Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні https://nmt.zp.edu.ua/ <p style="text-align: left;"><strong>Опис</strong><strong>:</strong> науковий журнал <strong>«Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні»</strong> (скорочена назва – <strong>«НМТ»</strong>) <span lang="uk">- це</span><span lang="ru"> міжнародне академічне рецензоване видання. </span>У журналі публікуються наукові статті (<span lang="RU">твори</span>, що докладно висвітлюють визначену тему, ідею, питання й містять елементи їхнього аналізу), а також рецензії (твори, що містять аналіз і аргументовану оцінку авторського оригіналу або видання, що вийшло), які дістають об'єктивного розгляду п<span lang="uk">ровідними фахівцями</span>, що оцінюється за суттю без урахування раси, статі, віросповідання, етнічного походження, громадянства або політичної філософії автора(ів).<span lang="uk"><strong><br /></strong></span><strong>Засновник</strong><strong> <span lang="uk">та видавець:</span></strong> <a href="http://zntu.edu.ua/">Національний університет "Запорізька політехніка"</a>.<span lang="ru"><br /><strong> Країна</strong></span><strong>:</strong> <span lang="ru">Україна</span><span lang="uk">.<strong><br /></strong></span><strong>ISSN</strong> 1607-6885 (print), <strong>ISSN</strong> 2786-7358 (online)<strong><br /></strong></p> <p><strong>Реєстрація суб’єкта у сфері друкованих медіа: </strong>Рішення Національної ради України з питань телебачення і радіомовлення № 3040 від 07.11.2024 року. Ідентифікатор медіа: R30-05583</p> <p style="text-align: left;">Наказом Міністерства освіти і науки України № 1471 від 26.11.2020 р. «Про затвердження рішень Атестаційної колегії Міністерства щодо діяльності спеціалізованих вчених рад від 26 листопада 2020 року» журнал "Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні" включений до <strong>переліку наукових фахових видань України в категорії "Б"</strong>, в яких можуть публікуватися результати дисертаційних робіт на здобуття наукових ступенів доктора і кандидата технічних наук.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Рік заснування</span>:</strong> 1997. <strong>Пер<span lang="uk">і</span>одичн<span lang="uk">і</span>сть <span lang="uk">виходу</span>:</strong> 4 рази <span lang="ru"> на рік</span>.<strong><br /></strong><strong>Обсяг:</strong>до 20 ум. друк. арк. <strong>Формат:</strong> 60x84/8.<br /><strong>Друк: </strong>чорно-білий.<br /><strong> Мови:</strong> <span lang="UK">англійська, українська.<br /></span><strong><span lang="ru">Галузі науки</span>:</strong> <span lang="ru">технічні науки</span>.<strong><br /></strong><strong>Мета<span lang="uk">: </span></strong>служінн<span lang="uk">я</span> академічному співтовариству шляхом публікації актуальних статей, отриманих у результаті оригінальних теоретичних і прикладних досліджень у різних напрямках академічної діяльності.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Завдання: </span></strong>нов<span lang="uk">і</span> постановк<span lang="uk">и</span> задач і метод<span lang="uk">и</span> дослідження, а також надання допомоги фахівцям, інженерам, вченим і дослідникам у поширенні інформації про стан справ у сфері тематики журналу.<strong><br /></strong><strong>Тематика</strong><span lang="uk">:</span> металургія, машинобудування, технологія будування, теплофізика, технологія матеріалів, промтранспорт.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Розд</span><span lang="uk">і</span><span lang="ru">ли ж</span>урнал<span lang="uk">у</span>:<strong><br /></strong></strong>- структуроутворення, опір руйнуванню та фізико-механічні властивості;<br />- конструкційні і функціональні матеріали: <br />- технології отримання та обробки конструкційних матеріалів;<br />- моделювання процесів в металургії та машинобудуванні; <br />- механізація, автоматизація та роботизація. <br /><strong><span lang="ru">Реферування та </span><span lang="uk">і</span><span lang="ru">ндексація:</span></strong> <span lang="uk">с</span>татті, що опублікован<span lang="uk">і</span> в журналі, реферуються <span lang="uk">у</span> провідних міжнародних та національних <strong>реферативних журналах</strong> і <strong>наукометричних базах даних</strong>, а також розміщуються у <strong>цифрових архівах </strong>та<strong> бібліотеках </strong>з безкоштовним доступом у режимі on-line<span lang="uk">: </span><span lang="en-us">Ulrich’s Periodical Directory, <span lang="ru">ВІНІТІ</span><span lang="en-us">, </span><span lang="en-us"><span lang="ru">"Джерело"</span><span lang="en-us">,</span></span> <span lang="ru">"</span><span lang="ru">Україніка наукова"</span><span lang="en-us">, </span></span><span lang="ru">УРАН</span><span lang="en-us">, </span><span lang="ru">Національна бібліотека України ім. В.