Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні http://nmt.zntu.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><strong>Свідоцтво про державну реєстрацію</strong> друкованого засобу масової інформації<span lang="ru">:</span> сер<span lang="uk">і</span>я КВ №24298-14138ПР.<span lang="uk"> </span><span lang="ru">Журнал </span><span lang="uk">з</span>ареєстрований Державним комітетом інформаційної політики, телебачення та радіомовлення 16.12.2019 р.<br />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"> - С.Б. Бєліков, д-р техн. наук, професор;</span> <em><span lang="ru">заст. головного редактора </span></em>- <span lang="ru">В. Ю. Ольшанецький, д-р. техн. наук, професор; </span><span lang="ru"><em>В. В. 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) пн, 01 лип 2024 10:39:37 +0300 OJS 3.2.1.2 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ МІЦНОСТІ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ТАРИ ДЛЯ ХІМІКО-ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ ДЕТАЛЕЙ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307093 <p><strong>Мета.</strong> Розробка методики розрахунку міцності спеціальної технологічної тари для хіміко-термічної обробки деталей, яка враховує наслідки комплексного впливу навантаження та головних технологічних факторів. Створення можливості повноцінного математичного моделювання спеціальної технологічної тари для хіміко-термічної обробки деталей, яка має складну просторову геометричну форму, із застосуванням методу скінчених елементів.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> Математичне моделювання з урахуванням гіпотези лінійного підсумовування ушкоджень матеріалу від малоциклової втоми та повзучості.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Розроблена методика розрахунку міцності спеціальної технологічної тари для хіміко-термічної обробки деталей, яка враховує наслідки комплексного впливу навантаження та головних технологічних факторів: високотемпературної корозії, взаємодії з хімічним середовищем, повзучості, малоциклової втоми. Ця методика дає можливість визначення ресурсу безпечної експлуатації тари. Враховано комбінації навантажень. Розглянуто основні особливості конструкції технологічної тари для хіміко-термічної обробки деталей.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Врахування при розрахунку спеціальної технологічної тари наслідків саме комплексного впливу навантаження та головних технологічних факторів, що виникають при хіміко-термічній обробці деталей: високотемпературної корозії, взаємодії з хімічним середовищем, повзучості, малоциклової втоми.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Розроблена методика надає можливість повноцінного математичного моделювання спеціальної технологічної тари для хіміко-термічної обробки деталей із застосуванням методу скінчених елементів. Це відчиняє шлях до багатокритеріальної оптимізації конструкції тари, яка має складну просторову геометричну форму, з перспективою зменшення її маси при певному ресурсі безпечної експлуатації. Оскільки тару для хіміко-термічної обробки деталей виготовляють з коштовних жаростійких сталей, це є одним з головних факторів практичної цінності розробки. Іншим фактором є можливість визначити ресурс безпечної експлуатації та таким чином задовільнити вимоги техніки безпеки.</p> В. Г. Шевченко, С. Л. Рягін, Р. В. Онищенко Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307093 чт, 27 чер 2024 00:00:00 +0300 ОЦІНКА КОРОЗІЙНО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАТЕРІАЛІВ ТА ПРОГНОЗУВАННЯ БЕЗПЕКИ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОВИХ ТУРБІН http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307124 <p><strong>Мета роботи. </strong>Визначення можливості&nbsp; застосування&nbsp; температурно-часових параметричних залежностей Міллера-Ларсона, Менсона-Хаферда, Шербі-Дорна для тривалого прогнозування характеристик міцності&nbsp; деталей, що зазнають окислювального і високотемпературного сульфідно-окислювального впливу.