Browse
Recent Submissions
Item Випуск 3 (134). Теорія і практика металургії(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.Item Вплив вмісту вуглецю на тривалість кристалізації фронту ізоліквідус сплавів Fe-C у кокільних циліндричних формах(НМетАУ, Дніпро, 2022) Семенов, О. Д.; Хричиков, Валерій Євгенович; Меняйло, Олена Валеріївна; Афтандилянц, Є. Г.; Гнилоскуренко, С. В.UKR: Мета. Встановити тривалість кристалізації фронту ізоліквідус сплавів Fe-C в діапазоні 0,04 ... 4,83 %С, що охолоджуються у кокільних циліндричних формах. Методика. Тривалість кристалізації фронту ізоліквідус встановлювали по дев’яти експериментальним вимірам твердіння циліндричних виливків зі сплавів Fe-C, що отримані Б.Б. Гуляєвим, О.Н. Магницьким, Л.М. Постновим. Оцифровку твердіння сплавів з вмістом вуглецю 0,04%, 0,1%, 0,4%, 0,93%, 1,42%; 2,44%, 3,28%, 4,45%, 4,83% виконували в програмі AutoCAD 2010 в координа- тах х/R і τ/R2, де х – товщина шару металу, що затвердів; R – радіус виливка; τ – час твердіння. Результати. В процесі оцифровки і інтерполяції експериментальних термографічних досліджень отримано 20 кривих твердіння фронту ізоліквідус з кроком по відносному розміру виливку 0,05 х/R і по вмісту вуглецю 0,05% в інтервалі хімічних складів 0,04 ... 4,83%С. Наведено приклади розрахунку тривалості твердіння виливків різних хімічних складів в сплавах Fe-C при охолодженні у кокілях циліндричної форми. Максимальна тривалість твердіння при 0,1%С обумовлено виділенням високою кількістю твердої фази ≈60 % поблизу температури лікві- дус, а при 0,30 - 0,45%С зменшення тривалості твердіння обумовлено зменшенням кількості твердої фази до ≈7 %. Ще менша тривалість твердіння при температурі ліквідус у чавунів: при 3,5%С виділяється лише 2 - 3% твердої фази. Експериментальні криві охолодження також фіксують у чавунів незначну температурну зупинку на кривій охолодження при температурі ліквідус і велику – при солідус. Тому виділення більшої частини прихованої теплоти кристалізації відбувається при температурі солідус і загальна тривалість твердіння 100% твердої фази у чавунів більша, а ливарні властивості доевтектичних і евтектичних чавунів значно вищі, ніж у сталі. Наукова новизна. Вперше теоретично визначено вплив хімічного складу сплавів Fe-C у діапазоні 0,04...4,83%С на кінетику просування фронту твердіння ліквідус за параметричним критерієм τ/R2 і від- носним розміром х/R від поверхні до центру циліндричних виливків, що охолоджуються у кокілі. Вперше встановлено вплив на тривалість твердіння кількості твердої фази при температурі ізоліквідус і нерівномірністі розподілу частки прихованої теплоти кристалізації при температурах ліквідус і солідус. Практична значущість. За наведеними прикладами розрахунку тривалості твердіння фронту ізоліквідус обґрунтовано кращі ливарні властивості сплавів, в яких при температурі ліквідус кількість виділення твердої фази мінімальна. За отриманим масивом даних можливо побудувати кінетику просування фронту ліквідус по товщині циліндричного виливку, а за гіпотезою приведеної товщини М.І. Хворінова встановити тривалість твердіння виливків у формі куля і плита.Item Дослідження закономірностей зростання аустенітно-карбідних колоній в дифузійній парі(НМетАУ, Дніпро, 2022) Мовчан, Олександр Володимирович; Чорноіваненко, Катерина ОлександрівнаUKR: Мета. Визначення закономірностей формування та зростання аустенітно-карбідних колоній, що являють собою in situ композиційний матеріал, в дифузійній парі в процесі хіміко-термічної обробки. Дослідження морфології композитних структур в залежності від температури та тривалості хіміко-термічної обробки. Методика. Матеріалом для досліджень послужили сплави У12 та Fe-20%Cr. Формування та зростання аустенітно-карбідних колоній при хіміко-термічній обробці спостерігали за допомогою високотемпературного мікроскопа Union НМ-488. Застосовували контактне навуглецювання. Металографічні дослідження проводили на мікроскопах «Neophot-21» і Carl Zeiss Axiovert 40 MAT. Дослідження структури дифузійних ша- рів дослідних сплавів здійснювали на растровому електронному мікроскопі РЕМ-106І. Результати. Встановлені закономірності структурних перетворень в дифузійній парі в процесі хіміко-термічної обробки. Встановлена залежність міжпластинкової (міжстрижневої) відстані від швидкості зростання аустенітно-карбідних колоній. За допомогою методу високотемпературної металографії показано, що збільшення міжпластинкової відстані може відбуватися як шляхом злиття карбідних волокон, що зростають, так і шляхом відриву від фронту і припинення росту окремих. Зменшення міжпластинкової відстані може відбуватися як шляхом розщеплення волокон, так і шляхом зародження нових на міжфазній поверхні аустеніту з феритом. Наукова новизна. Показана можливість одночасного перебігу карбідоутворення та перекристалізації фериту в аустеніт при навуглецюванні дифузійної пари сплавів У12 – Fe-20%Cr. В результаті формуються та зростають колоніальні аустенітно-карбідні структури, що являють собою in situ композит. Практична значущість. Використання отриманих даних дозволить більш гнучко управляти кінцевої