І. Вернадського</span><span lang="ru"> </span><span lang="uk">та ін</span><span lang="ru">.</span><span lang="en-us"><strong><br /></strong></span><strong><span lang="ru">Редк</span></strong><span lang="ru"><strong>олегія</strong></span><strong>:</strong> <em><span lang="ru">головний редактор</span></em><span lang="ru"> - Сергій Бєліков, д-р техн. наук, професор;</span> <em><span lang="ru">заст. головного редактора </span></em>- <span lang="ru">Вадім Ольшанецький, д-р. техн. наук, професор; </span><span lang="ru"><em>Валерій Наумик, д-р. техн. наук, професор. </em></span><span lang="ru"><em>Члени</em> редколегії наведені</span> <span lang="ru"><a href="http://nmt.zntu.edu.ua/index.php/1607-6885/about/editorialTeam">тут</a>.<strong><br /></strong></span><strong><span lang="ru">Оплата за публ</span><span lang="uk">і</span><span lang="ru">кацію і обробку: </span></strong>Статті публікуються і рецензуються <strong>безкоштовно</strong>.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Відповідальність авторів</span>:</strong> Направляючи статті в журнал "НМТ", автори тим самим приймають на себе повну відповідальність за дотримання авторських прав інших осіб і організацій, точність наведених цитат, даних і ілюстрацій, нерозголошення державної і службової таємниць, висловлюють свою згоду безкоштовно передати редакції журналу права на публікацію, переклад на іноземні мови, збереження і поширення матеріалів статті в будь-якій формі. Автори, що мають наукові ступені, направляючи статті в журнал, тим самим виражають свою згоду безкоштовно виступити як рецензенти статей інших авторів за поданням редакції журналу у встановлений нею термін. Статті, що направляються в журнал, повинні бути оригінальними, новими і цікавими для читацької аудиторії журналу, мати обґрунтовані мотивацію і мету, бути неопублікованими раніше і не розглядатися для публікації в інших журналах. Статті не повинні містити тривіальні й очевидні результати, робити необґрунтовані висновки і повторювати висновки вже опублікованих досліджень.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Читацька аудиторія</span>: </strong><span lang="uk">в</span>ч<span lang="uk">ені</span>, <span lang="ru">співробітники вищих навчальних закладів, аспіранти і студенти</span><span lang="ru">, фахівці-практики.<strong><br /></strong></span><strong><span lang="ru">Авторські права</span>: </strong>Журнал дозволяє авторам мати авторські права без обмежень і зберігати права на видання без обмежень. Журнал дозволяє користувачам читати, завантажувати, копіювати, поширювати, друкувати, шукати, або посилатися на повні тексти своїх статей. Журнал дозволяє повторне використання його вмісту у відповідності з Creative Commons ліцензією СС-BY.<strong><br /></strong><strong><span lang="ru">Публічність та метод доступу</span>:</strong> <span lang="ru">вільний доступ он-лайн до повнотекстових публікацій</span>.</p> <h3 style="text-align: justify;"><strong><img src="http://nmt.zntu.edu.ua/public/site/images/grechko/1OA1.png" alt="" /> </strong></h3> uk-UA <h3 align="justify"><span>Положення про авторські права Creative Commons</span></h3><p align="justify"><span style="font-family: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif;"> Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:</span></p><ul><li><p align="justify">Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії <a href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/" target="_new">Creative Commons Attribution License</a>, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.</p></li><li><p align="justify">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.</p></li><li><p align="justify">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.</p></li></ul> belikov@zp.edu.ua (Sergiy Byelikov) rvv@zp.edu.ua (Nataliia Savchuk) чт, 27 бер 2025 14:06:12 +0200 OJS 3.2.1.2 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 ПОБУДОВА ГЛОБАЛЬНОЇ МОДЕЛІ ВІДСІКУ НОСОВОЇ СТІЙКИ ШАСІ ЛІТАКА, ТА ПОРІВНЯННЯ ЇЇ З ЛОКАЛЬНОЮ МОДЕЛЛЮ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325562 <p><strong>Мета роботи.