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> Дослідження тривалої міцності проводили на зразках із сплаву ВЖЛ-12У та&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;ЗМІ-3У&nbsp; в синтетичній золі (66,2 % Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, 20,4 % Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, 8,3 % NiO, 3,3% CaO, 1,8 % V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>) та окисному середовищі при температурі 800 ºС, 850 ºС. Для прогнозу межі міцності матеріалів в окисному та корозійному середовищі було застосовано температурно-часові параметричні залежності Міллера-Ларсона, Менсона-Хаферда, Шербі-Дорна. Мікроструктуру зразків досліджували з використанням оптичного мікроскопу МІМ-8М</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Отримані результати свідчать про високий рівень корозійної стійкості зразків марки ЗМІ-3У при температурі 800 ºС, 850 ºС та можливість розрахунковим методом визначити границю міцності матеріалу на термін 1000, 5000 та 10000годин.</p> <p>Проведені випробування зразків сплаву ВЖЛ-12У в синтетичній золі показали розбіжність експериментального часу до руйнування зразків і розрахункового значення незалежно від параметричного методу, що вказує на безпосередню залежність тривалої міцності від ступеня корозійної пошкоджуваності поверхні зразків.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Підтверджена можливість застосування температурно-часових параметричних залежностей Міллера-Ларсона, Менсона-Хаферда, Шербі-Дорна для тривалого прогнозування характеристик міцності&nbsp; деталей в окислювальному середовищі. В умовах сульфідно-окисного середовища&nbsp; застосування параметричних методів&nbsp; для&nbsp; визначення&nbsp; характеристик міцності на термін до 10000 годин можливе лише для корозійностійких сплавів. Інтенсивне корозійне пошкодження сплаву ВЖЛ12-У призводить до прискореної деформації, обмежує застосування температурно-часових залежностей для ефективного прогнозування часу руйнування деталей із даного матеріалу.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Визначення достовірного методу прогнозування характеристик міцності жароміцних сплавів в окисному та корозійному середовищі дозволяє знизити часові і фінансові витрати на проведення тривалих натурних досліджень.</p> С. Б. Бєліков, В. С. Вініченко , А. В. Засовенко, Ю. С. Михайлов , О. С. Михайлов , І. С. Макаров, В. І. Шмирко Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307124 пн, 01 лип 2024 00:00:00 +0300 ОЦІНКА ФТОРАММОНІЙНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ РОЗКРИТТЯ ІЛЬМЕНІТУ З ОТРИМАННЯМ ЗАТРЕБУВАНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ПРОМИСЛОВОСТІ ТА МЕДИЦИНИ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307146 <p><strong>Мета роботи. </strong>Оцінювання переваг інноваційного напрямку одержання затребуваних оксидів титану та кремнію за технологією гідрофторування ільменітових концентратів.</p> <p><strong>Методи дослідження</strong><strong>.</strong> Оцінка якості лабораторних зразків – продуктів розкриття гідрофторуванням ільменіту щодо можливості інтеграції отриманих матеріалів як у існуючі виробничі схеми виробництва актуальної титанової та кремнієвої продукції, так і у забезпеченні сировинних потреб перспективних технологічних процесів. Хімічний аналіз виконувався методом атомарного спектрального аналізу. У лабораторних дослідженнях використовувався сировинний компонент – концентрат ільменіту Малишевського родовища (Вільногірський ГМК, Україна). В якості реагенту використовувався фторовмісний комплексоутворювач – фторид амонію (NH<sub>4</sub>F). Виконані лабораторні дослідження розкладання ільменіту у водному розчині фториду амонію при температурах, не перевищуючих 200 °С.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Визначення температурного діапазону та умов ведення процесу розкладання ільменіту забезпечує його високу продуктивність та отримання продуктів, які є проміжними і склад яких задає зміст наступних процесів одержання цільових продуктів. Реалізація розкладання ільменіту з використанням реакцій в твердій фазі забезпечує високий потенціал екологічної безпеки технології.