Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні - 2019, №1
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27372
Browse
Recent Submissions
Item Енергозбереження та підвищення енергетичної ефективності виробництва на металургійних підприємствах(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Юськів, О. І.; Дубровін, Валерій Іванович; Yuskiv, O.; Dubrovin, V.Item Про можливість математичної оцінки експериментальних результатів при наявності мінімальної кількості вимірів(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Ольшанецький, Вадим Юхимович; Грешта, Віктор Леонідович; Джус, Анна В’ячеславівна; Фасоль, Єлизавета Олександрівна; Ol‘shanetskii, V.; Greshta, V.; Dzhus, A.; Fasol, Ye.Item Жароміцні композити на металевій, інтерметалідній і керамічній основі(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Плескач, Володимир Михайлович; Ольшанецький, Вадим Юхимович; Pleskach, V.; Ol’shanetskii, V.Item Обращение с титановыми отходами: современное состояние и прогноз на 2026 год(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Колобов, Г. А.; Распорня, Д. В.; Осипенко, А. В.; Павлов, В. В.; Панова, В. О.; Печерица, К. А.; Kolobov, G.; Raspornia, D.; Osipenko, A.; Pavlov, V.; Panova, V.; Pecheritsa, K.Item Оценка электрохимического окисления многофазных металлов и сплавов(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Скачков, В. А.; Воденникова, О. С.; Воденников, Сергей Анатольевич; Скачков, В. А.; Воденникова, О. С.; Воденников, Сергій Анатолійович; Skachkov, V.; Vodennikova, O.; Vodennikov, S.RUS: Цель работы. Разработка методики расчета скорости окисления отдельных фаз многокомпонентных металлов и экспериментальная оценка ее применения. Методы исследования. Электрохимическое окисление поверхности, металлографический и микроинтерферометрический анализ неоднородности поверхности многофазных металлов. Полученные результаты. Разработаны конечные формулы для расчета уноса массы, толщины окисленного слоя и скоростей растворения отдельных фаз в процессе электрохимического окисления многокомпонентных металлов и сплавов. Экспериментально установлено изменение геометрической неоднородности трехфазного серого чугуна в процессе электрохимического окисления, Вычислена толщина окисления каждой фазы серого чугуна в заданных условиях электрохимического окисления. Разработана методика и определено удельное электрическое сопротивление электролита в процессе электрохимического окисления. Научная новизна. Разработана методика оценки скоростей окисления отдельных фаз в многофазных металлах и сплавах при электрохимическом окислении. Установлены скорости окисления фаз в сером чугуне, которые составляют для графита – 0,991 мкм/мин; для цементита – 1,009 мкм/мин; для перлита – 1,033 мкм/мин. Практическая ценность. Разработанная методика представляет научный и практический интерес для оценки скоростей окисления различных фаз многофазных сплавов, оценки времени для проведения ускоренных испытаний многофазных сплавов для эквивалентных условий климатической коррозии и разработке сплавов, устойчивых для питтинговой коррозии. UK: Мета роботи. Розробка методики розрахунку швидкості окислення окремих фаз багатокомпонентних металів і експериментальна оцінка її застосування. Методи дослідження. Електрохімічне окислення поверхні, металографічний і мікроінтерферометричний аналіз неоднорідності поверхні багатофазних металів. Отримані результати. Розр облено кінцеві формули для розрахунку віднесення маси, товщини окисленого шару і швидкостей розчинення окремих фаз в процесі електрохімічного окислення багатокомпонентних металів і сплавів. Експериментально встановлено зміну геометричної неоднорідності трифазного сірого чавуну в процесі електрохімічного окислення. Обчислена товщина окислення кожної фази сірого чавуну в заданих умовах електрохімічного окислення. Розроблено методику та визначено питомий електричний опір електроліту в процесі електрохімічного окислення. Наукова новизна. Розроблено методику оцінки швидкостей окислення окремих фаз в багатофазних металах і сплавах при електрохімічному окисленні. Встановлено швидкості окислення фаз в сірому чавуні, які становлять для графіту – 0,991 мкм / хв; для цементиту – 1,009 мкм / хв; для перліту – 1,033 мкм / хв. Практична цінність. Розроблена методика являє науковий і практичний інтерес для оцінки швидкостей окислення різних фаз багатофазних сплавів, оцінки часу для проведення прискорених випробувань багатофазних сплавів для еквівалентних умов кліматичної корозії і розробці сплавів, стійких для виразкової корозії. EN: Purpose. The development of calculating methods for the rate of some oxidation phases of multicomponent metals and experimental evaluation of its application is presented. Research methods. The electrochemical surface oxidation of metallographic and micro interferometric analysis of the heterogeneity of the multiphase metal surfaces were used. Obtained results. The final formula for calculating the ablation of the mass, thickness of oxidized layer, and the levels of dissolution of individual phases in the process of electrochemical oxidation of multi-component metals and alloys have been developed. A change in the geometric heterogeneity of three-phase gray iron applying electrochem¬ical oxidation was experimentally established. The oxidation thickness of each phase of gray iron was calculated under conditions of electrochemical oxidation. A technique has been developed and the specific electrical resistance of the electrolyte in the process of electrochemical oxidation has been determined. Scientific novelty. A technique for estimating the oxidation rates of individual phases in multiphase metals and alloys during electrochemical oxidation has been developed. The oxidation rates of the phases in gray iron, where it is 0,991 µm / min for graphite, where it is 1,009 micron / min for cementite; where it is 1,033 microns / min for perlite, have been established. Practical value. The developed technique is of scientific and practical interest for the oxidation rate estimation of various phases of multiphase alloys, time estimation for conducting accelerated tests of multiphase alloys for equivalent conditions of climatic corrosion, and developing alloys that are resistant to pitting corrosion.Item Прочностной расчет авиационной детали «крышка редуктора», полученной методом аддитивного выращивания(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Гнатенко, М. О.; Наумик, Валерий Владиленович; Матковская, М. В.; Гнатенко, М. О.; Наумік, Валерій Владиленович; Матковська, М. В.; Gnatenko, M.; Naumyk, V.; Matkovskaya, M.RUS: Цель работы. Обеспечить механические, технологические и эксплуатационные свойства деталей из конструкционных алюминиевых сплавов (AlSi5, AlMg5) авиационного назначения, выращенных аддитивным методом с использованием проволоки (WAAM). Методы исследования. Для выполнения поставленной цели, было необходимо решить следующие задачи: получить заготовки серийных деталей с необходимой геометрией, эксплуатационными и технологическими свойствами и выполнить расчет напряженно-деформируемого состояния полученных заготовок детали. В качестве первого, экспериментального, изделия изготовленного данным методом была выбрана корпусная деталь «Крышка редуктора», в связи с простотой конфигурации заготовки. Выращивание заготовки детали производилось с помощью cварочного аппарата инвертора Fronius MagicWave 1700 и робота FANUC, Кратковременные жаропрочные испытания проводили согласно ГОСТ 25.601-80 на машине АИМА-5-2. прочностной расчет напряженно деформируемого состояния проводился с использованием лицензионной версии программного комплекса ANSYS 18.1. Для разработки конечно-элементной модели принят имеющий форму тетраэдра элемент SOLID 185. Полученные результаты. Результат проведения расчета напряженно деформируемого состояния показал, что коэффициент запаса прочности для сплава АlSi5 и АlMg5 равен 2,6 и 3,4 соответственно, для спла ва МЛ10 – 4,0. Практическая ценность. Несмотря на снижение коэффициента запаса прочности на 0,4, применение аддитивных технологий для изготовления «крышки редуктора» из сплава АlMg5 позволит сократить долю человеческого фактора при возникновении брака, существенно снизить отходы при производстве за счет отсутствия литейных систем и т.