Результати виконання держбюджетних НДР

2017

Підвищення комплексу механічних та експлуатаційних властивостей низьколегованого сталевого прокату застосуванням «Q-n-P» обробки. Керівник: Єфременко Василь Георгійович, д-р техн. наук, проф.

Керівник: Єфременко Василь Георгійович, д-р техн. наук, проф.
№ держреєстрації 0117U002270
Терміни виконання: 01.01.2017 - 31.12.2018

Монографії:

 

● High-chromium cast irons: structure and properties / K. Shimizu, V. G. Efremenko, A. P. Cheiliakh, Y. G. Chabak, T. V. Pastukhova, K. Kusumoto . – Muroran : Muroran Institute of Technology, 2018. – 207 с. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/17614

Анотація
Wear is one of the most pressing problems of modern mankind. One-third of all global energy and financial resources are expended on combating wear in a variety of its manifestations. Multidisciplinary science "Tribology" is engaged in search of effective ways of solving wear problem, combining vari-ous scientific approaches and methodologies for studying the friction and wear phenomena. Tribotechnical Materials Science, which is an integral part of Tri-bology, is aimed to develop the advanced functional materials having in-creased wear behavior. Fe-C-based alloys are the famous family of tribo-materials, among which a special attention is focused on white cast irons al-loyed with chromium.

 

Статті у журналах:

 

● Application of the Q-n-P-Treatment for Increasing the Wear Resistance of Low-Alloy Steel with 0.75 % C / V. G. Efremenko, V. I. Zurnadzhi, Yu. G. Chabak, O. V. Tsvetkova, A. V. Dzherenova // Materials Science. – 2017. – Vol. 53, № 1. – P. 67-75. – Mode of access: https://link.springer.com/article/10.1007/s11003-017-0045-3

Анотація
We study the influence of the Q-n-P-treatment including the interrupted quenching followed by holding at 250–350°C on the microstructure, hardness, and abrasion resistance of 75KhG2C steel. It is shown that the Q-n-P-treatment leads to the formation of a structure with elevated (27.5%) content of residual austenite. The procedure treatment with quenching interrupted at 100°C followed by the holding at 250°C for 10 min increases the abrasive wear resistance of steel by 8% as compared to the fully quenched state with a much lower hardness (57 and 63 HRC, respectively).

 

● Wear Mechanism and Chemical Composition Optimization of Complex-Alloyed Cast Iron with Spheroidal Vanadium Carbide under Conditions of Abrasive Erosion / V. G. Efremenko, K. Shimizu, T. V. Pastukhova, Yu. G. Chabak, K. Kusumoto, A. V. Efremenko // Journal of Friction and Wear. – 2017. – Vol. 38, № 2. – P. 92-97. – Mode of access: https://link.springer.com/article/10.3103/S106836661702009X

Анотація
Using full factorial design in experiment 32, the contents of vanadium and chromium in heat treated V–Cr–Mn–Ni cast irons with spheroidal vanadium carbide have been optimized with regard to the conditions of quartz sand erosion. It has been found that, in the case of bulk quenching from 760°C (or in combination with a subsequent plasma surface hardening), the maximum wear resistance of cast iron is achieved at 5.0% V and 2.0–4.5% Cr and, in the case of bulk quenching from 840°C followed by cryogenic treatment (–196°C), at 5.0% V and 7.0–9.0% Cr. It has been shown that the wear mechanism of the investigated alloys consists of the repeated deformation (indentation) of the matrix accompanied with spalling of spheroidal carbides and with chipping of eutectic carbides. Spheroidal vanadium carbides provide an effective protection of dendrites regions against erosion due to their uniform distribution in the bulk of the alloys.

 

● Ефременко В. Г. Технологические схемы термической обработки низколегированной стали на основе Q&P-принципа / В. Г. Ефременко, В. И. Зурнаджи, В. Г. Гаврилова // Научный вестник Донбас. гос. машиностр. академии : сб. науч. тр. / ДГМА. – Краматорск, 2017. – № 1 (22Е). – С. 15-23. – Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvdgma_2017_1_5

Анотація
В статье представлен обзор публикаций по новой технологии термической обработки стали «Quenching and Partitioning» (Q&P). Проанализированы и систематизированы литературные данные о влиянии химического состава металла и параметров данной технологии на микроструктуру и комплекс механических свойств стали. Показано, что Q&P-обработка ведет к получению микроструктуры, состоящей из отпущенного мартенсита, мартенсита закалки и остаточного аустенита, что обеспечивает улучшенное сочетание прочности и пластичности за счет TRIP-эффекта. Проанализированы факторы, влияющие на количество остаточного аустенита и его склонность к деформационному мартенситному превращению при нагружении. Представлена классификация технологических схем Q&Р-обработки, а также описаны ее перспективы в получении относительно недорогих высокопрочных сталей.