</strong> Побудова глобальної моделі відсіку шасі літака, дослідження напружено-деформованого стану зон конструкції відсіку та порівняльний аналіз її з локальною моделлю. Основна задача цієї роботи – оцінити можливість використання глобальної моделі для подальшої оцінки ресурсу та статичної міцності конструкції відсіку шасі літака.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Розроблена глобальна модель та отримані чисельні розрахунки напружено-деформованого стану відсіку носової стойки шасі літака з використанням програмного комплексу PATRAN/NASTRAN. Для створення сітки плоских елементів були використані елементи типу Quad4. Для отримання сітки задовільних розмірів використовувався інструмент Mesh Seed. Метод створення сітки – Iso Mesh. Всі балочні елементі конструкції були змодельовані з використанням Bar елементів. Для чисельного розв’язку представленої задачі використаний нелінійний вирішувач 106 – Nonlinear Static.</p> <p><strong>Отримані результати. </strong>Проведено чисельний розрахунок напружено-деформованого стану носової стійки шасі літака при глобальної моделізації. Отримано візуалізація лінійного переміщення, нормальних напружень на верхній та нижній поверхні стінки, прогини стінки та пластини між елементами підкріплення, локальне зображення рівноваги елементу по осьовій силі та згинаючому моменту. Побудовано графіки цих характеристик напружено-деформованого стану конструкції. Зроблено порівняльний аналіз результатів розрахунків локальної та глобальної моделей.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Застосування методики розрахунку напружено-деформованого стану складних конструкцій елементів авіаційної техніки з використанням комп’ютерних програмних комплексів в умовах сучасного розвитку авіаційної науки та техніки.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Результати порівняльного аналізу глобальної та локальної моделей і методику чисельного обчислення напружено-деформованого стану складної конструкції можна використовувати для подальшої оцінки ресурсу та статичної міцності конструкції відсіку шасі літака.</p> Тетяна Левицька, Ірина Пожуєва, Олексій Манжос Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325562 ср, 26 бер 2025 00:00:00 +0200 ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КУТА МІЖ КРИВОШИПАМИ НА ЗАПАС МІЦНОСТІ НЕПОВНООПОРНОГО КОЛІНЧАСТОГО ВАЛУ 2-ЦИЛІНДРОВОГО ОПОЗИТНОГО ДВИГУНА https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325565 <p><strong>Мета роботи. </strong>Метою дослідження є зменшити навантаження, що діють на елементи неповноопорного колінчастого валу двоциліндрового опозитного двигуна внутрішнього згорання за рахунок вибору оптимального значення кута між кривошипами. Це дасть можливість підвищити запас надійності колінчастого валу.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>В роботі використовуються теоретичні (перехід від конкретного до абстрактного), емпіричні (спостереження, вимірювання, порівняння) та комплексні (абстрагування, моделювання, аналіз і синтез) методи досліджень. Для виконання дослідження використовувалась комп’ютерна програма Engine Calculation, пакет програм Microsoft Office. Об’єкт дослідження – чотиритактний двоциліндровий опозитний бензиновий мотоциклетний двигун МТ-10-36. Предмет дослідження – вплив кута між кривошипами γ<sub>к</sub> неповноопорного колінчастого валу на запас міцності двоциліндрового опозитного двигуна.</p> <p><strong>Отримані результати. </strong>Вирішено актуальне питання підвищення надійності двоциліндрового бензинового ДВЗ з різним кутом між кривошипами колінчастого валу γ<sub>к</sub>&nbsp;. Розраховані сили, що діють на шатунні та корінні шийки колінчастого валу базового двигуна МТ-10-36 та двигунів зі зміненим кутом γ<sub>к</sub>&nbsp; (всього 5 варіантів). Розраховано моменти, які набігають на всі корінні та шатунні шийки колінчастого валу, для двигунів з різним кутом γ<sub>к</sub>. Розраховані чисельні значення запасів міцності елементів колінчастого валу дозволяють стверджувати, що двигуни з кутами γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;210&nbsp;град., γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;240&nbsp;град. або γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;270&nbsp;град. мають покращені показники надійності (у порівнянні з базовим двигуном).