д. При этом, прочностные характеристики сплавов АlMg5 и МЛ10 находятся на одном уровне. Это позволяет утверждать, что изделие из сплава АlMg5, изготовленное аддитивными технологиями может применяться взамен ранее применяемых изделий из сплава МЛ10, которые изготавливались по стандартным технологиям литья. UK: Мета роботи. Забезпечити механічні, технологічні та експлуатаційні властивості деталей з конструкційних алюмінієвих сплавів (AlSi5, AlMg5) авіаційного призначення вирощених адитивним методом з використанням дроту (WAAM). Методи дослідження. Для виконання поставленої мети, необхідно було вирішити такі завдання: отримати заготовки серійних деталей з необхідною геометрією, експлуатаційними і технологічними властивостями і виконати розрахунок напружено-деформованого стану отриманих заготовок деталі. В якості першого, експериментального, вироби виготовленого даним методом було обрано корпусні деталь «Кришка редуктора», в зв’язку з простотою конфігурації заготовки. Вирощування заготовки деталі проводилося за допомогою зварювального апарату інвертора Fronius MagicWave 1700 і робота FANUC, Короткочасні жаротривкі випробування проводили згідно ГОСТ 25.601-80 на машині АІМА-5-2. Розрахунок на міцність напружено деформованого стану проводився з використанням ліцензійної версії програмного комлексу AN-SYS 18.1. Для розробки кінцево-елементної моделі прийнятий має форму тетраедра елемент SOLID 185. Отримані результати. Результа т проведення розрахунку напружено деформованого стану показав, що коефіцієнт запасу міцності для сплаву АlSi5 і АlMg5 дорівнює 2,6 і 3,4 відповідно. Для сплаву МЛ10-4,0. при цьому, міцності сплавів АlMg5 і МЛ10 знаходяться на одному рівні. Практична цінність. Незважаючи на зниження коефіцієнта запасу міцності на 0,4, застосування адитивних технологій для виготовлення «кришки редуктора» зі сплаву АlMg5 дозволить скоротити частку людського фактора при виникненні істотно знизити відходи при виробництві за рахунок відсутності ливарних систем і т.д. Це дозволяє стверджувати, що виріб зі сплаву АlMg5, виготовлене адитивними технологіями може застосовуватися на заміну раніше застосовуваних виробів зі сплаву МЛ10, які виготовлялися за стандартними технологіями литва. EN: Purpose. Ensure the mechanical, technological and operational properties of parts made of structural aluminum alloys (AlSi5, AlMg5) for aviation purposes grown by the additive method using wire (WAAM). Research methods.To accomplish this goal, it was necessary to solve the following tasks: to obtain blanks of serial parts with the necessary geometry, operational and technological properties and to perform a calculation of the stress-deformable state of the obtained blanks of the part. As the first, experimental, product manufactured by this method was selected case detail “Gearbox cover”, due to the simplicity of the configuration of the workpiece. The cultivation of the workpiece was carried out using the Fronius MagicWave 1700 inverter c-welding machine and the FANUC robot. The short-term heat-resistant tests were carried out according to GOST 25.601-80 on the AIMA-5-2 machine. strength analysis of the stress-strain state was carried out using the licensed version of the software package ANSYS 18.1. To develop a finite element model, the SOLID 185 element having the shape of a tetrahedron was adopted. Obtained results. The result of the calculation of the stress-strain state showed that the safety factor for the AlSi5 and AlMg5 alloy is 2.6 and 3.4, respectively. Practical value. Despite the fact that the safety factor has decreased by 0.4, the use of additive technologies for manufacturing the “gearbox cover” from AlMg5 alloy will reduce the human factor when rejects occur, significantly reduce waste during production due to the absence of casting systems, etc. For alloy ML10-4.0. at the same time, the strength characteristics of alloys AlMg5 and ML10 are on the same level. This suggests that the product from the alloy AlMg5, made by additive technologies, can be used instead of the previously used products from the alloy ML10, which were made according to standard casting techniques.Item Модернізація пристосування для фрезерування деталей кріплення(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Рягін, Сергій Львович; Білий, Р. Ю.; Belyi, R.; Ryagin, S.UK: Мета роботи. Зменшення кінетичної енергії удару затискного пристосування шляхом зміни параметрів системи керування. Об’єкт дослідження. Пристосування для фрезерування деталей кріплення, що здійснює їх затиск, забезпечене пневмоприводом. Прямий і зворотній руху штока забезпечуються подачею повітря, яка регулюється електроклапанами, у верхній або нижній порожнині пневмоциліндра. Методи дослідження. Цикл спрацьовування затискного пристосування був розбитий на три стадії: подача повітря, перерва в подачі повітря, відновлення подачі повітря для дотискання штока. Під час перерви швидкість штока падає за рахунок сил тертя в ущільнювачі. Зміна тривалості стадій дає можливість регулювання кінцевої швидкості руху штока в момент удару. Була складена математична модель руху штока з урахуванням тимчасового припинення подачі тиску. На другій стадії розглядалося переміщення штока при ізотермічному процесі. Також враховувалися сила тяжіння і сила тертя. Відповідне нелінійне диференціальне рівняння було вирішено чисельно методом Ейлера. Точність рішення була забезпечена застосуванням дуже маленького кроку інтегрування, що при сучасному рівні розвитку обчислювальної техніки не викликає додаткових проблем. Оптимальні тривалості стадій для прямого і зворотного ходу були визначені методом послідовних наближень. Отримані результати. За рахунок оптимізації параметрів системи управління була знижена кінетична енергія удару приблизно в 15 разів при збільшенні часу спрацьовування в 1,5 рази. Збільшення часу спрацьовування при прямому ході з 18 мс до 27 мс не має значущого впливу на продуктивність праці. Висновки. Створена нова математична модель руху штоку надала можливість за допомогою комп’ютера знайти оптимальні параметри системи керування затискного пристрою. Практична цінність зумовлена поліпшенням динамічних характеристик пристрою без додаткових капітальних вкладень. EN: Purpose. Reducing of impact kinetic energy of the clamping device by changing of control system parameters. Object of research. Clamping device for milling of fastening details, supplied with a pneumatic actuator. Direct and reverse motion of a stock are realized by air supply to the top or bottom pneumocylinder space, which is controlled by electrovalves. Methods of research. Operation cycle of the clamping device has been divided into three steps: air supply, pause in air supply, renewal of air supply for clamping of a stock. Stock speed decreases