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Отримані дані можуть бути використані для обгрунтування працездатної версії енергозаощаджуючого технологічного процесу розкладання ільменітового концентрату. На підставі отриманих хімічних аналізів&nbsp; продуктів розкладання гідрофторуванням ільменіту встановлена відповідність отриманих продуктів вимогам до вихідних матеріалів ряду напрямків їх використання в металургії та медицині. Показана можливості інтеграції отриманих матеріалів як у існуючі виробничі схеми титанової та кремнієвої продукції, так і у забезпеченні сировинних потреб перспективних технологічних процесів.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Показники чистоти одержаних продуктів підтверджують перспективи дослідженої інтеграції розглянутої технології в існуючі виробничі схеми одержання продуктів, що містять титан і кремній.</p> В. Г. Шевченко, Є. В. Баженов, О. С. Омельченко, Н. В. Шалева Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307146 пн, 01 лип 2024 00:00:00 +0300 ЗАЛЕЖНІСТЬ МІКРОТВЕРДОСТІ ПОКРИТТІВ З ПОРОШКУ АСД-1 ВІД РЕЖИМІВ ХОЛОДНОГО ГАЗОДИНАМІЧНОГО НАПИЛЮВАН-НЯ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307072 <p><strong>Мета роботи.</strong> Побудувати залежності мікротвердості алюмінієвого покриття з порошку АСД-1, отриманого холодним газодинамічним напилюванням, від температури та тиску газу на вході в сопло, а також дистанції напилювання.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Планування та проведення експериментальних досліджень виконано з використанням методики планування багатофакторних експериментів та регресійного аналізу. Оброблення отриманих результатів експериментів здійснювалося в програмному пакеті для аналізу статистичних даних Stat-Ease 360. Дослідження мікротвердості напилених покриттів проводилося відповідно до ГОСТ 9450–76. «Вимірювання мікротвердості вдавлюванням алмазних наконечників» з використанням твердоміру мікро-Віккерс LECO AMH5 на підготовлених мікрошліфах зразків з покриттями.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Побудовано тривимірні (поверхні відгуку) та контурні графіки залежності мікротвердості покриттів, напилених холодним газодинамічним методом з порошку АСД-1, від основних параметрів процесу – температури та тиску газу на вході в сопло, а також дистанції напилювання в широкому діапазоні значень. За результатами встановлено, що температура газу ти дистанція напилювання мають найбільший вплив на мікротвердість покриттів. Описано зв’язок досліджуваних параметрів напилювання з температурно-швидкісними характеристиками частинок порошку та впливу на значення мікротвердості.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Досліджено комплексний вплив основних параметрів процесу холодного газодинамічного напилювання, а саме температури та тиску газу на вході в сопло, а також дистанції напилювання, на мікротвердість алюмінієвих покриттів з порошку АСД-1 в широкому діапазоні значень.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Отримані залежності мікротвердості покриттів від параметрів процесу можуть бути використані при розробленні науково-обґрунтованих рекомендацій та технологічних процесів напилювання захисних й відновлювальних покриттів холодним газодинамічним методом, зокрема на деталі авіаційних двигунів.</p> О. В. Шорінов, С. О. Поливяний Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307072 чт, 27 чер 2024 00:00:00 +0300 МЕТОД ІМПУЛЬСНОГО НАНЕСЕННЯ МАТЕРІАЛУ ПРИ АДИТИВНОМУ ВИРОБНИЦТВІ НА ОСНОВІ ЕЛЕКТРОДУГОВОГО ЗВАРЮВАННЯ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307082 <p><strong>Мета роботи. </strong>Зменшення хвилястості бокових поверхонь деталей, які виготовляються методом адитивного виробництва на основі електродугового зварювання.