</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Відому методику розрахунку сил, що діють на корінні шийки ДВЗ, модифіковано для двоциліндрових опозитних двигунів, які не мають проміжної (середньої) корінної шийки; вперше отримано діаграми навантаження на корінні шийки для двоциліндрового опозитного неповноопорного ДВЗ з кривошипами, що зміщені на γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;210 град., γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;240 град., γ<sub>к</sub>&nbsp;= 270 град.; вперше отримано графіки моментів, які набігають на шатунні та корінні шийки для двоциліндрового опозитного неповноопорного двигуна МТ-10-36 з кривошипами, що зміщені на γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;210 град., γ<sub>к</sub>&nbsp;=&nbsp;240 град., γ<sub>к&nbsp;</sub>=&nbsp;270&nbsp;град.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Методика визначення впливу кута між кривошипами неповноопорного колінчастого валу двоциліндрового ДВЗ на запас міцності колінчастого валу ДВЗ може бути використана при проектуванні нових двоциліндрових опозитних та V-подібних ДВЗ різного призначення<strong>.</strong></p> Георгій Слинько, Володимир Корогодський, Олександр Кушнір, Роман Сухонос, Віра Слинько Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325565 пн, 31 бер 2025 00:00:00 +0300 ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ОРТОГОНАЛЬНОЇ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНОЇ ПРОГОНКИ ПРИ АНАЛІЗІ СТАЦІОНАРНИХ ДИНАМІЧНИХ ЗАДАЧ В НЕОДНОРІДНИХ СТРУКТУРАХ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325575 <p><strong>Мета роботи.</strong> Розвиток чисельного алгоритму для розв’язання широкого кола задач стаціонарної динаміки про взаємодію пластин і циліндричних оболонок з пружними інерційними основами, механічні параметри яких змінюються по товщині за довільними неперервними або дискретними законами. Розв’язання отриманим алгоритмом конкретних задач і оцінка впливу змінності характеристик середовища на основні динамічні характеристики на прикладі трьох задач стаціонарної динаміки.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> Для опису руху пластин і оболонок використовуються рівняння типу Тимошенко і рівняння, які базуються на гіпотезі Кірхгофа-Лява. Поведінка основи описується динамічними рівняннями теорії пружності в напруженнях, з яких з врахуванням змінності модуля Юнга і густини виведені рівняння у переміщеннях зі змінними коефіцієнтами, які в загальному випадку не вдається проінтегрувати аналітично. Для отриманої в результаті переходу до амплітуд і запису умов контакту між тонкостінною конструкцією і неоднорідною основою крайової задачі для системи звичайних диференціальних рівнянь застосовується метод ортогональної диференціальної прогонки, який на кожному кроці ортогоналізації використовує метод Рунге-Кутта для розв’язання задачі Коші. Таким чином, в задачах про вільні хвилі і власні частоти розв’язується задача на власні значення, а в задачах про рухомі навантаження треба використовувати зворотній хід і потім застосовувати метод суперпозиції. Для оцінки точності, а також оптимального вибору вузлів ортогоналізації в граничних випадках усіх розглянутих задач за умови однорідної основи знайдені аналітичні розв’язки і проведено порівняння результатів.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Створено пакет прикладних програм для чисельного розв’язання крайових однорідних і неоднорідних крайових задач для систем звичайних диференціальних рівнянь зі змінними коефіцієнтами, який ґрунтується на методі ортогональної диференціальної прогонки. В даному дослідженні цей пакет застосовується для задач із трьох основних класів задач стаціонарної динаміки: про розповсюдження вільних хвиль в системі циліндрична оболонка – неоднорідний пружний заповнювач, про визначення власних частот в трьохшаровій циліндричній оболонці з неоднорідним середнім шаром і про рух нормального навантаження по пластині на неоднорідній за товщиною основі. В кожній задачі показано вплив неоднорідності основи на фазові швидкості, власні частоти, переміщення пластини. Перевірена за допомогою граничних переходів до відповідних однорідних матеріалів ефективність розробленої програми для більш складних практичних задач і зроблено рекомендації по використанню даного алгоритму для середовищ зі значною кількістю шарів.</p> <p><strong>Наукова новизна</strong>. Отримав розвиток для задач стаціонарної динаміки пластин і оболонок, які взаємодіють з тривимірним неоднорідним інерційним середовищем, алгоритм, який ґрунтується на методі ортогональної диференціальної прогонки. За його допомогою розв’язані три задачі з різних трьох класів даного розділу механіки деформівного твердого тіла. Вказані шляхи подальшого використання розробленого пакета на задачі таких класів.