during a pause because of friction forces in a sealant. Variation of step durations allows to control final stock speed at the moment of impact. The mathematical model of stock movement has been designed, taking into account the transitory termination of pressure supply. Stock movement was considered at isothermal process at the second step. Gravity and friction forces were considered as well. The corresponding nonlinear differential equation has been solved numerically by the Euler method. Result accuracy has been provided by use of very small integration step, that at a modern level of develop¬ment of computer facilities does not cause additional problems. Optimal step durations for direct and reverse motion were calculated by successive approximation method. Results. Impact kinetic energy has been reduced approximately 15 times with response time increase 1.5 times by optimizing of control system parameters. Increase of operation time at a direct motion from 18 ms to 27 ms has no practically significant influence on productivity. Practical value. A new mathematical model of the rod movement that have been designed gives an opportunity to find the optimal parameters of clamping device control system by means of a computer. Research practical value has been caused by the improvement of device dynamic characteristics without additional capital investments.Item Расчет балки переменного сечения на упругом основании квазианалитическим методом(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Штанько, Петр Константинович; Рягин, Сергей Львович; Штанько, Петро Констянтинович; Рягін, Сергій Львович; Shtanko, P.; Ryagin, S.RUS: Цель работы. Разработка квазианалитического метода решения нелинейных дифференциальных уравнений и его апробация применительно к балкам переменного сечения на упругом основании с двумя коэффициентами постели. Методы исследования. Искомую функцию, с учетом ее предполагаемой формы, аппроксимируем некоторой известной функцией. После ее подстановки в нелинейное дифференциальное уравнение задача сводится к аналитическому или численному нахождению таких коэффициентов функции, при которых оценка разницы между правой и левой частями дифференциального уравнения будет минимальной при всех возможных значениях переменной. В соответствии с теорией качеств, величина оценки разности позволяет судить, насколько удачно была подобрана аппроксимирующая функция. Если для аппроксимации используется степенная функция, задача сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений. Решение может быть уточнено с помощью численной оптимизации, при которой искомые коэффициенты являются варьируемыми параметрами. Полученные результаты. В ходе апробации были получены конкретные решения в области строительства. Была исследована клиновидная бетонная балка на упругом основании (грунте) с прямоугольным сечением переменной высоты. Были получены решения для семи различных форм распределенной нагрузки. Во всех случаях усредненная погрешность решения не превышала 0,1 %, что подтверждает качество предложенного метода расчета и адекватность выбранной аппроксимирующей степенной функции. Научная новизна. Авторам не встречался в литературных источниках такой метод решения нелинейных дифференциальных уравнений. Практическая ценность. Предложенный квазианалитический метод может быть использован для решения дифференциальных уравнений любого порядка с нелинейностями различного типа, в том числе – при расчетах балок переменного сечения на упругом основании. При этом учет граничных условий легко реализуем. UK: Мета роботи. Розробка квазіаналітичного методу рішення нелінійних диференційних рівнянь та його апробація стосовно балок змінного перерізу на пружній основі з двома коефіцієнтами постелі. Методи досліджень. Шукану функцію, з урахуванням її передбачуваної форми, апроксимуємо певною відомою функцією. Після її підстановки у нелінійне диференційне рівняння задача зводиться до аналітичного або чисельного знаходження таких коефіцієнтів функції, при яких оцінка різниці між правою та лівою частинами диференційного рівняння буде мінімальною при всіх можливих значеннях змінної. У відповідності до теорії якостей, величина оцінки різниці дає можливість судити, наскільки вдало було підібрано апроксимуючу функцію. Якщо для апроксимації використовується степенева функція, задача зводиться до рішення системи лінійних алгебраічних рівнянь. Рішення може бути уточнено за допомогою чисельної оптимізації, при якій шукані коефіцієнти є варійованими параметрами. Отримані результати. У ході апробації було отримано конкретні рішення в області будівництва. Було досліджено клиновидну бетонну балку на пружній основі (грунті) з прямокутним перерізом змінної висоти. Було отримано рішення для сьоми різних форм розподіленого навантаження. У всіх випадках усереднена похибка рішення не перевищувала 0,1%, що підтверджує якість запропонованого методу розрахунку та адекватність обраної апроксимуючої степеневої функції. Наукова новизна. Автори не зустрічали у літературних джерелах такий метод рішення нелінійних диференційних рівнянь. Практична цінність. Запропонований квазіаналітичний метод може бути використано для рішення диференційних рівнянь будь-якого порядку з нелінійностями різного типу, у тому числі – при розрахунках балок змінного перерізу на пружній основі. При цьому врахування граничних умов легко реалізовуване. EN: Purpose. Development of the quasi-analytical method of nonlinear differential equation solution and its approbation with reference to beams of variable cross-section on the elastic base with two base factors. Methods of researches. Required function, taking into account its assumpted form, can be approximated by some known function. After its substitution in the nonlinear differential equation, the problem is reduced to an analytical or numerical finding of such function factors at which the estimation of difference between the right and left parts of the differential equation will be minimal at all possible variable values. According to the theory of qualities, the value of a difference estimation allows to conclude, how much successfully the approximating function has been chosen. If power function is used for approximation, the problem is reduced to solution of system of the linear algebraic equations. Solution result accuracy can be improved by means of numerical optimisation at which required factors are varied parameters. Results. Specific solutions in the field of building have been obtained during approbation. The wedge-shaped concrete beam on the elastic base (ground) with rectangular cross-section of variable height has been researched. Solutions for seven various forms of the distributed load have been obtained. In all cases the average solution error had not exceed 0.1%. That confirms quality of the offered solution method and adequacy of the chosen approximating power function. Scientific novelty. The authors had not meet in literature such method of nonlinear differential equation solution. Practical value. The quasi-analytical method that has been offered can be used for solution of differential equations of any order with various types of nonlinearity, including calculations of beams of variable cross-section on the elastic base. Besides, consideration of boundary conditions can be easily realised.Item High-quality magnesium-based alloys with improved properties for engineering(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Shalomeev, V. A.; Tsivirko, E. I.; Aikin, N. D.; Шаломєєв, Вадим