Науковий вісник НГУ

Критерії оцінювання придатності металів і сплавів до литва та деформування

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2025

Останнє оновлення: 25 лютого 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 48

Authors:

Т.В.Кімстач, orcid.org/0000-0002-8993-201X, Інститут чорної металургії імені З. І. Некрасова НАН України, м. Дніпро, Україна; Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

К.І.Узлов, orcid.org/0000-0003-0744-9890, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна,  е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.П.Білий, orcid.org/0000-0003-1234-5404, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна,  е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.Ф.Мазорчук, orcid.org/0000-0002-8512-0727, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна,  е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.I.Реп’ях*, orcid.org/0000-0003-0203-4135, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна,  е-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Corresponding author e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (1): 040 - 047

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-1/040

Abstract:

Мета. На основі аналізу існуючих критеріїв прогнозування придатності металів і їх сплавів для виготовлення з них виробів деформуванням або литтям розробити комплекс безрозмірних параметричних критеріїв і їх кількісні шкали, використання яких дозволить підвищити точність прогнозування придатності й доцільності металів і сплавів до їх обробки тиском або литвом.

Методика. У роботі використано феноменологічний підхід до інтерпретації результатів системного аналізу механічних та окремих ливарних властивостей металів і сплавів в умовах невизначеності із запозиченням літературних довідкових даних, даних експертних оцінок і результатів власних досліджень. Власні дані отримані експериментально за стандартними методиками визначення механічних властивостей сплавів та оригінальною авторською методикою визначення величини їх абсолютно утрудненої лінійної усадки при литті.

Результати. Авторами вперше запропоновані параметричні безрозмірні критерії та шкали до них (критеріальні групи), застосування яких дозволяє за рахунок комбінацій таких груп провести оцінку придатності будь-якого сплаву чи металу до можливості його використання для виготовлення виробів способами лиття та/або обробки тиском.

Наукова новизна. Уперше розроблені й запропоновані до використання на початкових етапах розробки нових сплавів або технологій виготовлення з них виробів безрозмірні параметричні критерії та їх кількісні шкали для попередньої оцінки (прогнозу) доцільності обробки сплавів тиском або литтям безвідносно від їхнього виду та способу.

Практична значимість. Використання розроблених критеріїв та їх кількісних шкал дозволить розробникам сплавів і працівникам профільних підприємств заощадити час і витрати як на розробку сплаву, так і на його впровадження у виробництво.

Ключові слова: деформація, видовження, заготовка, пластичність, усадка, лиття, структура, термічна обробка

References.

1. Zhou, W., Lin, J., Balint, D. S., & Dean, T. A. (2021). Clarification of the effect of temperature and strain rate on workpiece deformation behaviour in metal forming processes. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 171, 103815. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2021.103815.

2. Gronostajski, Z., Pater, Z., Madej, L., Gontarz, A., Lisieck, L., Lukaszek-Solek, A., …, & Ziólkiewicz, S. (2019). Recent development trends in metal forming. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 19(3), 898-941. https://doi.org/10.1016/j.acme.2019.04.005.

3. Smallman, R., & Ngan, A. (2014). Chapter 9 ‒ Plastic Deformation and Dislocation Behaviour. Modern Physical Metallurgy (Eighth Edition), 357-414. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098204-5.00009-2.

4. Zhao, Y., Liu, K., Zhang, H., Tian, X., Jiang, Q., Murugadoss, V., & Hou, H. (2022). Dislocation motion in plastic deformation of nano polycrystalline metal materials: a phase field crystal method study. Advanced Composites and Hybrid Materials, 5, 2546-2556. 

5. Yan, Z., Zhu, J., Zhang, Z., Wang, Q., & Xue, Y. (2022). The microstructural, textural, and mechanical effects of high-pressure torsion processing on Mg alloys: A review. Frontiers in Materials, 9, 1-23. https://doi.org/10.3389/fmats.2022.964992.

6. Al-Zubaydi, A. S. J., Zhilyaev, A. P., Wang, S. C., Kucita, P., & Reed, P. A. S. (2016). Evolution of microstructure in AZ91 alloy processed by high-pressure torsion. Journal of Materials Science, 51, 3380-3389. https://doi.org/10.1007/s10853-015-9652-2.

7. Davoudi, K. M., & Vlassak, J. J. (2018). Dislocation evolution during plastic deformation: Equations vs. discrete dislocation dynamics study. Journal of Applied Physics, 123(8), 085302. https://doi.org/10.1063/1.5013213.