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Розроблений пакет програм і отримані за його допомогою результати можуть використовуватися в практиці роботи проектних організацій, які займаються розробкою елементів нової техніки, будівництва, прокладкою сучасних автомагістралей. Крім того, математична частина даної публікації може бути корисною не лише в механіці деформівного твердого тіла, а і в тих розділах науки, де виникають краєві задачі для систем звичайних диференціальних рівнянь.</p> Андрій Пожуєв, Володимир Пожуєв, Олена Міхайлуца Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325575 ср, 26 бер 2025 00:00:00 +0200 ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПОКРИТТЯ РІЗАЛЬНОЇ ЧАСТИНИ РІЗЦЯ НА ВІБРАЦІЇ ПРИ ТОЧІННІ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325556 <p><strong>Мета роботи. </strong>Дослідження впливу покриття різальної частини різця на вібрації при точінні.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Дослідження проводили експериментальним методом, при якому записували осцило-грами коливань різальної крайки різця-осцилятора. Аналітичним методом досліджували осцилограми, на яких виміряли параметри коливальної системи різця-осцилятора, що характеризують закон руху різальної крайки при автоколиваннях.</p> <p><strong>Отримані результати. </strong>Підтверджено, що при застосуванні покриття різальної частини різця зменшується коефіцієнт тертя в зоні контакту інструмент-деталь. Це призводить до зміни умов стружкотворення і відображається зменшенням коефіцієнта усадки стружки в 1,14…1,28 рази. Аналіз осцилограм коливання ріжучої крайки різця-осцилятора показав, що застосування покриття майже не змінювало статичне відхилення. В той час амплітуда коливань зменшувалась в 1,1…1,4 рази. Зміна коливання ріжучої крайки відобразилась на вібраційному малюнку обробленої поверхні. При використанні ріжучої пластинки з покриттям шорсткість поверхні знижувалась в 1,05…1,18 рази.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Отримані результати підтверджують вплив фрикційного ефекту на збудження і підтримання автоколивань Але враховуючи невелику величину зміни інтенсивності коливань при суттєвій зміні умов тертя можна зробити висновок, що вплив фрикційного ефекту в порівнянні з регенеративним ефектом або впливом коливання миттєвої швидкості різання набагато менший.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Отримані результати доводять вплив умов тертя в зоні контакту інструмент-деталь на інтенсивність автоколивань при точінні і надають можливість призначати покриття ріжучої частини інструменти для зменшення вібрацій.</p> Павло Тришин, Олена Козлова, Наталя Гончар, Іван Гембель Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325556 ср, 26 бер 2025 00:00:00 +0200 НАДІЙНІСТЬ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ПРИ ГАЗОАБРАЗИВНОМУ ЗНОШУВАННІ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325559 <p><strong>Мета роботи.</strong> Полягає в аналізі закономірностей газоабразивного зношування матеріалу лопаток авіаційних компресорів, у знаходженні захисних покриттів, які забезпечують ефективне зменшення зносу, та надання рекомендацій щодо оптимального типу захисного покриття.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> При дослідженні використовувалася установка, конструкція якої дозволяє змінювати параметри газоабразивного зношування у широких межах, які б якнайкраще відтворювали умови зношування, що існують в авіаційних компресорах. Дослідженню піддавалися зразки зі сталі 14Х17Н2 і захисні шари, нанесені на неї азотуванням, нітроцементацією і ціануванням. Дослідження проводилося із застосуванням металографічного аналізу з метою виявлення структури, яка забезпечує оптимальний захист від газоабразивного зношування.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Проведений аналіз характеру і величини зносу матеріалів, що досліджувалися у потоці вільного абразиву залежно від швидкості абразивного потоку і його кута атаки. Визначено ступінь зменшення зносу сталі 14Х17Н2 при використанні захисних дифузійних покриттів. На підставі порівняльного оцінювання кількісних характеристик захисних шарів визначено покриття, яке оптимально зменшує знос сталі 14Х17Н2 при газоабразивному зношуванні.