Aнатолійович; Цивірко, Едуард Іванович; Айкін, Микита ДмитровичEN: Purpose. To give a theoretical analysis and a reasonable choice of the main alloying elements for the development of magnesium alloys with a high level of properties. Methods of research. Metallographic and X-ray research methods. Determination of mechanical properties under tension (GOST 1497-84) and long-term strength at elevated temperatures (GOST 9651-84). Results. It is shown the relationship between the state diagrams and the melting point of the selected alloying elements with the heat resistance of magnesium alloys. Perspective elements for improvement of the heat resistance of Magnesium alloys are Nd, Ge, Ag, Y, Sc, Zr, Si, Ti and Hf. These elements form complex intermetallic phases, differed by topology and morphology. Under their influence macro- and micrograins of metal are grinded and the micro-hardness of structural components increases. As the content of alloying elements in the alloy increased, the size of spherical intermetallides grew, general number of the intermetallides increased and the strength and durability of the alloy improved. It has been established that the heat resistance of Magnesium alloys depends first on the number of thermal resistant intermetallic phase, the content of which related to the melting temperature of alloying elements. Scientific novelty. Based on an analysis of binary phase diagrams and the atomic-electronic structure of the elements, it was determined a number of alloying elements that provide the best combination of mechanical and heat-resistant properties of cast magnesium alloys. Practical value. The use of new Magnesium alloys with high complex of mechanical properties and heat-resistance increased reliability and durability of structural components and parts used in different industries, such as engineering and aircraft engines manufacture. UK: Мета роботи. Дати теоретичний аналіз і обґрунтований вибір основних легуючих елементів для розробки магнієвих сплавів з високим рівнем властивостей. Методи дослідження. Металографічний і рентгенівський методи дослідження. Визначення механічних властивостей при розтягуванні (ГОСТ 1497-84) і тривалої міцності при підвищених температурах (ГОСТ 9651-84). Отримані результати. Показано взаємозв’язок між діаграмами стану і температурою плавлення обраних легуючих елементів з жаростійкістю магнієвих сплавів. Перспективними елементами для поліпшення жаростійкості магнієвих сплавів є Nd, Ge, Ag, Y, Sc, Zr, Si, Ti і Hf. Ці елементи утворюють складні інтерметалідні фази, що відрізняються топологією і морфологією. Під їх впливом подрібнюються макро- і мікрозерна металу, збільшується мікротвердість структурних компонентів. У міру збільшення вмісту легуючих елементів в сплаві збільшувалися розміри сферичних интерметалідів і підвищувався загальна кількість надлишкової фази, покращуючи міцність і довговічність сплаву. Встановлено, що жароміцність магнієвих сплавів залежить в першу чергу від кількості термостійкої інтерметалідної фази, кількісний вміст якої пов’язане з температурою плавлення легуючих елементів. Наукова новизна. На основі атомно-електронної будови елементів, аналізу їх діаграм стану подвійних систем з магнієм визначено ряд легуючих елементів, які забезпечують краще поєднання механічних і жароміцних властивостей ливарних магнієвих сплавів. Практична цінність. Використання нових магнієвих сплавів з високим комплексом механічних властивостей і жаростійкістю дозволило підвищити надійність і довговічність конструктивних елементів і деталей, які використовуються в різних галузях промисловості, наприклад, у машинобудуванні та виробництві авіаційних двигунів.Item Применение титановых порошков с несферической формой частиц при изготовлении изделий методами 3D печати(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Джуган, Александр Андреевич; Ольшанецкий, Вадим Ефимович; Овчинников, Александр Владимирович; Джуган, Олександр Андрійович; Ольшанецький, Вадим Юхимович; Овчинников, Олександр Володимирович; Dzhugan, А.; Ol’shanetskii, V.; Ovchinnikov, А.RUS: Цель работы. Получить опытные титановые порошковые материалы с несферической формой частиц для изготовления изделий методами аддитивных технологий. Методы исследования. Растровая электронная микроскопия, металлографические исследования микроструктуры в оптическом микроскопе. Полученные результаты. Отработана технологическая цепочка получения титановых порошковых материалов с несферической формой частиц, которые удовлетворяют требованиям к сырью для аддитивных технологий. Определены основные технологические параметры процессов гидрирования исходных заготовок их механического измельчения и последующей глубокой дегазации. Получены экспериментальные образцы в виде колец, изготовленные с использованием титановых порошков несферической формы, с применением опытной установки для 3D печати. Научная новизна. Установлено влияние морфологии частиц титановых порошковых материалов на уплотняемость слоев формируемых при получении изделий методами аддитивных технологий. Практическая ценность. Разработана технологическая схема получения более дешевых (в сравнении со сферическими) титановых порошков с отходов деформационной обработки титановых сплавов. UK: Мета роботи. Отримати дослідні титанові порошкові матеріали з несферичною формою частинок для виготовлення виробів методами адитивних технологій. Методи дослідження. Растрова електронна мікроскопія, металографічні дослідження мікроструктури в оптичному мікроскопі. Отримані результати. Відпрацьована технологічна схема отримання титанових порошкових матеріалів з несферичною формою частинок, які задовольняють вимогам до сировини для адитивних технологій. Визначено основні технологічні параметри процесів гідрування вихідних заготовок їх механічного подрібнення і подальшої глибокої дегазації. Отримано експериментальні зразки у вигляді кілець, виготовлені з використанням титанових порошків несферичної форми, із застосуванням дослідної установки для 3D друку. Наукова новизна. Встановлено вплив морфології частинок титанових порошкових матеріалів на ущільнення шарів, що формуються при отриманні виробів методами адитивних технологій. Практична цінність. Розроблено технологічну схему отримання більш дешевих (в порівнянні зі сферичними) титанових порошків з відходів деформаційної обробки титанових сплавів. EN: Purpose. Obtaining of titanium powder materials with non-spherical particle shape for the manufacture of products using additive technology methods. Research methods. Scanning electron microscopy, metallographic studies of the structure in an optical microscope. Results. A technological chain of obtaining titanium powder materials with non-spherical particle shape that satisfy the raw materials requirements for additive technologies has been developed. The main technological parameters of the processes of hydrogenation of the original blanks of their mechanical grinding and subsequent deep degassing were determined. Experimental samples in the form of rings, made using titanium powders of non-spherical shape, using a pilot plant for 3D printing. Scientific novelty. The influence of the morphology of particles of titanium powder materials on the compactibility of the layers formed during the preparation of products by the methods of additive technologies is established. Practical value. A flowchart has been developed for producing cheaper (compared to spherical) titanium powders from waste deformation processing of titanium alloys.Item