Кафедра "Технологія матеріалів" (з 2016 року каф. "Прикладна механіка та матеріалознавство")

Permanent URI for this communityhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/662

ENG: Department of Material Technology (2016 Department of Applied Mechanics and Materials Science)

Browse

Now showing 1 - 15 of 15

Strength Properties of Carbon Steel of Railway Wheel After the Speed-Up Cooling
(National Mining University, Dnipro, 2016) Vakulenko, Ihor O.; Lisnyak, Alex G.; Perkov, Oleg N.
ENG: Purpose. The work is directed at elaboration of softening effect of carbon steel of a railway wheel after the speed-up cooling to the different temperatures. Methodology. Material for the research was carbon steel of a disk railway wheel with content of 0.57 % C, 0.65 % Si, 0.45 % Mn, 0.0029 % S, 0.014 % P, 0.11 % Cr. Specimens as plates 3 mm thick were exposed to heating up to the temperatures higher than Ac3, the subsequent speed-up cooling was halted after achieving certain temperatures (200–450 °C). A structure was studied with the use of electronic and light microscopes. The estimation of degree of the structure defect after the speed-up cooling was carried out with the use of method of x-ray analysis. The strength and yield stresses of carbon steel were determined under tension. Speed of deformation at mechanical tests was 10-3 s-1. The microhardness of structural constituents of steel was estimated using the apparatus a PMT-3 type. Findings. The research results of the structural state and properties of carbon steel of a railway wheel are presented depending on the temperature of self-tempering after the irregular cooling. Within the investigated temperature interval of self-tempering, permanent soften character of carbon steel with growth of the temperature of completion of the forced cooling of wheel is conditioned by the correlation of qualitatively different processes structural transformations. Originality. The net effect of softening the metal by reducing the degree of supersaturation of solid solution, reducing the dislocation density and coalescence of cementite particles exceeds the strengthening due to the presence of fine carbide particles in the structure. Practical value. According to studies it is determined that in order to increase fracture toughness, the discrolled railway wheel can be subjected to accelerated cooling to temperatures of 300–350°C without substantial metal embrittlement.
Аналіз діаграм циклічного навантаження металевих матеріалів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2009) Вакуленко, Ігор Олексійович
UK: Розглянуто питання оцінки характеру зміни співвідношення між амплітудою та кількістю циклів навантаження до руйнування зразків з вуглецевої сталі.
Аналітичний опис кривої циклічного навантаження вуглецевої сталі
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2009) Вакуленко, Ігор Олексійович
UK: У статті викладено результати досліджень з метою математичного опису кривої циклічного навантаження вуглецевої сталі.
Визначення механізму зношування вуглецевої сталі з мартенситною структурою
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Вакуленко, Ігор Олексійович
UK: Мета. Метою роботи є оцінка ступеню зміни твердості металу залізничного колеса з структурою мартенситу підчас кочення. Методика. В якості характеристики міцності була використана твердість за Роквеллом. Випробування на зношування проводили за умов нормального навантаження, з просковзуванням (10%) і без просковзування, на випробувальному устаткуванні СМЦ-2. Параметри тонкої кристалічної будови (ступінь тетрагональності кристалічної решітки, густина дислокацій, розмір областей когерентного розсіювання, величина викривлень кристалічної решітки другого роду) визначали з використанням методик рентгенівського структурного аналізу. Результати. При експлуатації залізничних коліс різного рівня міцності виникнення ушкоджень на поверхні кочення обумовлене від одночасної дії сил тертя та циклічно змінних навантажень. Вважаючи, що формування осередків руйнування в значній мірі визначається станом об'ємів металу поблизу з поверхнею кочення залізничного колеса, слід очікувати відмінностей в розвитку процесів тертя при високій контактній напрузі для коліс з різним рівнем міцності і структурним станом. Наукова новизна. В процесі випробувань на зношування був отриманий ефект пом’якшення вуглецевої сталі з структурою після гартування на мартенсит. Зниження твердості склало значення від 3,5 до 7 % від рівня стану металу після гартування. Ефект пом’якшення супроводжувався зниженням ступеню тетрагональності кристалічної решітки мартенситу, подрібненням областей когерентного розсіювання, збільшенням густини дислокацій і викривлень кристалічної решітки другого роду. Практична значимість. Отримані результати указують на необхідність продовження досліджень стосовно уточнення механізму отриманого ефекту пом’якшення.
Визначення оптимального структурного стану залізничного колеса