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Визначена величина кутів атаки, які відповідають максимальному зношуванню, як для сталі 14Х17Н2, так і для запропонованих захисних дифузійних покриттів. На підставі металографічного аналізу виявлено, який склад (вид, величина і розташування) дисперсних частинок структури поверхневого шару забезпечує оптимальний опір газоабразивному зношуванню.</p> <p><strong>Практична цінність.</strong> Результати роботи можуть бути використані конструкторами, що займаються виробами, які працюють в умовах газоабразивного зношування. На підставі отриманих залежностей матеріалів, що досліджувалися, від кута атаки є можливість обрати оптимальні матеріал і конфігурацію виробу таким чином, щоб зношування було мінімальним.</p> Володимир Плескач, Іван Акімов Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325559 ср, 26 бер 2025 00:00:00 +0200 АНАЛІЗ ЕФЕКТУ МОДИФІКУВАННЯ ІТРІЄМ, ГАФНІЄМ ТА НІОБІЄМ СПЛАВУ ЖС3ДК-ВІ ЗІ ЗНИЖЕНИМ ВМІСТОМ ВУГЛЕЦЮ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325473 <p><strong>Мета дослідження. Т</strong>еоретичне прогнозування утворення карбідів та можливостей компенсації відсутності карбідного зміцнення у сплаві ЖС3ДК-ВІ зі зниженим вмістом вуглецю за рахунок додаткового модифікування ітрієм, гафнієм та ніобієм.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Аналізом відповідних стехіометричних рівнянь реакцій визначено мінімальні умови отримання карбідів ітрію та гафнію.</p> <p>З використанням відомих розрахунково-аналітичних методик визначено прогнозовану 100- і 1000-годинну тривалу міцність сплаву ЖС3ДК-ВІ на різних рівнях легування без модифікування та умовного комплексно модифікованого ітрієм, гафнієм та ніобієм варіанту.</p> <p><strong>Наукова новизна. П</strong>опередніми дослідженнями встановлено, що у структурі зразків зі зниженим вмістом вуглецю (0,015…0,020 % С) карбіди практично відсутні, а межі зерен дуже тонкі. При введенні ніобію, ітрію та гафнію відбувається утворення карбідів у формі глобулярних частинок в основному рівномірно розподілених в об'ємі металу.</p> <p>Розрахунками встановлено, що для проведення реакції карбідоутворення ітрію 0,015 % і гафнію 0,25 % достатньо 0,02014 % вуглецю.</p> <p>Як було раніше встановлено, при введенні 0,15...0,25 % гафнію в сплав ЖС3ДК-ВІ, всі карбіди виділені у вигляді глобулярних частинок, і розташовані по межах зерен та міждендритних просторах. Таким чином, оскільки відомо, що карбіди ітрію виділяються з розплаву і є підкладкою для зростання карбідів типів МС у вигляді глобулярних частинок, можна зробити висновок, що отриманої за розрахунками кількості ітрію і гафнію, може бути достатнім для утворення округлих карбідів у металі ЖС3ДК-ВІ із вмістом вуглецю 0,06…0,11 % (відповідно ОСТ 1.90.126-85).</p> <p>Таким чином можна зробити висновки, що при малому вмісті вуглецю:</p> <p>- ітрій не бере участі в карбідних реакціях, а витрачається на локальне легування поверхні розділу фаз, що уповільнює дифузійні процеси, підвищує структурну стабільність і жароміцність сплаву, зменшує розміри зерен, і подрібнює дендритну структуру;</p> <p>- гафній перешкоджає руйнуванню меж зерен за рахунок пригнічення виділення вторинних карбідів, і зміцнює γ´-фазу.</p> <p>Для компенсації браку карбідного зміцнення сплаву із вмістом вуглецю 0,015…0,020 %, розрахунково-аналітичними методиками вивчено можливості зміцнення γ´- фази за рахунок легування сплаву гафнієм та ніобієм.</p> <p><strong>Практична цінність.</strong> Встановлено розрахункове збільшення тривалої міцності умовного комплексно модифікованого гафнієм, ніобієм та ітрієм сплаву до ~12 % щодо серійного сплаву ЖС3ДК-ВІ за ОСТ 1.90.126-85.</p> <p>Виходячи з отриманих даних, можна зробити висновок, що присадка гафнію в кількості 0,25 % і ніобію – 0,50 % компенсує відсутність карбідного зміцнення сплаву ЖС3ДК-ВІ при знижених вмістах вуглецю.</p> Дмитро Тьомкін, Валерій Наумик Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325473 вт, 25 бер 2025 00:00:00 +0200 ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ КОМПЛЕКСУ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЖАРОМІЦНИХ НІКЕЛЕВИХ СПЛАВІВ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325480 <p><strong>Мета роботи.</strong> Провести порівняльні дослідження комплексу физико-механічних властивостей імпортного сплаву N-155 і вітчизняного сплаву ЗМІ-11 з метою збільшення ресурсу роботи лопаток, що обертаються. Провести порівняльні випробування на короткочасну і тривалу міцність сплавів в початковому стані (після термообробки), провести порівняльні випробування на короткочасну і тривалу міцність сплавів після тривалої теплової дії при Т = 850 °С, 950 °С впродовж 1000, 3000, 5000 годин.