структурою конкретних виробів, а, отже, успішно вирішувати практичні завдання поліпшення технологічних і експлуатаційних характеристик обробного інструменту.Item Енергетичний аналіз дроблення рудних матеріалів асиметричним навантаженням(НМетАУ, Дніпро, 2022) Маліч, Микола ГригоровичUKR: Мета. Зниження енерговитрат і підвищення ефективності дезінтеграції рудної маси шляхом управління її напружено-деформованим станом у дробарках на основі математичного моделювання та використання встановлених закономірностей напружень та деформацій у гірській породі при взаємодії з робочим інструментом. Методика. Використано комплексний метод узагальнення закономірностей теорії пружності та пластичності, закономірності розподілу контактних нормальних та дотичних напружень, рівняння граничного стану матеріалів, заснованих на критерії міцності Кулону; теорії ліній ковзання; зіставлення теоретичних результатів з експериментальними діаграмами «нормальне напруження-подовжня деформація» зразків; факти та явища руйнування гірських порід; узагальнення теоретичних закономірностей, що виникають при силовому контакті інструменту з породою в дробарках. Наукова новизна. При асиметричних контактних дотичних напруженнях в твердому тілі, що деформується, формуються розтягуючі горизонтальні напруження, при цьому чисельні значення цих напружень зі збільшенням коефіцієнта контактного тертя зростають, а межа міцності на стискання і питома енергія руйнування гірської породи суттєво знижується. Результати. Асиметричне навантаження породи потрібно і можна створювати в щокових дробарках зі складним рухом щоки, в конусних дробарках, у валкових дробарках з різною швидкістю обертання валків. Це відповідає моделі найбільш ефективного ковзного стиснення. Практична значущість. Створення асиметричних умов навантаження з використанням сил контактного тертя з врахуванням фрикційних та міцнісних характеристик матеріалу, що руйнується, дозволять суттєво знижувати енергоспоживання при дезінтеграції рудної сировини.Item Алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повзунного механізму(НМетАУ, Дніпро, 2022) Добров, Ігор Вячеславович; Сьомічев, Андрій ВікторовичUKR: Метою роботи є розробка алгоритму та програми розрахунку енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму з урахуванням апробованих на практиці та добре зарекомендованих себе: аналітичного методу розрахунку кінематики повзуна та графо-аналітичного методу розрахунку силових параметрів кривошипно-повузнного механізму. Результати досліджень. Розроблено новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму для персональних ПМК. Наукова новизна. Новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів відрізняється визначенням координат точок механізму та вирішенням рівнянь графічним методом. Практична значимість. Створений алгоритм дозволяє виконати попередню оцінку енергосилових параметрів механізмів та агрегатів з використанням кривошипно-повзунних механізмів на стадії технологічного проектування, техніко-економічного обґрунтування нових агрегатів або модернізації існуючого обладнання при зміні технологічних режимів, пов’язаних з освоєнням випуску сучасної конкуренто спроможної продукції.Item Динаміка відцентрового ливарного модуля на карданній підвісці(НМетАУ, Дніпро, 2022) Ракша, Сергій Васильович; Анофрієв, Павло Григорович; Главацький, Казимир Цезарович; Куроп’ятник, Олексій Сергійович; Посмітюха, Олександр Петрович; Черкудінов, Володимир ЕдуардовичUKR: Метою роботи є визначення впливу довжини ланок модифікованої карданної підвіски відцентрового ливарного модуля та його інерційних параметрів на його власні частоти коливань, а також створення математичної моделі коливань модуля у сталому режимі роботи, що дозволяє розрахувати амплітудно-частотну характеристику і коефіцієнт динамічності цієї коливальної системи. Методика. Розглядаюся малі коливання відцентрового ливарного модуля, тому застосовано класичний спосіб складання звичайних диференційних рівнянь його руху за допомогою рівняння Лагранжа ІІ роду. Для розрахунку параметрів коливань модуля створені m-файли у системі Matlab. Результати. Отримані залежності власних частот ливарного модуля від довжини підвіски, від довжини підвіски форми з електродвигуном та противагою та від його інерційних параметрів. Розраховано амплітудно-частотні характеристики модуля. Побудовано графік коефіцієнта динамічності у робочому діапазоні обертання ливарної форми модуля. У робочому діапазоні обертання ливарної форми значення коефіцієнта динамічності знаходяться в інтервалі від 0,035 до 0,001. Наукова новизна. Вперше створена математична модель коливань відцентрового ливарного модуля на модифікованій карданній підвісці. За допомогою системи Matlab досліджено вплив параметрів ливарного модуля на його власні частоти. Практична значущість. Розроблена математична модель коливань відцентрового ливарного модуля та результати досліджень впливу основних його характеристик на власні частоти коливань дозволять створити конструкцію модуля з раціональними характеристиками, визначити безпечний робочий діапазон частоти обертання форми.