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2008) Грищенко, Микола Анатолійович; Перков, Олег Миколайович; Вакуленко, Ігор Олексійович
UKR: Аналіз зміни структури після різноманітних термомеханічних обробок вуглецевої сталі дозволяє визначити умови підвищення якості залізничних коліс.
Влияние температуры и длительности отпуска на параметры тонкокристаллического строения металла термически упрочненного железнодорожного колеса
(Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, Polska, 2016) Пройдак, Светлана Викторовна; Кавалек, Анна; Вакуленко, Игорь Алексеевич; Перков, Олег Николаевич
RUS: Изменение структуры и свойств после предварительной скорости вверх охлаждения из углеродистой стали железнодорожных колес определяется корреляция развития перераспределительных процессов и уничтожения дефектов кристаллической структуры при закалке. Закаливание температур в середине интервала обеспечивает рекомбинацию значительной части дислокаций, которые образуются в результате фазового превращения при охлаждении металла.
Влияние ударной волны в жидкости на ограниченную выносливость углеродистой стали
(Приазовский государственный технический университет, Мариуполь, 2015) Вакуленко, Игорь Алексеевич; Лисняк, А. Г.; Перков, Олег Николаевич; Ефременко, Василий Георгиевич
RUS: В статье показано, что обработка углеродистой стали импульсами ударной волны сопровождается приростом твердости и выносливости. Наблюдаемый прирост выносливости стали обусловлен смещением момента перехода металла от обратимой к необратимой повреждаемости в область более высоких амплитуд с одновременным увеличением числа циклов до разрушения.
Вплив електричного іскрового розряду на твердість вуглецевої сталі
(Дніпропетровський національний університет залізничного трансспорту імені акдеміка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Вакуленко, Ігор Олексійович; Пройдак, Світлана Вікторівна; Страдомскі, З.; Дядько, В. А.
UK: Мета. Метою роботи є оцінка впливу електричної іскрової обробки на стан поверхневого нашарування вуглецевої сталі, що формується. Методика. Матеріалом для дослідження була сталь фрагменту ободу залізничного колеса з хімічним складом 0,65 % С, 0,67 % Mn, 0,3 % Si, 0,027 % P, 0,028 % S. Структурні дослідження проводилися з використанням світлової мікроскопії й методик кількісної металографії. Структурний стан досліджуваної сталі відповідав стану після гарячої пластичної деформації. Аналіз розподілу мікротвердості в мікрооб’ємах металу катоду проводили з використанням мікротвердоміра типу ПМТ-3. Електричну іскрову обробку поверхні вуглецевої сталі виконували з використанням устаткування типу ЕФІ-25М. Результати. Після електричної іскрової обробки поверхні зразка вуглецевої сталі спостерігали формування багатошарового покриття. Аналіз мікроструктури показав існування якісних розбіжностей у внутрішній будові металу покриття в залежності від ділянки, яка досліджується. Отримані в роботі результати підтверджують відомі положення, що формування поверхневого покриття за технологією електричного іскрового розряду визначається умовами переносу й кристалізації металу. Градієнт структур по товщині покриття значною мірою обумовлений розвитком процесів структурних перетворень подібних впливові термічного характеру. Наукова новизна. У результаті електричної іскрової обробки, за умов однакового металу аноду і катоду, сформований перший прошарок покриття за зовнішніми ознаками відповідає однофазному стану. В об’ємі металу покриття поява часток карбідної фази супроводжується зниженням значень твердості. Практична значимість. Формування багатошарового поверхневого покриття при електричній іскровій обробці супроводжується виникненням градієнту структур за його товщиною. За досягненим рівнем ефект поверхневого зміцнення від іскрового розряду може бути конкурентоспроможним більшості термічних та хіміко-термічних технологій обробки поверхні металевих матеріалів.
Вплив структурного стану вуглецевої сталі на процес утворення аустеніту при нагріві в двофазну (a + y)-область
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2011) Вакуленко, Ігор Олексійович; Кіндрацький, Б. І.; Яковлєв, Сергій Олександрович; Крамар, Ігор Євгенович; Шаптала, Олександр Іванович
UKR: На основі аналізу результатів дослідження кінетики процесу аустенізації визначається порядок розташування вихідних структур в напрямку зростання швидкості утворення аустеніту.
Выносливость среднеуглеродистой стали при циклическом нагружении после обработки импульсами электрического разряда в жидкости
(Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, Polska, 2016) Вакуленко, Игорь Алексеевич; Лисняк, А. Г.; Дыя, Хенрик; Надеждин, Юрий Львович
RUS: Путем обработки импульсов от электрического разряда в воде роста средней углеродистой стали ограниченной выносливости достигается при испытаниях на усталость. При уменьшении амплитуды роста цикла дислокаций плотности близлежащих разрушений поверхности соответствует созданию увеличению хода выносливости.