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Зразки сплавів виготовляли зі зливків вагою 10 кг у вакуумній індукційній печі УППФ-3М в середовищі аргону при тиску 1,4–5,3 Па в тиглях з основним футеруванням з одночасною заливкою зразків рівновісної кристалізації. Хімічний аналіз проводили стандартними методами згідно з вимогами ТУ 14-1689-73 і ОСТ 1.90127-85. Дослідження мікроструктури проводили на мікрошліфах, площина яких орієнтована по нормалі до поверхні на світловому оптичному мікроскопі «Olympus IX-70» з цифровою відеокамерою «ExwaveHAD color video camera Digital Sony» при збільшеннях ×200, ×500, ×1000. Випробування міцності (ГОСТ 1497-61, ГОСТ 9651-61, ГОСТ 1497-84) проводили на стандартних циліндричних зразках (діаметр робочої частини 5мм, довжина 25мм) при температурах 200, 800, 900 і 1000 °С на розривній машині марки&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;УМЭ-10ТМ. Випробування на тривалу міцність (ГОСТ 10145-81) проводили на стандартних циліндричних зразках при температурах 800, 900, 1000°С і відповідних навантаженнях 600, 400, 180 МПа на машині &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;АИМА-5-2.</p> <p><strong>Отриманні результати. </strong>Встановлено, що при випробуваннях 800 та 900°С границя міцності сплаву &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;N-155 в 1.2 рази нижча ніж ЗМІ-11, а довготривала міцність в 5.2 рази менша відповідно. Показано, що кількість зміцнючої фази в сплаві ЗМІ-11 більше на 6…10 %, з рівномірним розподілом по тілу сплаву. Встановлено, що у складі зміцнюючої фази сплаву ЗМІ-11 концентрація хрому, вольфраму і молібдену залишається практично незмінною і не залежить від наявності ніобію. В той же час, у складі зміцнюючої фази сплаву ЗМІ-11 підвищується концентрація кобальту в 1,4 разу і знижується в 1,1 разу концентрація алюмінію і титану в порівнянні із сплавом N-155. Встановлено, що в процесі розчинення нерівноважних евтектичних виділень виникають мікрооб’єми, локально пересичені вольфрамом, хромом, титаном, в яких підвищується вірогідність утворення карбідів на складнішій основі. В ході досліджень було встановлено, що в процесі тривалої теплової дії карбіди на основі танталу TaC і на змішаній основі (Ta, Ti) C в сплаві ЗМІ-11 термічно стабільніші, ніж карбіди в сплаві N-155.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Отримані результати дають змогу зрозуміти термодинаміку процесів фазоутворення в двох системах легування та встановити залежності між легуючими елементами та фазовим складом сплаву.</p> <p><strong>Практична цінність.</strong> Отримані результати дають змогу рекомендувати як замінника закордонним N-155 на вітчизняний ЗМІ- 11 без втрати властивостей та ресурсу експлуатації.</p> Сергій Бєліков, Віталій Кононов, Олександр Глотка, Михайло Сидоренко, Сергій Пучек Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325480 вт, 25 бер 2025 00:00:00 +0200 КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ ВИСОКОМАНГАНОВИХ СТАЛЕЙ ЗА ПАРАМАГНЕТНИМ СТАНОМ АУСТЕНІТУ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325493 <p><strong>Мета роботи.</strong> Визначення методики для комплексної оцінки механічних властивостей високоманганових сталей за одним параметром, який є чутливим до впливу зовнішніх факторів, що сприятиме зменшенню витрат на лабораторні дослідження під час відбору найкращих зразків (плавок) сталей для виготовлення критичних до якості виробів відповідального машинобудування.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> Випробування на розрив проводили на машині УРМ-50, відносне видовження визначали за стандартною методикою. Мікротвердість вимірювали з використанням приладу ПМТ3 при навантаженні 50&nbsp;г за стандартною методикою. Визначення питомої парамагнетної сприйнятливості c<sub>0</sub> аустеніту (до механічних випробувань) здійснювали на автоматизованих магнетометричних терезах.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Виходячи з результатів експериментальних досліджень, встановлено наявність кореляції між механічними властивостями і питомою парамагнетною сприйнятливістю c<sub>0</sub> аустеніту. Параметр c<sub>0</sub> &nbsp;є характеристикою атомно-магнетного стану аустеніту і є надчутливою величиною до впливу різноманітних зовнішніх факторів. Саме тому запропоновано використовувати питому парамагнетну сприйнятливість c<sub>0</sub> аустеніту як інтегральну характеристику для визначення впливу різноманітних факторів (хімічний склад, умови виплавлення, деформація, температура тощо) на властивості сталі.