Ультразвуковое упрочнение зубчатых колес вертолетной трансмиссии(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Кравцов, В. В.; Кравцов, В. В.; Kravtsov, V.RUS: Цель работы. Оценка влияния ультразвукового упрочнения (УЗУ) на сопротивления усталости, величину и характер распределения остаточных напряжений в поверхностном слое образцов зубчатых колес из стали 16Х3НВФМБ-Ш вертолетной трансмиссии. Методы исследования. Для проведения сравнительных испытаний на усталость были изготовлены специальные образцы с выкружкой в количестве 34 шт. Материал образцов зубчатых колес – сталь 16Х3НВФМБ-Ш. Технологический процесс изготовления выкружки образцов аналогичен техпроцессу обработки впадин зубьев исследуемых зубчатых колес вертолетной трансмиссии. Часть образцов (17 шт.) испытывались в исходном состоянии, остальные – подвергались ультразвуковому упрочнению шариками. Испытания проводились на вибростенде ВЭДС-400 при комнатной температуре и резонансных колебаниях по первой изгибной форме консольно закрепленных образцов. Полученные результаты. На основе результатов экспериментальных исследований, показано влияние ультразвукового упрочнения на сопротивление усталости, величину и характер распределения остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое образцов из стали 16Х3НВФМБ-Ш. Научная новизна. Экспериментальные исследования показали, что ультразвуковое упрочнение повышает сопротивление усталости образцов из стали 16Х3НВФМБ-Ш и формирует в их поверхностном слое остаточные напряжения сжатия в диапазоне от -533 до -23 МПа. Предел выносливости исходных образцов составляет σ-1=588 МПа. Предел выносливости образцов с выкружкой, поверхность которых подвергалась ультразвуковому упрочнению стальными шариками, составляет σ-1= 666 МПа. Практическая ценность. На основании полученных результатов данного эксперимента возможно разработать рациональный технологический процесс изготовления зубчатых колес из стали 16Х3НВФМБ-Ш вертолетной трансмиссии, обеспечивающий их высокие эксплуатационные характеристики. UK: Мета роботи. Оцінка впливу ультразвукового зміцнення на опір утомленості, величину і характер розподілення залишкових напружень у поверхневому шарі зразків зубчатих коліс із сталі 16Х3НВФМБ-Ш вертолітної трансмісії. Методи дослідження. Для проведення порівняльних випробувань на втомленість були виготовлені спеціальні зразки з викруткою у кількості 34 шт. Матеріал зразків зубчатих коліс – сталь 16Х3НВФМБ-Ш. Технологічний процес виготовлення викружки зразків аналогічний технологічному процесу обробки впадин зубців дослідних зубчатих коліс вертолітної трансмісії. Частина зразків (17 шт.) випробувались в початковому стані, інші – піддаваались ультразвуковому зміцненню шариками. Випробування проводились на вібростенді ВЭДС-400 при кімнатній температурі та резонансних коливаннях по першій згинальній формі консольно закріплених зразків. Отримані результати. На основі результатів експериментальних досліджень, показано вплив ультразвукового зміцнення на опір втомленості, величину і характер розподілення залишкових напружень стиску у поверхневому шарі зразків із сталі 16Х3НВФМБ-Ш. Наукова новизна. Експериментальні дослідження показали, що ультразвукове зміцнення підвищує опір втомленості зразків із сталі 16Х3НВФМБ-Ш і формує в їх поверхневому шарі залишкові напруження стиску в діапазоні від -533 до -23 Мпа. Межа витримки вихідних зразків складає σ-1= 588 МПа. Межа витримки зразків з викруткою, поверхня яких піддавалася ультразвуковому зміцненню стальними шариками, складає σ-1= 666 МПа. Практична цінність. На основі отриманих результатів даного експерименту можливо розробити раціональний технологічний процес виготовлення зубчатих коліс із сталі 16Х3НВФМБ-Ш вертолітної трансмісії, що забезпечує їх високі експлуатаційні характеристики. EN: Purpose. Evaluation of the effect of ultrasonic hardening on endurance strength, the magnitude and nature of the distribution of residual stresses in the surface layer of samples of gear wheels from steel 16Х3НВФМБ-Ш of helicopter transmission is done. Methods of research. For comparative tests on fatigue, special samples were made with a fillet in a number of 34 pieces, samples material of gear wheels is steel 16Х3НВФМБ-Ш, the technological process of making fillet samples is similar to the technological process of processing the cavities of the teeth of helicopter transmission gear wheels were used. Some samples (17 pcs.) were tested in the initial state, the rest of samples were subjected to ultrasonic hardening with balls. The tests were carried out on a ВЭДС-400 vibrostand at room temperature and resonant vibrations in the first bending form of cantilevered samples. Received results. In the work, based on the results of experimental studies, the effect of ultrasonic hardening on fatigue resistance, the magnitude and nature of the distribution of residual compressive stresses in the surface layer of samples of steel 16Х3НВФМБ-Ш were schown. Scientific novelty. Experimental studies have shown that ultrasonic hardening increases the fatigue resistance of samples from steel 16Х3НВФМБ-Ш and forms in their surface layer the residual compressive stresses in the range from -533 to -23 MPa. The endurance limit of the original samples is σ-1 = 588 MPa. The endurance limit of samples with a fillet, which surface was subjected to ultrasonic hardening with steel balls, is σ-1 = 666 MPa. Practical value. Based on the results of this experiment, it is possible to develop a rational technological process for the manufacture of gear wheels from steel 16Х3НВФМБ-Ш of helicopter transmission, ensuring their high performance.Item Вплив вмісту алюмінію на мікроструктуру і фазовий склад сплавів Ti-Si-Al евтектичного типу(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Мазур, В. І.; Бірюкович, Л. О.; Mazur, V.; Birjukovich, L.UK: Мета роботи. Вивчення мікроструктури, фазового складу та параметрів кристалічної решітки фазових складових композиційних сплавів системи Ti-Si-Al, які вміщують такі (наступні) фази: α- Ті, Ti5Si3, TiAl та Ti3Al. Методи дослідження. Растрова електронна мікроскопія, рентгенофазовий аналіз. Отримані результати. В експериментальних сплавах зафіксовано утворення двох двофазних (α-Ti + Ti5Si3 та Ti2,9Al2,1 + Ti5Si3) евтектик і однієї трифазної (α-Ti + γ + Ti5(Si, Al)3). Визначено параметри кристалічних решіток і співвідношення часток фазових складових. Збільшення вмісту алюмінію в експериментальних сплавах призводить до зменшення об’єму елементарної комірки для α-Ti та α2-Ti3Al в результаті зменшення параметрів кристалічної решітки, і до збільшення для силіциду Ti5Si3. Наукова новизна. Вперше встановлена можливість утворення альтернативних двофазних евтектик α- Ti + Ti5(Si,Al)3 та Ti2,9Al2,1 + Ti5Si3. Визначено вплив вмісту алюмінію на закономірність зміни параметрів кристалічних решіток фазових складових експериментальних сплавів. Зі збільшенням вмісту алюмінію в заевтектичних сплавах характерно збільшення долі первинного силіциду титану Ti5(Si,Al)3 і появі інтерметалідів Ti 3Al та Ti Al. Збільшення вмісту алюмінію призводить до значного зменшення параметрів а, b, c та об’єму кристалічної комірки фаз α- Ti3Al та α- Ti і до збільшення цих параметрів фази Ti5(Si, Al)3. Практична цінність. Визначено послідовність фазових реакцій у процесі структуроутворення сплавів. Виявлення евтектико-евтектоїдного процесу уможливлює керування подрібненням структурних складових з метою підвищення тріщиностійкості сплавів в перебігу проектування технології для заданого