 

● Застосування Q-n-P-обробки для підвищення зносотривкості низьколегованої сталі з 0.75 % C / В. Г. Єфременко, В. І. Зурнаджи, Ю. Г. Чабак, О. В. Цвєткова, А. В. Джеренова // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2017. – № 1. – С. 61-68.

Анотація
Вивчено вплив Q-n-P-обробки, яка полягає у перерваному гартуванні, з подальшою витримкою при 250-350° С на мікроструктуру, твердість і абразивну зносотривкість сталі до стирання 75ХГ2С. Показано, що Q-n-P-обробка призводить до утворення структури з підвищеним (до 27,5 %) вмістом залишкового аустеніту. Обробка з призупиненням гартувального охолодження при 100° С з подальшою витримкою при 250° С (10 min) підвищує абразивну тривкість на 8 % порівняно з повністю загартованим станом за значно нижчої твердості (57 і 63 HRC, відповідно).

 

● Износостойкость обезуглероженного слоя высокоуглеродистой низколегированной стали в экстремальных условиях трения / О. Хессе, М. Кунерт, В. Г. Ефременко, К. Шимицу, М. Н. Брыков, А. Е. Капустян // Наукові нотатки : міжвуз. зб. / Луцьк. нац. техн. ун-т. – Луцьк, 2017. – Вип. 58. – С. 301-307. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nn_2017_58_48

Анотація
В работе исследована абразивная износостойкость обезуглероженного слоя высокоуглеродистой низколегированной стали 120Г3С2 после закалки из однофазной области. Показано, что обезуглераживание поверхностного слоя при термообработке заэвтектоидных сталей может быть полезным явлением в некоторых условиях абразивного изнашивания.

 

● О механизме разупрочнения при отпуске закаленной конструкционной стали / И. А. Вакуленко, О. А. Чайковский, В. Г. Ефременко, Д. М. Болотова // Новини інженерної науки Придніпров’я. – 2017. – N 1 (2). – С. 23-29. – Режим доступу: http://journals.uran.ua/index.php/wissn028/article/download/97004/92408

Анотація
Постановка проблемы. При отпуске закаленной стали эффект разупрочнения превышает эффект упрочнения. Необходимо уточнение механизма разупрочнения при отпуске закаленной на мартенсит конструкционной стали. Методика. Образцы подвергались аустенитизации при температурах выше Ас3, закалке на мартенсит и отпуску при температурах 200…500˚ С. Микроструктуру исследовали на электронном просвечивающем микроскопе УЭМВ-100 К при ускоряющем напряжении 100 кВ. Тонкие фольги для дифракционных электронно-микроскопических исследований изготавливали методами Больмана и пинцета в хлорно-уксусном реактиве и реактиве Морриса. Искажения кристаллической решетки второго рода определяли на дифрактометре ДРОН-2.0 с использованием сцинтилляционной регистрации рентгеновских рефлексов в монохроматическом СuКα-излучении при комнатной температуре. Наклепанный слой металла снимали электролитическим растворением в хлорно-уксусном электролите. Временное сопротивление разрыву определяли из кривой растяжения образцов на машине «Инстрон», при комнатной температуре и скорости деформации 10-3 с-1. Микротвердость измеряли на твердомере ПМТ-3 при нагрузке на индентор 0,49 Н. Результаты. При отпуске закаленной стали в интервале температур до 350˚ С разупрочняющий эффект является результатом снижения плотности дислокаций от их перераспределения и упрочнения от формирования дополнительного количества цементитных частиц. Начиная с 400…450˚ С, ускорение процессов полигонизации в мартенситных кристаллах сопровождается возникновением дополнительных субграниц и совершенствованием ранее сформированных. В целом разупрочнение за счет снижения степени пересыщения твердого раствора, уменьшения плотности дислокаций и коалесценции цементитных частиц превышает эффект упрочнения от взаимодействия дислокаций с атомами углерода, формирования дополнительных субграниц и упрочнения частицами цементита. Практическая значимость. Понимание механизма структурных превращений в процессе отпуска закаленной стали позволит целенаправленно разрабатывать технологию получения термически упрочненного проката с требуемым комплексом свойств.

