Комплексно розглянуто проблему оцінки водневої пошкодженості конструкційних матеріалів за сигналами акустичної емісії. Розв'язано задачу наближеного визначення переміщень у необмеженому пружному тілі при утворенні дископодібної тріщини біля фронту напівбезмежної тріщини. За результатами розв'язку встановлено, що сумарна площа підростання внутрішньої макротріщини за час спостереження за об'ємом матеріалу в процесі тріщиноутворення пропорційна до суми амплітуд сигналів акустичної емісії (АЕ). На підставі теоретико-експериментальних досліджень встановлено взаємозв'язок між амплітудами сигналів АЕ та площами новоутворених поверхонь тріщиноподібних дефектів.

Запропоновано наближену напівфеноменологічну модель спільного процесу холодної пластичної деформації та руйнування металів. У рамках цієї моделі на прикладі сталей 10кп, 20кп, 20Г2Р і 38ХГНМ показано, що подолання рухливими дислокаціями бар'єрів здійснюється силовим способом; виникнення зародкових мікротріщин відбувається також силовим способом, тобто локальні напруження в "голові" загальмованого плоского дислокаційного скупчування досягають значень теоретичної міцності. Наведено загальний алгоритм використання моделі для прогнозування руйнування металів у технологічних процесах обробки металів тиском.

В статье рассматривается возможность определения точности геометрических размеров трещиноподобных дефектов при помощи дифрагированных ультразвуковых волн. Получены основные аналитические зависимости для традиционных схем УЗ контроля с использованием одного или двух ПЭП. Для ряда зависимостей приведены графические интерпретации, позволяющие упростить их анализ.

Обоснована актуальность освоения промышленного производства монолитных композиционных отливок с уникальными свойствами и многослойных отливок с дифференцированными свойствами по ЛГМ-процессу. Коротко описана методика получения таких отливок. Методом металлографического анализа микроструктуры литых образцов исследовано распределение макрочастиц интерметаллида FeCr в объеме отливок по высоте. Изучен характер влияния sigma-фазы на формирование структуры литого композиционного материала системы [Al - FeCr]. Перечислены основные факторы, под воздействием которых формируется переходная зона между разнородными слоями отливки с дифференцированными свойствами. Указаны основные направления на пути создания прогрессивной технологии промышленного производства композиционных отливок и отливок с дифференцированными свойствами по ЛГМ-процессу.

Досліджено вплив слабкого і сильного постійних електромагнітних полів на диференційовану литу структуру замонотектичного сплаву, який тверднув із різною інтенсивністю охолодження. Встановлено характер впливу сильного постійного електромагнітного поля на шарувату структуру сплаву монотектичної системи, залитого на рідкометалевий охолоджувач. Визначено можливості керування литої структури сплавів монотектичної системи електромагнітними постійними полями.

Проанализированы физические и качественные эффекты, которые могут сопровождать процессы затвердевания непрерывнолитой заготовки при наложении электромагнитного воздействия. Рассмотрено значение электромагнитного перемешивания для улучшения условий движения металла в кристаллизаторе, управления процессом перехода столбчатая - равноосная структура, а также в части подавления дефектов усадочного и ликвационного характера. Обозначены предельные возможности управления процессами затвердевания непрерывнолитой заготовки с помощью электромагнитного перемешивания.

Рассмотрена сопряженная модель теплообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава (ЭЛП). Модель базируется на уравнении конвективно-кондуктивного переноса энергии и полной системе уравнений Навье - Стокса с учетом термогравитационной, термокапиллярной и вынужденной конвекций, обусловленных сливом металла из промежуточной емкости. Методами компьютерного моделирования проанализирована тепловая и гидродинамическая обстановка в кристаллизующемся слитке ЭЛП цилиндрической формы.

На основе экспериментальных даных, полученных на машине горизонтального непрерывного литья заготовок из медных и цветных сплавов, разработана модель для расчета положения фронта затвердевания в кристаллизаторе, глубины лунки жидкой фазы, степени термоконвективного расслоения при различных параметрах процесса. Математическая модель может быть использована при подборе технологических параметров непрерывного литья, рассчитанных иными способами.

Проанализирована структурная и химическая неоднородность блюмовых заготовок, разлитых в условиях криволинейной машины непрерывного литья заготовок Днепровского металлургического комбината (МНЛЗ ДМК). При сопоставлении результатов химического анализа и макроструктуры отобранных от непрерывнолитых заготовок темплетов сделан вывод, что в целом распределение ликватов по сечению заготовки соответствует принятому структурному строению и отвечает современным представлениям о механизме кристаллизации стали. Определено, что основными параметрами, поддающимися непосредственному технологическому влиянию в условиях непрерывной разливки, являются протяженность зоны столбчатых кристаллов и зоны равноосных кристаллов. Предложена статистическая модель оптимального распределения плотности орошения по длине ЗВО МНЛЗ ДМК в зависимости от сечения заготовки, скорости ее разливки и содержания углерода.

Исследовано влияние углеродного эквивалента на плотность и удельный объем усадочных дефектов в белом чугуне для литья мелющих шаров.