сплаву. EN: Purpose. The study of microstructure, phase composition and parameters of crystal lattice of Ti-Si-Al composite alloys containing the next phase: α-Ті, Ті5Si3, TiAl and Ti3Al. Research methods. SEM, light microscopy, XRD with base data. Obtained results. Two bi-phase (α-Ті, Ti5Si3, TiAl and Ti3Al) eutectic and three-phase α-Ti + γ +Ti5(Si,Al)3 one have been registered in experimental alloys. The parameters of crystalline lattice have been determined. The increasing of Al content leads both to reduction of parameters of α-Ti and α2-Ti3Al crystal lattice and crystal cell volume. These value of Ti5Si3 are reduced. Scientific novelty. For the first time two alternative eutectic α-Ti + Ti5Si3 and Ti2,9Al2,1 + Ti5Si3 have been found. With increasing of Al content in hyper eutectic alloys the value of Ti5Si3 increases and Ti3Al appears as well. The increasing of Al content leads to decreasing parameters of crystalline cells of α- Ti3Al and α- Ti and to increasing ones of Ті5(Si,Al)3. Practical value. It was determined the sequence of phase reactions. Identification the eutectic- eutectoid process makes it possible to control grinding grains the structural constituents in the purpose increasing the fracture toughness during design the technology for given alloys.Item Структура околошовной зоны закалённой высокоуглеродистой стали после сварки с ускоренным охлаждением(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Калинин, Ю. А.; Шумилов, Андрей Александрович; Петришинец, И.; Ефременко, В. Г.; Брыков, Михаил Николаевич; Калінін, Ю. А.; Шумілов, Андрій Олександрович; Петришинець, І.; Єфременко, В. Г.; Бриков, Михайло Миколайович; Kalinin, Yu. A.; Shumilov, A. A.; Petryshynets, I.; Efremenko, V. G.; Brykov, M. N.RUS: Цель работы – исследование структуры зоны термического влияния сварного соединения закалённой на мартенсит высокоуглеродистой низколегированной стали после ручной дуговой сваркой с ускоренным охлаждением. Методы исследования. Для исследования микроструктур использована оптическая и растровая электронная микроскопия. Твердость образцов измеряли с помощью твердомера Виккерса с компьютерным управлением позиционирования и индентирования образца, а также определения диагоналей отпечатков. Результаты. Погруженные в воду (кроме свариваемых кромок) пластины из закалённой на мартенсит высокоуглеродистой низколегированной стали 120Г3С2 и низкоуглеродистой стали 09Г2С сварены ручной дуговой сваркой. Исследована микроструктура сварного соединения. Определены размеры характерных участков зон термического влияния и твердость материала на различном расстоянии от границы сплавления. Научная новизна. Впервые проведена сварка с ускоренным охлаждением в воде высокоуглеродистой стали после закалки на мартенсит без отпуска. Установле но, что в структуре зоны термического влияния твёрдая мартенситная прослойка расположена не вплотную к границе сплавления, а отделена от неё слоем аустенита. Практическая ценность. Показана принципиальная возможность сварки термически обработанных высокоуглеродистых износостойких сталей без нарушения структуры, полученной предварительной термической обработкой. UK: Мета роботи – дослідження структури зони термічного впливу зварного з’єднання загартованої на мартенсит високовуглецевої низьколегованої сталі після ручного дугового зварювання з прискореним тепловідведенням. Методи дослідження. Для дослідження мікроструктур використано оптичну та растрову електронну мікроскопію. Твердість зразків вимірювали за допомогою твердоміру Вікерсу з комп’ютерним керуванням позиціонування та індентування зразка, а також визначення діагоналей відбитків. Результати. Занурені у воду (окрім зварюваних крайок) пластини із загартованої на мартенсит високовуглецевої низьколегованої сталі 120Г3С2 та низьковуглецевої сталі 09Г2С зварено ручним дуговим зварюванням. Досліджено мікроструктуру зварного з’єднання. Визначено розміри характерних ділянок зон термічного впливу і твердість матеріалу на різній відстані від границі сплавлення. Наукова новизна. Вперше проведено зварювання з прискореним охолодженням у воді високовуглецевої низьколегованої сталі після загартування на мартенсит без відпуску. Встановлено, що в структурі зони термічного впливу твердий мартенситний прошарок розташовано не впритул до границі сплавлення, а відділено від неї шаром аустеніту. Практична цінність. Показано принципову можливість зварювання термічно оброблених високовуглецевих зносостійких сталей без погіршення структури, яку отримано попередньою термічною обробкою. EN: Purpose. Study the structure of the heat-affected zone of a welded joint of high-carbon low-alloy steel hardened to martensite after manual arc welding with accelerated cooling. Research methods. Optical and scanning electron microscopy was used to study microstructures. The hardness of the samples was measured using Vickers hardness tester equipped with a computer-controlled positioning and indentation of the sample, as well as determining the diagonals of the prints. Results. Plates of martensite-hardened high-carbon low-alloyed steel and low-carbon steel immersed in water (except edges to be welded) are welded by manual arc welding. The microstructure of the welded joint was investigat¬ed. The sizes of characteristic areas of heat-affected zones and the hardness of the material at various distances from the fusion boundary were determined. Scientific novelty. For the first time, high-carbon steel quenched to martensite without tempering was welded with simultaneous accelerated cooling in water. It has been established that in the structure of the heat-affected zone a solid martensitic layer is not adjacent to the fusion boundary, but is separated from it by a layer of austenite. Practical value. The principal possibility of welding heat-treated high-carbon wear-resistant steels without deterioration the structure obtained by preliminary heat treatment is shown.Item On the study of the influence of external pressure and carbon on the structure formation and properties of compacts baked on the basis of rapidly cooled Nd-Fe-(C,В)-Cu-Ті alloys (Part 2)(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Gulyaeva, T. V.; Brekharya, G. P.; Гуляєва, Тетяна Василівна; Брехаря, Г. П.EN: Objective. Complex study of thermodynamic and physico-chemical conditions of phase formation in ready permanent magnets, manufactured on the basis of Fe-Nd-B systems. Research methods: metallographic, x-ray, magnetometric. Result. The influence of external pressure and a small amount of carbon (0.17...0.86 % AO) on the structure and properties of permanent magnets made on the basis of the Nd-Fe-B system doped with copper and titanium. For the manufacture of permanent magnets with high magnetic energy, fast cooling products from the liquid state are used. To do this, the flakes obtained by the LRE method were pressed in a mold and spiked in a vacuum. The mold and bolts that fasten are made of alloys that have different coefficients of linear expansion. This method allows to achieve high pressure (≈ 1 HPa) during sintering. Sintering was performed in a vacuum under pressure P = 12 MPa and at a temperature of 1013 K. It is shown that carbon has a dual effect on the properties of alloys Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38, (x: 0.33...0.86 % of the stock.): on the one hand, in the presence of carbon (0.33...0.86 at.