8. Liewald, M., Bergs, T., Groche, P., Behrens, В-А., Briesenick, D., Müller, М., Niemietz, Р., Kubik, С., & Müller, F. (2022). Perspectives on data-driven models and its potentials in metal forming and blanking technologies. Production Engineering-Research and Development, 16, 607-625 https://doi.org/10.1007/s11740-022-01115-0.

9. Homan, O. H., & Rakhmanov, S. R. (2010). Modelling of processes of vibrating pressing of seamless pipes on profile to press of installation of pressing of pipes. System technologies, 2(67), 126-145.

10. Wang, Y., & Li, J. (2010). Phase field modeling of defects and deformation. Acta Materialia, 58(4), 1212-1235. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2009.10.041.

11. Hruzyn, N. V., & Vakhrusheva, V. S. (2017). Texture and properties evaluation of pipes made of the Ti-3al-2.5V alloy after hot deformation pressing. Information systems, mechanics and control, 17, 67-75. https://doi.org/10.20535/2219-3804152016108378.

12. Liu, J., Shi, M. S., Cheng, M., Chen, S., Zhang, S., & Petrenko, V. (2024). Susceptibility of internal defects to process parameters and control mechanism of defects in cross wedge rolling of Inconel 718 alloy. Journal of Manufacturing Processes, 125, 337-353. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.07.045.

13. Ivanitsky, G. K. (2017). Numerical simulation of droplets deformation and breakup in shearing flows. Physics of aerodisperse systems, 54, 110-121. https://doi.org/10.18524/0367-1631.2017.54.133151.

14. Bolshakov, Vl. Y., Derhach, T. A., Panchenko, S. A., & Balev, A. E. (2013). Control of structural formation processes in the manufacture of hot-pressed pipes from ferritic austenitic steels. Metallurgical and mining industry, 5(284). 55-59.

15. Yehorov, V. S., Yehorov, O. P., Potap, O. Yu., Kuzmenko, M. Yu., Kriachko, O. P., & Kuvaiev, V. M. (2016). Optimization of the continuous sheet rolling setup process. Metallurgical and mining industry, 1(298), 106-109.

16. Kimstach, T. V., Uzlov, K. I., Repiakh, S. I., Mazorchuk, V. F., Usenko, R. V., & Ivanova, L. Kh. (2021). Physical and foundry propertiesof Cu-Sn-Al system alloys. Theory and practice, 6(131), 31-38. https://doi.org/10.34185/tpm.6.2021.05.

17. Dudnykov, A. A., Belovod, A. Y., Kelemesh, A. A., Pohoret­skyi, A. M., & Perelyt, Y. V. (2012). Plastic deformation of metal during pressure treatment. Eastern-European journal of enterprise technologie, 3/5(57), 43-46.

18. Myronova, T. M. (2023). The possibility of obtaining sheet metal from white cast iron with increased plasticity. Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Road University, 1(103), 53-57. https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2023.103.0.53.

19. Henriques, J., Castro, P. M., Dias, R., Magalhães, B., & Estrela, M. (2023). Potential Industrial Synergies in the Steelmaking and Metal-Processing Industry: By-Products Valorization and Associated Technological Processes. Sustainability, 15(21), 15323. https://doi.org/10.3390/su152115323.

20. Medvediev, M. I., Bobukh, O. S., Kuzmina, O. M., & Samsonenko, A. A. (2022). Improvement of forging titanium alloys technology at the “Dnepropress Steel” Co.Ltd.. Materials working by pressure, 1(51), 80-86. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2022-1(51)80.

21. Borisenko, A. Yu., Ambrazhej, M. Yu., & Malysh, A. D. (2017). Mechanical properties of medium- and high-carbon cast steel after tensile testing at increased temperatures. Metal and Casting of Ukraine. 6-7(289-290), 22-27.

22. Kondratiuk, S. Ye., Veis, V. I., Parkhomchuk, Zh. V., & Tokareva, O. O. (2019). Structure and properties of cast steels depending on thermokinetic parameters of treatment and crystallization of melt. Metallurgy and metal processing, 2, 32-43.

23. Uzlov, K. I., Kimstach, T. V., Remez, O., Bilyi, A. P., & Karpova, T. P. (2024). Pressure treatment of cast bronze BrO₃A₃. Innovative technologies in science and education. European experience, (pp. 216-219). UDUNT.

24. Mazorchuk, V. F., Repiakh, S. I., Uzlov, K. I., Usenko, R. V., & Dziubyna, A. V. (2018). The Singing Bronze. “New materials and technologies in mechanical engineering-2018”, (pp. 116-118). KPI im. Ihoria Sikorskoho. ІSSN 2524-0544 (Print).

25. Steel and alloy grader. Retrieved from https://www.splav-kharkov.com/choose_type.php.

• < Попередня
• Наступна >