ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КУВАННЯ ПОКОВОК ВИСОКОЛЕГОВАНИХ МАРОК СТАЛЕЙ НА ГІДРОПРЕСАХ

Автор(и)

  • Антон Матюхін Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна https://orcid.org/0000-0002-2261-0577
  • Володимир Товстюченко Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна https://orcid.org/0009-0008-0353-8101

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2025-4-8

Ключові слова:

напружено-деформований стан металу, високолегована сталь, кування, гідравлічний прес, хронометраж операції, ресурсозберігаючі технології.

Анотація

Мета роботи. Проведення хронометричного дослідження процесу кування високолегованих марок сталей на гідравлічних пресах для виявлення шляхів застосування ресурсозберігаючих технологій, що в кінцевому випадку дасть можливість знизити собівартість виготовлення продукції та підвищити конкурентну спроможність вітчизняних виробників кованої продукції.

Методи дослідження. Використано комплекс взаємодоповнюючих наукових методів, які дозволили отримати емпіричні дані та провести аналіз. Зокрема, основним емпіричним методом, застосованим у дослідженні, був хронометраж, а саме: точне вимірювання та фіксація тривалості окремих технологічних операцій у процесі вільного кування. Для формування повної картини технологічного процесу та порівняння фактичних даних з плановими було застосовано аналіз технологічної документації.

Методи обробки та аналізу даних дозволили розрахувати коефіцієнт виконання норм часу. Цей комплекс методів дозволив не лише кількісно оцінити витрати часу, але й якісно проаналізувати організацію та технологію процесу кування з метою розробки рекомендацій щодо його оптимізації.

Отримані результати. Проведений хронометраж всіх складових технологічного процесу кування і подальший аналіз виявив тенденції з удосконалення процесу кування високолегованих марок сталей..

Наукова новизна. Поопераційний хронометраж процесу кування поковок супроводжувався аналізом особливостей технологічного процесу, обладнання, що застосовувалося, маси злитка і маси готової поковки, робочих записів, що виконувалися технологічним персоналом в картах кування по факту виконання процесу.

Практична цінність. Отримані результати хронометричного дослідження існуючого технологічного процесу кування крупних злитків на гідропресах дають можливість виявити та застосувати технічні рішення для зниження ресурсовитрат.

Біографії авторів

Антон Матюхін, Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя

канд. техн. наук, доцент, завідувач кафедри обробки металів тиском Національного університету «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна

Володимир Товстюченко, Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя

аспірант кафедри обробки металів тиском Національного університету «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Україна

Посилання

A.Yu. Matyukhin, I.A. Alferov, T.A. Stefanenko et al. (2019). Methods for improving the quality of forging high-alloy steels and alloys on hydraulic presses. Bulletin of the National Technical University “KhPI”. Series: Innovative technologies and equipment for materials processing in mechanical engineering and metallurgy: collection of scientific papers. Kharkiv : NTU “KhPI”, 12 (1337), 36 41.

Matyukhin A.Yu., Knapinski M., Ben A.M. (2024). Main stages of designing resource-saving technologies for ingot deformation on hydraulic presses. New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering, 3, 66 71. https://doi.org/10.15588/1607-6885-2024-7-7

D.V. Obdul, V.D. Obdul, V.V. Duving, V.I. (2009). Tretyak Increasing the productivity of large-scale forging on hydraulic presses. New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering, 2, 73 75.

Kargin S.B. (2012). Improvement of shaft forging processes / Metal pressure treatment, 2(31), 101 106.

Kargin S.B. (2010). Innovative technologies for forging large forgings. Bulletin of the National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”. Series “Mechanical Engineering”, 60, 165 168.

Kargin S.B. (2013). Investigation of the forging of axial defects in ingots during shaft forging. Bulletin of the Priazovsk State Technical University. Series “Technical Sciences”, 27, 64–68.

V.K. Zablotsky, Ya.G. Zhbankov, A.A. Shvets, V.V. (2013). Panov Broaching of workpieces with a non-uniform temperature. Scientific Bulletin of the Dnipropetrovsk State Medical Academy, 2(12E), 52–62.

Y.S. Leea, S.U. Lee b, C.J. Van Tynec, B.D. Joo d, Y.H. Moon Internal void closure during the forging of large cast ingots using a simulation approach. Journal of Materials Processing Technology 211, 1136–1145. doi:10.1016/j.jmatprotec.2011.01.017.

Wang J, Fu P, Liu H, Li D, Li Y (2012). Shrinkage porosity criteria and optimised design of a 100-ton 30Cr2Ni4MoV forging ingot. Mater Design 35: 446–456. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.09.056

Zhang X-X, Cui Z-S, Chen W, Li Y (2009). A criterion for void closure in large ingots during hot forging. J Mater Process Tech 209(4):1950–1959. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.04.051.

Feng C, Cui Z, Liu M, Shang X, Sui D, Liu J (2016). Investigation on the void closure efficiency in cogging processes of the large ingot by using a 3-D void evolution model. J Mater Proc Technol 237: 371–385. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2016.06.030.

Chen K, Yang YT, Liu KJ, Shao GJ (2010). Simulation of void defect evolution during the forging of steel ingots. In Adv Mater Res (Vol. 97, pp. 3079-3084). Trans Tech Publications Ltd. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.97-101.3079.

Kim Y, Cho J, Bae W (2011). Efficient forging process to improve the closing effect of the inner void on an ultra-large ingot. J Mater Proc Technol 211(6):1005–13. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2011.01.001.

Li Y, He T, Zeng Z (2013). Numerical simulation and experimental study on the tube sinking of a thin-walled copper tube with axially inner micro grooves by radial forging. J Mater Proc Technol 213(6):987–996. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2013.02.017

Banaszek G, Stefanik A (2006). Theoretical and laboratory modelling of the closure of metallurgical defects during forming of a forging. J Mater Proc Technol 177 (1–3):238-242

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-23

Номер

№ 4 (2025): Нові матеріали і технологіі в металургії та машинобудуванні

Розділ

Моделювання процесів в металургії та машинобудуванні

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.