%) in the liquid alloy, micro-areas are formed, which are enriched with copper, on the basis of which, when quenched from the liquid state, ndcu2 crystals are born. On the other hand, during crystallization of the amorphous component in alloys Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 under high pressure conditions, imperfections are formed in which the alloying elements – carbon, copper, titanium, neody-mium-are diffused. Micro-areas, reaching critical sizes, become an obstacle to the displacement of domain boundaries. And in the first, and in the second cases actively manifests itself pinning-effect. Scientific novelty. I t is fou nd t hat the sin teri ng t emp erat ure of r apid ly cool ed a lloy fl akes dec reases Nd15,2F e 75,5-хCхB6,6C u1,57Т і 1,38 in conditions of high pressure of about 0.9 GPA from the technological 1323 K to the temperature of 1013 K practically does not affect the rate of nucleation of metastable phases NdCu2 and Nd2Fe14B and at the same time reduces the speed of their growth. However, this leads to an increase in the coercive force of the finished magnets from 160 kA/m to 1300 kA/m. Practical significance. The results obtained in this work are important for the further development of physical material science of magnetically hard materials and modern technology. UK: Мета роботи. Комплексне дослідження термодинамічних та фізико-хімічних умов утворення фаз в готових постійних магнітах, що виготовляються на основі систем Fe-Nd-B. Методи дослідження: металографічний, рентгеноспектральний, магнітометричний. Отримані результати. Досліджується вплив зовнішнього тиску та незначн ої кількості вуглецю (0, 17… 0, 86 % ат) на структуру та властивості постійних магнітів, які виготовлені на основі системи Nd-Fe-B, що леговані міддю та титаном. Для виготовлення постійних магнітів з високою магнітною енергією використано продукти швидкого охолодження з рідкого стану. Для цього лусочки, що отримані методом ЗРС, пресували у прес-формі та спікали у вакуумі. Прес-форма та болти, що їх скріплюють, виготовлені зі сплавів, у яких різні коефіцієнти лінійного розширення. Цей метод дає змогу досягти високого тиску ( ≈ 1 ГПа) під час спікання. Спікання виконували у вакуумі під тиском Р = 12 МПа та при температурі 1013 К. Показано, що вуглець двояко впливає на властивості сплавів Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38, (х: 0,33...0,86% ат.): з одного боку, в присутності вуглецю (0,33...0,86 ат.%) в рідкому сплаві, утворюються мікрообласті, які збагачені міддю, на базі яких при загартуванні з рідкого стану зароджуються кристали NdCu2. З іншого боку, при кристалізації аморфної складової в сплавах Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 в умовах високого тиску утворюються області недосконалостей, в які дифундують легувальн і елементи – вуглець, мідь, титан, неодим. Мікрообласті, досягаючи критичних розмірів, стають перешкодою зміщення границь доменів. І в першому, і в другому випадках активно проявляється піннінг-ефект. Наукова новизна. Встановлено, що зниження температури спікання швидко охолоджених лусочок сплавів Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 в умовах високого тиску порядку 0,9 ГПа від технологічної 1323 К до температури 1013 К практично не впливає на швидкість зародження метастабільних фаз NdCu2та Nd2Fe14B і в той же час знижує швидкість їх росту. Однак, це призводить до збільшення коерцитивної сили готових магнітів від 160 кА/м до 1300 кА/м. Практична цінність. Одержані в роботі результати мають важливе значення для подальшого розвитку фізичного матеріалознавства магнітожорстких матеріалів та сучасної техніки.Item Карбідоутворення при відпуску цементованої сталі 13Х3НВМ2ФА та його вплив на властивості шару(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Лазечний, Іван Миколайович; Степанова, Любов Петрівна; Лисиця, Олена Володимирівна; Палубінський, О. Є.; Lazechnyi, I.; Stepanova, L.; Lisitsa, E.; Palubinskii, A.UK: Мета роботи. При ХТО виробів із комплекснолегованих цементовних сталей після гарту, як правило, проводиться обробка холодом для зменшення кількості залишкового аустеніту в шарі як перед відпуском, так і після завершення ХТО. Відомо, що в цьому випадку аустеніт не впливає на карбідоутворення при відпуску. Особливістю структури сталі 13Х3НВМ2ФА, цементованої і безпосередньо загартованої від 1020…1030 °С, є 95 % залишкового аустеніту в функціональній частині шару. Це дозволяє здійснювати наступний відпуск при 530…540 °С із різною вхідною структурою – аустенітною або мартенситною. Тому мета даної роботи – дослідити вплив вхідної структури на процеси карбідоутворення при відпуску на вторинну твердість та властивості дифузійного шару сталі 13Х3НВМ2ФА. Методи дослідження. З використанням дилатометричного, металографічного, рентгеноструктурного, дюрометричного методів, диференційного фазового аналізу та електронної мікроскопії досліджено процеси карбідоутворення при відпуску на вторинну твердість цементованої сталі 13Х3НВМ2ФА. Отримані результати. До основних результатів роботи варто віднести: - залежність хімічного складу карбідів від вхідної перед відпуском структури; - карбідна фаза цементованої сталі 13Х3НВМ2ФА, відпущеної із ВА стану, більш легована молібденом, вольфрамом, ванадієм; - частка карбідів в цементованій сталі відпущеній із ВА стану, становить 9,2…10,5 % (мас.), а із ВМ – 12,6…13,0 % (мас.); - більша легованість карбідної фази та α- фази пояснює вищу на HRC 3…4 твердість сталі 13Х3НВМ2ФА після її відпуску із ВА стану. Наукова новизна. Вперше для даного класу сталей показана можливість обробки на вторинну твердість із використанням перед відпуском різних структур – вхідної аустенітної (ВА) та вхідної мартенситної (ВМ). Після відпуску із ВА структурою в шарі отримується менша частка карбідів, але більш легованих, тобто спеціальних, та більш легований твердий розчин. Практична цінність. Використання відпуску сталі 13Х3НВМ2Ф із ВА стану дозволяє отримати твердість на HRC 3…4 вище порівняно із відпуском із ВМ стану. При технічних вимогах до твердості поверхонь ЗК ГТД HRC ≥ 60 твердість ЗК із значенням HRC 57…58 після відпуску із ВМ стану не відповідає цим вимогам. Крім того, показники контактної довговічності, зносостійкості та границі витривалості завдяки перевазі в твердості будуть вищими. EN: Purpose. During chemical and thermal treatment of parts made of complex-alloyed cemented steels after quench¬ing, as a rule, a cold treatment is carried out to reduce the amount of residual austenite in the layer both before the release and after the completion of chemical and thermal treatment. In this case austenite is known not to affect carbide formation during tempering. The peculiarity of 13Х3НВМ2ФА steel structure after cementation and direct quenching from 1020 ... 