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Запропоновано й експериментально підтверджено ідею про зв’язок між механічними властивостями аустенітних сталей і попередньо сформованим атомно-магнетним станом аустенітної матриці.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Визначений кореляційний зв’язок між механічними властивостями високоманганових сталей і питомою парамагнетною сприйнятливістю c<sub>0</sub> <sub>&nbsp;</sub>аустеніту та запропонована матриця відповідності тенденцій обумовлюють можливість експрес-прогнозування та контроль якості сталей без проведення трудомістких механічних випробувань.</p> Вадим Ольшанецький, Геннадій Сніжной, Володимир Сажнєв, Ольга Василенко, Денис Онищенко Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325493 вт, 25 бер 2025 00:00:00 +0200 ВПЛИВ РОБОЧОГО СЕРЕДОВИЩА НА ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНУ КОРОЗІЙНУ СТІЙКІСТЬ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБІННОЇ УСТАНОВКИ https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325552 <p><strong>Методи дослідження.</strong> Дослідження мікроструктури проводилися на мікрошліфах під мікроскопом &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;«Неофот-2» і мікроскопом-аналізатором «Стереоскан». Мікротвердість вимірювали приладом ПМТ-5. Фазовий склад і періоди грат основних складових – на дифрактометрі ДРОН-1 в мідному Кα -випромінюванні. Вміст хімічних елементів – на растровому електронному мікроскопі РЕМ-106І. Випробування на короткочасну міцність (ГОСТ 1497-61, ГОСТ 9651-61, ГОСТ 1497-84) проводили на стандартних циліндричних зразках (діаметр робочої частини 5мм, довжина 25мм) при температурах 200, 800, 900 і 1000 °С на розривній машині марки УМЭ-10ТМ. Випробування на тривалу міцність (ГОСТ 10145-81) проводили на стандартних циліндричних зразках при температурах 800, 900, 1000°С і відповідних навантаженнях 600, 400, 180 МПа на машині АИМА–5-2 шляхом одновісного розтягування зразків при постійному навантаженні. Порівняльні експериментальні дослідження високотемпературної корозії сплавів проводилися в синтетичній золі за методикою,&nbsp; яка широко застосовується в галузі. Для корозійних випробувань використовувалися стандартні циліндричні зразки (діаметр 10 мм, довжина l = 12 мм), на які після попереднього знежирення, вимірювання і зважування на аналітичних вагах з точністю (± 0,0005 г), наносилася на їх поверхню синтетична зола в кількості 12 мг / см<sup>2</sup>, що імітує продукти згоряння газотурбінного палива, які розміщувалися і витримувалися в печі на платформі з вогнетривкого матеріалу в повітряній атмосфері.</p> <p><strong>Отриманні результати.</strong> Проведено дослідження впливу робочого середовища на працездатність робочих порожнистих лопаток ГТК-10І. Показано, що робоче середовище суттєво впливає на працездатність робочих порожнистих лопаток ГТК-10І. Встановлено, що зовнішній шар профільної частини не показав глибоких пошкоджень за рахунок їх винесення швидкісним газовим потоком. Встановлено, що корозійні пошкодження починаються з початку експлуатації та в пошкодженому шару містяться сульфіди типу TiS та Ti<sub>2</sub>S<sub>3</sub>. Показано, що короткочасна міцність сплаву ЗМІ-3 відносно початкових значень (паспортні дані) зменшується приблизно на 16–20 %. Встановлено, що внаслідок структурних змін у сплаві при експлуатації, час до руйнування зразків під навантаженням знизився приблизно 18–22 %. Для підвищення працездатності необхідно використання захисних покриттів.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Отримані результати дають змогу оцінити процеси, що проходять під час експлуатації на поверхні виробів та&nbsp; встановити залежності між легуючими елементами та швидкістю корозії.</p> <p><strong>Практична цінність.</strong> Отримані результати дозволяють рекомендувати вітчизняні сплави, як замінника закордонного&nbsp; сплаву без втрати властивостей та довговічності експлуатації виробів.</p> Сергій Бєліков, Віталій Кононов, Олександр Глотка, Валерій Вініченко, Юрій Михайлов, Олексій Михайлов, Ігор Макаров, Андрій Булка Авторське право (c) 2025 https://nmt.zp.edu.ua/article/view/325552 ср, 26 бер 2025 00:00:00 +0200