 

Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей:

● Влияние отпуска на механические свойства рессорной стали, подвергнутой Q-n-P обработке / В. И. Зурнаджи, В. Г. Ефременко, Е. В Цветкова, А. В. Джеренова, М. А Ксенита // Проблеми довговічності матеріалів, покриттів та конструкцій : тези доп. V Міжнар. інтернет-конф. (Вінниця, 1-2 груд. 2017 р.). – Вінниця, 2017. – Ч. 1. – С. 7-8. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16130

Анотація
В последние годы активно развивается технология термообработки под названием «Quenching and Partitioning» (Q-n-P), позволяющая достигать высокопрочного состояния в низколегированных сталях без дефицитных легирующих элементов. При Q-n-P возникает многофазная структура с повышенным содержанием аустенита, позволяющим реализовать TRIP-эффект при нагружении. В работе применили Q-n-P-обработку для повышения механических свойств рессорной стали 60С2ХФА.

 

● Зурнаджи В. И. Объемные изменения при нагреве стали, прошедшей Q-n-P обработку / В. И. Зурнаджи, В. Г. Ефременко, И. А. Волосенко // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 24-25. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14191

Анотація
В работе исследовали объемные изменения стали 60С2ХФА, подвергнутой Q-n- дилатометр, запись кривых нагрева вели с применением эталона – стали 60С2ХФА в состоянии закалки и высокого отпуска.

 

● Кинетика артемического мартенситного превращения в стали 60С2ХФА / В. И. Зурнаджи, В. Г. Ефременко, М. Н. Брыков, Р. А. Кусса, М. Ксенита // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 25-27. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14193

Анотація
В данной работе изучали кинетику атермического мартенситного превращения в стали 60С2ХФА.

 

● Создание композиционной структуры в низколегированной рессорной стали применением Q-n-P обработки / В. И. Зурнаджи, В. Г. Ефременко, Е. В. Цветкова, А. В. Джеренова, Р. А. Кусса // Матеріали для роботи в екстремальних умовах – 7 : Міжнар. наукова конф. (Київ, 30 листоп. – 2 груд. 2017 р.). – Київ, 2017. – С. 20. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16131

Анотація
Рассматривается использование Q-n-P-обработки для повышения комплекса механических характеристик в рессорной стали 60С2ХФА состава: 0,53 % С; 1,46 % Si; 0,44 % Mn; 0,95 % Cr; 0,10 % V; 0,016 % S; 0,013 % P.

Підвищення надійності та оптимізація режимів електроспоживання промислових і міських об'єктів з нелінійними й різкозмінними навантаженнями. Керівник: Саєнко Юрій Леонідович, д-р техн. наук, проф.

Керівник: Саєнко Юрій Леонідович, д-р техн. наук, проф.
№ держреєстрації 0117U002268
Терміни виконання: 01.01.2017 – 31.12.2019

 

Статті у журналах:

● Sayenko Yu. L. Features of selection of capacitor banks in electric networks with interharmonic sources / Yu. L. Sayenko, T. K. Baranenko, D. N. Kalyuzhniy // Electrical Engineering & Electromechanics. – 2017. – № 5. – P. 67-70. – doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.11.

Анотація
Розроблена методика вибору батарей конденсаторів, які застосовуються як в якості компенсаторів реактивної потужності при наявності джерел інтергармонік, так і в складі фільтрів вищих гармонік і інтергармонік. Отримані вирази для перевірки відсутності неприпустимих перевантажень батарей конденсаторів по напрузі й по струму при наявності в кривій напруги (струму), поряд з вищими гармоніками, дискретного спектру інтергармонік. Обґрунтована доцільність спрощеного врахування зміни напруги на затискачах батарей конденсаторів фільтрів вищих гармонік і інтергармонік за рахунок наявності реактора в складі фільтрів. Використання запропонованих підходів дозволить комплексно вирішувати низку питань, пов'язаних з вибором параметрів батарей конденсаторів в електричних мережах з нелінійними навантаженнями.

 

● Саенко Ю. Л. Методика выбора фильтрокомпенсирующих устройств для минимизации дискретного спектра интергармоник / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко, И. Ю. Саенко // Електрифікація транспорту. – 2017. – № 14. – С. 67-72

Анотація
Задача снижения уровней интергармоник в электрических сетях является составной частью задачи улучшения качества электроэнергии и в целом обеспечения электромагнитной совместимости нелинейных нагрузок, являющихся источниками несинусоидальности, и систем их электроснабжения. Результатом снижения уровней интергармоник должно являться обеспечение требуемых норм качества напряжения, предъявляемых европейским международным стандартом EN 50160:2010. Таким образом, цель настоящей работы – разработка методики выбора фильтрокомпенсирующих устройств, настраиваемых на частоты ин-тергармоник. При решении данной задачи используется традиционный подход к выбору фильтрокомпен-сирующих устройств высших гармоник с введением необходимых коррективов, учитывающих особенности возникновения и распределения по оси частот интергармоник. Ввиду влияния на частоту настройки филь-тров интергармоник, особенно в области низких частот, большого числа факторов обязательным является проверка на отсутствие перегрузок и эффективность работы фильтрокомпенсирующих устройств интер-гармоник после ввода их в эксплуатацию.

