часткової заміни цінних металів і сплавів дешевими і доступними композитами з більш високими експлуатаційними характеристиками. Однак на сьогоднішній день ці проблеми ще не повністю вирішені.
Шляхи вдосконалення технології виробництва гарячепресованих труб з високолегованих сталей і сплавів на основі титану
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», 2022) Фролов, Ярослав Вікторович; Медведєв, Михайло Іванович; Березос, Володимир Олександрович; Бобух, Олександр Сергійович; Самсоненко, Андрій Анатолійович
UKR: Сталий розвиток людської цивілізації, а також відповідальне виробництво вимагають нових підходів до ланцюжків металургійного виробництва. Велика частина цих вимог лежить в площині твердофазної обробки високолегованих сталей і сплавів на основі Ti. У даній роботі приділяється увага розвитку виробництва труб з цих сплавів, які широко використовуються в енергетичному і хімічному машинобудуванні. Мета досліджень - відмінна мікроструктура, що є гарантією набору механічних властивостей, привабливих для споживачів. Мета досягається за рахунок створення режиму деформації, який включає розподіл деформації по товщині і діаметру стінки, тепловий баланс під час обробки і допоміжну операцію. Цей режим складається з рішень, що забезпечує врахування поточного хімічного складу отриманої заготовки. Застосовуваний підхід призводить до точного налаштування твердофазної обробки відповідно до потенційного хімічного складу заготовки.