С использованием метода физического моделирования установлено наличие в затвердевающем слитке трех температурных зон, определяющих кинетику продвижения и конфигурацию фронта кристаллизации по высоте слитка. Показано, что размеры указанных зон и топографию расположения кристаллических структур можно изменить управлением распределения температурных полей в слитке путем организации дифференцированного теплоотвода.

Індекс рубрикатора НБУВ: К203.3

Рубрики:

Будова, якість і дефекти злитків металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проанализированы возможности переплавных процессов с формированием слитка в охлаждаемом кристаллизаторе. Показано, что переплавные процессы, не имеющие жесткой связи между подводимой мощностью и скоростью плавки, позволяют достаточно гибко управлять кристаллизацией металла, в том числе и на завершающем этапе плавки. Это обеспечивает получение слитков, лишенных такого дефекта, как усадочная раковина. Индукционная плавка в секционном кристаллизаторе (ИПСК) характеризуется отсутствием жесткой связи между скоростью плавки и подводимой мощностью. На основании анализа результатов исследований описан механизм трансформации параметров металлической ванны при выведении усадочной раковины на завершающем этапе выплавки слитка методом ИПСК.

На підставі модельних уявлень щодо макроструктури пористого тіла та кількісних характеристик, які її визначають, у критеріях регулярності побудови запропоновано аналітичний опис кінетики капілярного транспорту змочувальної рідини, в тому числі, під час її переміщення проти сил тяжіння з урахуванням можливого часткового осушення порових каналів. Експериментально досліджено швидкість капілярного просочування й висоту підйому дистильованої води, етанолу й ацетону в високопористих зразках, виготовлених із порошків міді, бронзи, хромонікелевих сталей, титану та його сплавів, дискретних волокон міді й титану різних діаметрів, а також сіток різного переплетіння. Показано широкі можливості керування капілярними ефектами в пористих структурах різної будови з використанням технологічних методів.

Зазначено, що на поверхні зливка після витягання його з виливниці та охолодження на повітрі утворюється неоднорідне поле напружень з протилежними знаками. Сферична донна частина зливка має напруження розтягу, грані - переважно напруження стиску. Знаки напружень по висоті зливка змінюються з плюса на мінус поблизу роз'єму між виливницею та фігурним піддоном. Максимальні стискальні напруження утворюються на рівні двох третин висоти зливка.

Указано, что на поверхности слитка после извлечения его из изложницы и охлаждения на воздухе образуется неоднородное поле напряжений с противоположными знаками. Сферическая донная часть слитка имеет напряжения растяжения, грани - преимущественно напряжения сжатия. Знаки напряжений по высоте слитка изменяются с плюса на минус вблизи разъема между изложницей и фигурным поддоном. Максимальные сжимающие напряжения образуются на уровне двух третей высоты слитка.

The nonuniform field with opposite signs is formed on the ingot surface after its extractiоn from the mold and air cooling. Spherical ingot bottom has tensile stress with the sides of compression stress. Stress signs according the ingot height changes from plus to minus at the split between mold and figured casting bottom. The maximum compression stresses are formed at the 2/3 of the ingot height.

Розглянуто сучасні уявлення про спадковість у литих металевих матеріалах, механізм явища та його вплив на властивості. Наведено приклади використання технології генної інженерії металів і шляхи заложення, передачі та коригування генетичної інформації.

Магнітним та тензометричними методами вимірювання визначено залишкові напруження у великому виливку. Вперше наведено порівняльну оцінку способів контролю, напрямку дії і значень головних напружень. Найбільші розтягувальні напруження величиною від 100 до 140 МПа утворюються в донній частині зливка та на поверхні його широкої грані.

Магнитным и тензометрическим методами измерения определены остаточные напряжения в крупной отливке, при этом впервые дана сопоставимая оценка способов контроля, направления действия и значений главных напряжений. Максимальные растягивающие напряжения величиной от 100 до 140 МПа образуются в донной части слитка и на поверхности его широкой грани.

Magnetic and tensometric methods of measuring define the residual stress in large casting, and for the first time the comparable estimation is given of the methods of control, the direction of action and the significance of main stresses. The maximum tensile stresses from 100 to 140 megapascal are created inside the ingot bottom and on the surface of its wide side.

Наведено результати досліджень взаємозв'язку морфології поверхні та внутрішньої структури затверділих краплин після плину через вузький отвір. Показано, що пластинчасті елементи, які здіймаються над їх поверхнею, складаються з ікосаедричної фази й успадковуються з розплаву, який має в інтервалі температур 1 473 - 1 573 K будову, подібну до рідкокристалічної. Структура металевих порошків, одержаних із злитків, що досліджуються, складається з мікрошаруватих і нанолускатих фрагментів.

Показано, що взаємопов'язані процеси жолоблення корки, що затверділа, та утворювання утяжин є основними факторами порушення розмірної точності відливок, які твердіють, завдяки металу. Протидіючими факторами щодо силумінів є газонасичення розплаву та підвищення вмісту кремнію до евтектичного та заевтектичного розплаву.

Наведено аналітичний опис системного аналізу пористих матеріалів з ілюстрацією його застосування. Достовірність методу оцінюється з використанням співвідношень між моментами функції розподілу. За його допомогою можна встановити можливий кореляційний зв'язок між ознаками змін експериментальних гістограм і внутріоб'ємними процесами.