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Використано дві групи зразків, виготовлених методом адитивного виробництва на основі електродугового зварювання. Хвилястість бокових поверхонь вимірювалась на основі цифрових зображень поперечних перерізів зразків. Зображення отримано шляхом оптично-цифрового сканування. Для встановлення функціонального зв’язку між геометричними параметрами валиків і технологічними параметрами процесу виконувався регресійний та дисперсійний аналізи виміряних даних.</p> <p><strong>Отримані результати. </strong>Визначено, що різні комбінації основних технологічних параметрів забезпечують хвилястість поверхонь 1,21&nbsp;±0,23&nbsp;мм. Виходячи з отриманих результатів було розроблено метод імпульсного нанесення матеріалу. Впровадження періодичних переривань дозволило зменшити тепловнесення і час перебування матеріалу в розплавленому стані, що обмежило його розтікання. Запропонований метод забезпечив значно меншу хвилястість 0,47±0,08&nbsp;мм і значне покращення стабільності утворюваної нерівномірності поверхонь.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Вперше показано, що хвилястість бокових поверхонь при адитивному виробництві на основі електродугового зварювання не залежить від основних технологічних параметрів вирощування, а пов’язана саме з природою процесу нанесення розплавленого металу в цьому методі. Розроблений метод імпульсного нанесення матеріалу обмежує час перебування металу в розплавленому стані, чим досягається зменшення хвилястості поверхонь на величину до 60 % і покращення стабільності геометрії в три рази, за рахунок зменшення стандартного відхилення до 0,08&nbsp;мм.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Імпульсний метод формоутворення покращує передбачуваність вирощуваної геометрії за рахунок покращення точності та якості бокових поверхонь. Це дозволяє зменшити величину припуску на обробку і пришвидшити виробництво, а також скоротити відходи. В окремих випадках передбачуваність геометрії дозволяє відмовитись від пост-обробки.</p> Д. Є. Молочков, Р. А. Куликовський Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307082 чт, 27 чер 2024 00:00:00 +0300 СТРУКТУРНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ПРИ ТЕРМІЧНОМУ ЗМІЦНЕННІ ДИСКУ ЗАЛІЗНИЧНОГО КОЛЕСА http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307016 <p><strong>Мета роботи</strong>. Обґрунтування механізму структурних перетворень при термічному зміцненні диску залізничного колеса.</p> <p><strong>Методи дослідження</strong>. Матеріалом для дослідження була вуглецева сталь залізничного колеса зі вмістом 0,57 % C, 0,65&nbsp;% Si, 0,45 % Mn, 0,0029 % S, 0,014 % P, 0,11 % Cr. Залізничне колесо піддавали нагріву до температур вище Ac<sub>3</sub>, витримували при цій температурі для завершення процесу гомогенізації аустеніту та прискорено охолоджували диск до визначеної температури. Оцінку ступеня дефектності структури металу після прискореного охолодження здійснювали з використанням методики рентгенівського структурного аналізу. Границі міцності, плинності і відносне видовження вуглецевої сталі визначали при розтяганні зі швидкістю деформації 10<sup>-3</sup>&nbsp;с<sup>-1</sup>.</p> <p><strong>Отримані результати</strong>. За умов прискореного охолодження вуглецевої сталі, джерелами зміцнення є процеси блокування рухомих дислокацій за рахунок виділення на них атомів вуглецю і дисперсійного зміцнення від сформованих частинок карбідної фази. При температурах припинення примусового охолодження вуглецевої сталі вище за 300…350&nbsp;°С, темп зниження властивостей міцності визначається перевищенням сумарного ефекту пом’якшення від розпаду твердого розчину, прискорення сфероїдизації і коалесценції частинок цементиту над блокуванням дислокацій атомами вуглецю і дисперсійним зміцненням.</p> <p><strong>Наукова новизна</strong>. Рівень характеристик міцності і пластичності вуглецевої сталі диску залізничного колеса в залежності від температури закінчення примусового охолодження визначається співвідношенням впливу від пересичення твердого розчину і дисперсійного зміцнення від карбідної фази.