Етапи виникнення дислокаційної чарункової структури в холоднодеформованій вуглецевій сталі
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2008) Вакуленко, Ігор Олексійович; Грищенко, Микола Анатолійович; Грищенко, Микола Миколайович
UKR: Стаття присвячена поясненню процесу формування дислокаційної чарункової структури при пластичному деформуванні вуглецевої сталі.
Перспектива використання атермічних технологій пом’якшення металу елементів рухомого складу
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Вакуленко, Ігор Олексійович; Пройдак, Світлана Вікторівна; Грищенко, Микола Миколайович
UK: Мета. Метою роботи є оцінка можливості використання атермічних технологій пом’якшення металу елементів кузова і колеса залізничного вагону. Методика. Матеріалом для дослідження були вуглецеві сталі фрагмента ободу залізничного колеса з 0,55 % С, 0,74 % Mn, 0,33 % Si і сталь 20. Сталь залізничного колеса досліджували в стані після термічного зміцнення і холодного наклепу після експлуатації. Сталь 20 досліджували після холодної пластичної деформації прокаткою. Електричну імпульсну обробку (ЕО) здійснювали на спеціальному устаткуванні. В якості характеристики міцності металу використовували твердість за Віккерсом. Дослідження мікроструктури здійснювали з використанням світлового та електронного мікроскопів. Результати. При експлуатації елементів рухомого складу різного рівня міцності виникнення ушкоджень на металевих поверхнях обумовлене одночасною дією достатньо складних навантажень. Враховуючи, що формування осередків руйнування в значній мірі визначається станом об'ємів металу поблизу з місцями максимальних діючих напружень, розробка технологій зниження темпу накопичення дефектів або рівня діючих напружень дозволить подовжити термін роботи елементів рухомого складу. Після ЕО фрагменту ободу колеса змінам твердості відповідали закономірні зміни внутрішньої будови металу. Пропорційно зростанню ступеню холодної деформації прокаткою міцність низьковуглецевої сталі зростає. Знакозмінне вигинання холоднодеформованого листового прокату супроводжується зниженням міцності, яке обумовлене змінами субструктури металу. Наукова новизна. Процес пом’якшення наклепаної сталі супроводжується субструктурними змінами, які більшою мірою притаманні зміцненню від холодної пластичної деформації: диспергування дислокаційної чарункової структури, формування нових та переміщення сформованих субмеж. Практична значимість. Впровадження в умовах ремонтної бази залізничних депо технології електричної імпульсної обробки дозволить без застосування нагріву металу досягти необхідного рівня пом’якшення наклепаної по поверхні кочення сталі залізничного колеса. Наведена обробка дозволить знизити твердість і подовжити термін використання різців при відновленні профілю катання залізничного колеса.
Перспективи вирішення питань з підвищення експлуатаційної безпеки залізничних коліс і бандажів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2009) Вакуленко, Ігор Олексійович; Грищенко, Микола Анатолійович; Перков, Олег Миколайович
UKR: Аналіз зміни структури після різноманітних термомеханічних обробок вуглецевої сталі дозволяє визначити умови щодо підвищення безпеки експлуатації залізничних коліс і бандажів.
Термічне зміцнення ободу залізничного суцільнокатаного колеса
(Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2016) Вакуленко, Ігор Олексійович; Перков, Олег Миколайович; Вакуленко, Леонід Ігорович; Пройдак, Світлана Вікторівна; Болотова, Дар’я Михайлівна
UKR: Досліджені структура і комплекс властивостей вуглецевої сталі ободу залізничного колеса в залежності від температури переривчастого охолодження. Сумарний ефект пом’якшення металу при підвищенні температури припинення примусового охолодження, який обумовлений зниженням ступеня пересичення твердого розчину атомами вуглецю, зменшенням густини дислокацій і коалесценцією цементитних частинок перевищує вплив дисперсійного зміцнення від присутності в структурі дрібнодисперсних карбідних частинок. З метою підвищення тріщиностійкості обод суцільнокатаного залізничного колеса можна піддавати після завершення його гарячого обтискування прискореному охолоджуванню до температур 450°С без істотного окрихлення металу.
Электрическая искровая обработка поверхности углеродистой стали
(Czestochowa, 2014) Вакуленко, Игорь Алексеевич; Пройдак, Светлана Викторовна; Дядько, Василий А.
RU: Исследовали влияние электрической искровой обработки на поверхность углеродистой стали железнодорожного колеса, микроструктуру поверхностного слоя и изменение микротвердости. Установили, что при электрической искровой обработке поверхности углеродистой стали получаемое покрытие имеет многослойное строение; в случае использования одинаковых металлических материалов для анода и катода формирующееся поверхностное покрытие подобно однофазному состоянию; для углеродистой стали, в объеме металла покрытия, появление частиц карбидной фазы сопровождается снижением значений микротвердости.