1030 °С is the presence of 95 % residual austenite in the functional part of the layer. This makes it possible to conduct tempering at 530...540 °С with different initial structure – austenitic or martensitic. Therefore, the objective of this work is to investigate the effect of the initial structure on the carbidization processes during tempering on the secondary hardness and on the properties of the diffusion layer of steel 13Х3НВМ2ФА. Research methods. Carbidization processes were studied during tempering of cemented steel 13Х3НВМ2ФА for the secondary hardness using dilatometric, metallographic, X-ray structural, durometric methods, differential phase analysis, electron microscopy. Results. The main results of the work include: - dependence of the chemical composition of carbides on the initial structure before tempering; - the carbide phase of cemented steel 13Х3НВМ2ФА released from the initial austenitic state, is more doped with molybdenum, tungsten, and vanadium; - the carbides share in the cemented steel released from the initial austenitic state is 9,2...10,5 % (wt.), and of the initial martensitic state – 12,6...13,0 % (wt.); - higher alloyance of the carbide and α- phases explains higher hardness of steel 13Х3НВМ2ФА as per HRC 3...4 after its release from the initial austenitic state. Scientific novelty. The possibility of processing for secondary hardness is shown for the first time for this grade of steel using different structures before release – initial austenitic (IA) and initial martensitic (IM). After tempering with an IA structure in the layer a smaller, but more doped, proportion of carbides is obtained i.e. special, and more doped solid solution. Practical value. The use of tempered 13Х3НВМ2ФА steel under IA condition allows to obtain HRC 3...4 hardness and higher compared to the one tempered under IT condition. The technical requirements for the hardness of the surface of the toothed wheel of gas turbine engine being ≥ 60, the hardness of the toothed wheel with the HRC value 57...58 after tempering under IM condition does not meet these requirements. In addition, indicators of contact durability, wear resistance and endurance limits due to the advanced hardness will be higher.Item Оцінка високотемпературної корозії жароміцних сплавів на нікелевій основі(Національний університет «Запорізька політехніка», 2019) Глотка, Олександр Анатолійович; Гайдук, С. В.; Glotka, O.; Haiduk, S.UK: Мета роботи. Встановити кореляційний зв’язок між швидкістю корозії і співвідношенням легуючих елементів на підставі математичної обробки експериментальних значень ливарних жароміцних нікелевих сплавів (ЖНС) в умовах синтетичної золи. Методи дослідження: експериментальні значення оброблялися в програмному комплексі Microsoft Office в пакеті EXCEL методом найменших квадратів з отриманням кореляційних залежностей типу «параметр-властивість» з отриманням математичних рівнянь регресійних моделей, які оптимально описують ці залежності і побудовою ліній трендів. Отриманні результати. Оскільки сучасні ЖНС мають складні багатокомпонентні склади, в яких спостерігається комплексний вплив елементів на корозію, оцінка стійкості ВТК проводилася за величиною відомого параметра Пкс. Це дозволило зіставляти рівень стійкості сплавів з різними схемами легування. Проте, даний параметр не охоплює всі легуючі елементи, які присутні в складі ЖНС. Тому в результаті аналізу і обробки експериментальних даних запропоновано співвідношення легуючих елементів для оцінки корозійної стійкості, яке враховує комплексний вплив основних компонентів сплаву. Так як ВТК пов’язана з присутністю тих чи інших елементів в сплаві і їх концентрацією, то співвідношення Кпс дозволяє більш адекватно оцінювати, для багатокомпонентних нікелевих систем, середню швидкість корозії для різних температур. Залежності середньої швидкості корозії від Кпс для монокристалічних сплавів мають прямолінійний вид, це пояснюється специфікою систем легування матеріалів даного класу. Характерним для них є значно менша кількість хрому (до 10 % мас.) і зниження вмісту (а в де я к их сплавах відсутність) титана, що призводить до істотного зниження ВТК-стійкості матеріалу. Встановлено, що для забезпечення необхідного рівня ВТК-стійкості сплавів спрямованої та рівновісної кристалізації, величина співвідношення має бути не менше Кпс ≥ 2, яке забезпечить неруйнівного щільну плівку продуктів корозії. Так, для сплавів з Кпс ≤ 2, характерне утворення товстого шару продуктів корозії, який легко відшаровується в процесі експлуатації. Отримані регресійні моделі дають можливість прогнозувати середню швидкість корозії в залежності від системи легування сплаву, як при розробці нових ЖНС для спрямованої кристалізації, так і при удосконаленні складів відомих промислових композицій в межах марочного складу. Отримані кореляційні залежності мають експоненціальний характер. Наукова новизна. Вперше запропоновані співвідношення КПС, за допомогою яких можна адекватно прогнозувати середню швидкість корозії для різних температур багатокомпонентних композицій ЖНС. Практична цінність. Запропоновано ефективне рішення по прогнозуванню середньої швидкісті корозії для різних температур сплавів як при розробці нових складів ЖНС, так і при вдосконаленні відомих промислових марок. EN: Purpose. Establish a correlation between the rate of corrosion and the ratio of alloying elements based on the mathematical treatment of experimental values of foundry heat resisting nickel alloys (ZNS) under synthetic ash conditions. Methods of research. Experimental values were processed in the Microsoft Office program suite in the EXCEL package with the least squares method, with the result of correlation dependencies of the “parameter-property” type with the obtaining of mathematical equations of regression models that optimally describe these dependencies and the construction of trend lines. Results. Since modern ZNS have complex multicomponent compositions, in which there is a complex influence of elements on corrosion, the evaluation of the stability of the corrosion was carried out per the size of the known parameter Кпс. This allowed to compare the level of stability of alloys with different doping schemes. However, this parameter does not cover all the doping elements that are present in the ZNS. Therefore, because of the analysis and processing of experimental data, the ratio of alloying elements to assess corrosion resistance is proposed, which considers the complex influence of the main components of the alloy. Since VTK is related to the presence of certain elements in the alloy and their concentration, the ratio Kпс allows more adequately to evaluate, for multi-component nickel systems, the average rate of corrosion at different temperatures. The dependence of the average corrosion rate on Kпс for monocrystalline alloys is straightforward, due to the specificity of the doping systems of the materials of this class. Characteristic for them is a significantly smaller amount of chromium (up to 10% by weight) and lowering of the content (and in some alloys, absence of) titanium, which leads to a significant reduction in the VTK-stability of the material. It is established that in order to ensure the required level of VTK-stability of alloys of directed and equilibrium crystallization, the value of the ratio should be not less than Кпс ≥ 2, which will provide a nondestructive dense film of corrosion products. So, for alloys with Кпс ≤ 2, the formation of a thick layer of corrosion products is characteristic, which is easily evaporated during the operation. The obtained regression models give an opportunity to predict the average speed of corrosion depending on the alloy alloy system, as in the development of new ZNS for directed crystallization, and in improving the composition of known industrial compositions within the branded composition. The obtained correlation dependencies are exponential in nature. Scientific novelty. For the first time, the ratios of Kпс are proposed, by which one can adequately predict the average corrosion rate for different temperatures of the multicomponent ZNS compositions. Practical value. An effective solution is proposed for predicting the average corrosion rate for different temperatures of alloys, both in the development of new formulations of ZNS, and in the development of well-known industrial brands.