</p> <p><strong>Практична цінність</strong><strong>. </strong>Для температур припинення прискореного охолодження 200…300&nbsp;°C, зниження ступеню пересичення твердого розчину є основним чинником, що визначає рівень характеристик міцності і пластичності. При виготовленні суцільнокатаного залізничного колеса підвищити границю міцності металу диску можна прискореним охолодженням до середнього інтервалу температур.</p> І. О. Вакуленко, С. О. Плітченко, С. В. Губарєв, А. В. Хлєбніков Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307016 ср, 26 чер 2024 00:00:00 +0300 ДО ВИСОКОПРОДУКТИВНОГО СИНТЕЗУ АЛЮМІНІЄВИХ НАНОЧАСТОК В ПЛАЗМОВІЙ СТРУМИНІ ПРИ АТМОСФЕРНОМУ ТИСКУ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307163 <p><strong>Мета роботи.</strong> Метою даного дослідження є вивчення високопродуктивного випаровування мікронного алюмінієвого порошку в плазмовому струмені атмосферного тиску для синтезу наноалюмінія. Використовуючи спеціальну плазмову техніку, наночастинки можна отримати шляхом швидкого плавлення і випаровування початкових мікрометричних частинок та їх подальшої повторної нуклеації.</p> <p><strong>Методи дослідження</strong>. Використані методи математичного та комп’ютерного моделювання дозвукових турбулентних плазмових струменів при атмосферному тиску та експериментальні дослідження двофазних процесів при термічній плазмовій обробці з використанням дугового плазмотрону.</p> <p><strong>Отримані результати. </strong>На основі комп’ютерного моделювання спроектована і розроблена спеціальна реакторна система, що включає до свого складу плазмово-струменевий реактор з електродуговим плазмотроном для синтезу наночастинок алюмінію. Чисельне моделювання надає можливість визначити положення точки плавлення, випаровування і дроблення розплавленої частинки, еволюцію фракційного складу дисперсної фази, знайти швидкість і температуру частинки на ділянці від точки її плавлення до точки дроблення. Проведена експериментальна перевірка роботи реакторної системи при використанні дугових плазмотронів потужністю 30 та 150 кВт. Показано, що інтенсифікація дроблення дисперсної сировини в плазмовому струмені може бути корисною в технологіях отримання наноматеріалів. Наслідком процесу дроблення є перерозподіл фракційного складу порошку вздовж плазмового струменя і супутні зміни динаміки руху, нагрівання та випаровування частинок. Визначено, що коли температура найбільших частинок алюмінію досягає 2500 °С, загальна кількість випаруваної маси теоретично дорівнює 100 %. Основними параметрами, що впливають на поведінку частинок у плазмовому струмені, є діаметр частинок, швидкість впорскування порошку, швидкість потоку, температура і склад плазмового газу. Урахування цих параметрів дозволить вести процес на підвищеній продуктивності.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Отримано математичний опис процесу дроблення полідисперсного порошку, заснований на континуальному підході, що надає змогу визначити положення точки дроблення розплавленої частинки, фракційний склад дисперсної фази, знайти швидкість і температуру частинки на ділянці від точки її плавлення до точки дроблення і випаровування. Вперше показано, що можна вести процес коли повне випаровування розплавленої краплі здійснюється за рахунок високої ентальпії плазми до закінчення перемішування з парою.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Спроектована і розроблена спеціальна реакторна система, що включає до свого складу плазмово-струменевий реактор з електродуговим плазмотроном для синтезу наночастинок алюмінію. Визначені параметри роботи реакторної системи, що дозволить проводити процес синтезу наночастинок алюмінію з високою продуктивністю.</p> С. В. Петров, В. М. Коржик, С. Г. Бондаренко, Д. В. Строганов Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307163 чт, 27 чер 2024 00:00:00 +0300 ДІЯ ЖОРСТКОГО ТІЛА НА ВНУТРІШНЮ ПОВЕРХНЮ ТОВСТОСТІННОГО БІМЕТАЛІЧНОГО ЦИЛІНДРА http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307174 <p><strong>Мета роботи.</strong> Отримання точного розв’язання задачі про напружено-деформований стан довгого товстостінного біметалічного циліндра в рамках класичної теорії пружних матеріалів, а потім, використовуючи отримані при такій постановці результати, запропонувати більш прості інженерні підходи і дослідити можливості використання асимптотичних формул для експрес-аналізів на стадії проектування таких елементів конструкцій.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> Для основного тіла циліндра використовуються класичні рівняння теорії пружності у переміщеннях. Для зовнішнього покриття (напилення) записуються рівняння теорії оболонок, які ґрунтуються на гіпотезах Кірхгофа-Лява. Застосовується комплексне інтегральне перетворення Фур’є та метод Файлона для наближеного знаходження оригіналів напружень і переміщень. Також використовуються асимптотичні подання циліндричних функцій Бесселя для великих значень аргументу та подання невласних інтегралів у вигляді комбінацій елементарних та спеціальних табульованих функцій.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Побудована математична модель для аналізу напружено-деформованого стану біметалічного циліндру з тонким зовнішнім шаром з іншого матеріалу ніж матеріал внутрішнього шару. Записані різні граничні умови на внутрішній поверхні циліндра, які описують передачу від жорсткого тіла або заданих зусиль, або заданих переміщень. Для усіх розглянутих варіантів за допомогою методу інтегральних перетворень результати отримано у вигляді невласних інтегралів, для обчислення яких застосовано спеціальний метод, орієнтований на обчислення інтегралів із сильно осцилюючими функціями. Наведені приклади конкретних графіків зміни компонент напружено-деформованого стану в матеріалі циліндра. В залежності від умов на внутрішній поверхні циліндра, запропоновані більш прості моделі для опису основного тіла, які ґрунтуються в залежності від характеру опису взаємодії жорсткого тіла і циліндра на одному рівнянні теорії пружності. При такому підході невласні інтеграли обернення в деяких важливих випадках вдалося за допомогою асимптотичного підходу отримати в замкнутому вигляді, як комбінацію елементарних і спеціальних табульованих функцій. Порівняння з точним підходом дозволило довести можливість використання наближених моделей.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>Побудована модель поведінки біметалічного циліндра як тіла, основний шар якого описується рівняннями теорії пружності, а для зовнішнього покриття використовується теорія оболонок. Розглянуті різні способи опису передачі на внутрішню поверхню циліндра зусиль і переміщень від жорсткого тіла. Показано можливість використання асимптотичного підходу для отримання порівняно простих формул для проведення попередніх розрахунків на стадії проектування таких елементів конструкцій.</p> <p><strong>Практична цінність. </strong>Отримані в роботі формули, графіки і алгоритми розрахунку можуть використовуватися в практиці роботи проектних організацій, які займаються бурильними установками, магістральними трубопроводами, артилерійськими стволами. Особливо важливо, що дані результати роботи можуть бути використані для так званих експрес-аналізів і попередньої оцінки.</p> А. В. Пожуєв, В. І. Пожуєв, О. М. Міхайлуца Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307174 чт, 27 чер 2024 00:00:00 +0300 ВИБІР ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ ПРЕС-ФОРМ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБІВ З КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307187 <p><strong>Мета роботи.</strong> Полягає у розробленні методики теплового розрахунку прес-форм для виготовлення виробів з композиційних матеріалів, яка дозволяє обрати ізоляційний матеріал, що забезпечує ефективне заощаджування витрат тепла.</p> <p><strong>Методи дослідження.</strong> При дослідженні проведений теоретичний аналіз існуючих теплових розрахунків пресс-форм; проведений аналіз теорії теплообміну на основі теорії подібності, використовуючи безрозмірні критерії Нуссельта, Грасгофа та Прандтля; проведений аналіз довідкових даних про властивості ізоляційних матеріалів.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> З’ясовані та описані процеси конвективної тепловіддачі з бічної поверхні пресс-форми; розроблена методика розрахунку втрат енергії шляхом тепловіддачі при певній температурі на зовнішньої поверхні неізольованої прес-форми; встановлено вирішальну роль для вибору ізоляційного матеріалу є температура стінки, з якої власне здійснюється тепловіддача; визначена методика зниження енерговитрат шляхом застосовування на поверхні тепловіддачі прес-форми шару з теплоізоляційного матеріалу, досягаючи на ізольованій поверхні прес-форми заданої температури; на прикладі прес-форми конкретних розмірів, обрані оптимальні матеріали і визначена їх ефективність у зниженні витрат тепла.</p> <p><strong>Наукова новизна.</strong> Розроблена методики оцінювання ефективності теплоізоляційного матеріалу шляхом розрахунку температури на ізольованій поверхні прес-форми; зменшення у зв’язку з цим втрат тепла шляхом тепловіддачі досягається за допомогою обраного оптимального теплоізоляційного матеріалу, які мають відповідні теплофізичні і технологічні властивості.</p> <p><strong>Практична цінність.</strong> Наведені відомості про вплив конструкції матриці прес-форми та довідкові відомості про теплопровідність теплоізоляційних матеріалів; запропонований метод розрахунку може бути використаний при проектуванні енергозаощаджувальних прес-форм для виготовлення виробів з композиційних матеріалів.</p> В. М. Плескач, І. В. Акімов, С. В. Кирилаха Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307187 пн, 01 лип 2024 00:00:00 +0300 ВПЛИВ ГРАФІТИЗОВАНОГО ПИЛУ НА ПРОЦЕСИ СТИРАННЯ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРІАЛУ НА ОСНОВІ ПОЛІТЕТРАФТОРЕТИЛЕНУ http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307269 <p><strong>Мета роботи. </strong>Дослідження впливу графітизованого пилу на абразивне стирання композитів на основі політетрафторетилену.</p> <p><strong>Методи дослідження. </strong>Експериментальні дослідження виконані із застосуванням сучасних методів фізичних та механічних випробувань, що забезпечує достовірність отриманих результатів. Для виготовлення зразків використано лабораторний змішувач з обертальним електромагнітним полем та гідравлічний настільний прес ТУ 10003 TORIN. Зважування зразків для дослідів проведено на вагах ВЛР-200, оцінка стирання – на машині HECKERT. Вивчення поверхонь тертя проведено за допомогою мікроскопу БІОЛАМ-М.</p> <p><strong>Отримані результати.</strong> Проведені дослідження показали, що показник абразивного стирання композиту з матрицею політетрафторетилену зменшується з 2,974 мм<sup>3</sup>/м до 2,539 мм<sup>3</sup>/м при вмісту 10 % графітизованого пилу. Це сприяє збільшенню терміну служби деталей, що знизить частоту їх заміни, а також дозволить знизити витрати виробництва.</p> <p>Враховуючи, що графітизований пил є відходом металургійного виробництва, вторинне його використання в якості наповнювача для композитних матеріалів дозволяє частково вирішити екологічну проблему утилізації відходів виробництва.</p> <p><strong>Наукова новизна. </strong>На сьогодні виготовлення виробів із композитних матеріалів є одними із перспективних напрямків виробництва, адже поєднання полімерної матриці з різними наповнювачами дає можливість отримувати більш економічно вигідні матеріали, формуючи необхідні фізичні властивості. Можливість використання в якості наповнювача відходів виробництва дозволяє вирішити актуальну проблему сьогодення щодо вторинної переробки та утилізації шкідливих для екології речовин. Тому проведені дослідження відкривають нові шляхи до вирішення комплексу екологічних та економічних проблем.</p> <p><strong>Практична цінність</strong>. Одержані результати мають важливе значення в подальшому процесі виробництва композитних матеріалів. Можливість підвищення стійкості матеріалу до абразивного стирання дозволяє виготовляти деталі, які працюють в умовах тертя.</p> Н. П. Бондар , Т. В. Татарчук, А.-М. В. Томіна Авторське право (c) 2024 http://nmt.zntu.edu.ua/article/view/307269 пн, 01 лип 2024 00:00:00 +0300