 

● Саенко Ю. Л. Применение спектрально-корреляционной теории случайных процессов для оценки потерь при наличии высших гармоник и интергармоник / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко, И. Ю. Саенко // Електрифікація транспорту. – 2017. – № 13. – С. 129-133. – Режим доступа: http://etr.diit.edu.ua/article/view/117891

Анотація
Одним из негативных последствий несинусоидальных режимов является возникновение дополнительных потерь мощности и электроэнергии в элементах электрических сетей. Традиционно в этом случае определяются дополнительные потери, вызванные высшими гармониками тока. Однако при работе ряда резкопеременных нагрузок, а также нагрузок, получающих питание от преобразователей частоты, доля которых в сисемах электроснабжения постоянно растет, в кривых токов наряду с высшими гармониками возникает существенный спектр интергармоник. Таким образом, возникает задача оценки дополнительных потерь на частотах интергармоник. На сегодняшний день вопрос оценки дополнительных потерь, связанных с генерированием интергармоник является малоисследованным ввиду сложности математического аппарата, позволяющего учесть наличие интергармоник. Проведенные исследования показали, что применение спектрально-корреляционной теории случайных процессов позволяет решить инженерную задачу оценки дополнительных потерь в системах электроснабжения. Преимуществом такого подхода является возможность оценки дополнительных потерь как на стадии эксплуатации, так и на стадии проектирования.

 

● Саєнко Ю. Л. Загальна математична модель розподілу фактичних внесків у спотворення симетрії й відхилення напруги у точці загального приєднання / Ю. Л. Саєнко, Д. М. Калюжний // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2017. – № 6. – Режим доступу: https://visnyk.vntu.edu.ua/index.php/visnyk/article/view/2149

Анотація
Запропоновано загальну математичну модель розподілу фактичних внесків лінійних джерел спотворень у несиметрію й відхилення напруги у точці загального приєднання. Модель розроблена у просторі фазних складових з урахуванням розподіленого характеру джерел спотворення в системі електропостачання. Пошук розподілу фактичних внесків у вигляді суми, кожний доданок якої визначається дією окремого джерела спотворень, привів до двох розв’язань цієї задачі. Перше з них відображає принцип суперпозиції, а друге – виключення. З практичної точки зору обидва розв’язання виявилися практично еквівалентними і такими, що потребують побудови розподіленої у просторі й синхронізованої у часі вимірювальної системи.

 

Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей:

● Саенко Ю. Л. Оценка влияния конструктивного исполнения ветрогенераторов на ПКЭ в точке общего подключения / Ю. Л. Саенко, А. В. Молчан // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 273. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/bitstream/handle/123456789/15065/%d1%81.%20273.pdf?sequence=1

Анотація
В настоящее время наблюдается значительное развитие отрасли энергетики, преобразующей кинетическую энергию ветрового потока в электрическую энергию. Ключевым элементом любой ветроэлектростании (ВЭС) является ветрогенераторы различных конструкций. ВЭС включаются в общую сеть, что приводит к постепенному переходу от чисто централизованной модели электроснабжения потребителей, основой которых являются мощные ТЭС и АЭС, к комбинированной. ВЭС являются нелинейными, несимметричными и резкопеременными источниками электроэнергии, отдаваемая в энергосистему мощность может быть существенно неравномерной во времени. В зависимости от типа используемой ветротурбины ее влияние на энергосистему будет различным. При решении вопросов электромагнитной совместимости (ЭМС) и проблем качества электроэнергии (КЭ) необходимо также учитывать не только конструктивное исполнение ветрогенераторов, но и режим работы самой энергосистемы.

 

● Саенко Ю. Л. Оценка потерь при наличии высших гармоник и интергармоник на основе спектрально-корреляционной теории случайных процессов / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 266–267. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/bitstream/handle/123456789/15051/%d1%81.%20266-267.pdf?sequence=1

Анотація
При работе резкопеременных нагрузок и нагрузок, получающих питание от преобразователей частоты, в амплитудном спектре сетевого тока наряду с высшими гармониками присутствует существенный спектр интергармоник. Другими словами, сетевой ток является несинусоидальным. Одним из негативных последствий несинусоидальных режимов является возникновение дополнительных потерь мощности и электроэнергии в элементах электрических сетей. Таким образом, возникает задача оценки дополнительных потерь. Так как при работе рассматриваемых нагрузок происходит амплитудная модуляция кривых сетевых токов по случайному закону, то для решения поставленной задачи целесообразно использовать спектрально-корреляционную теорию случайных процессов.

 

● Саенко Ю. Л. Размещение компенсирующих устройств в сложных системах электроснабжения с целью оптимальной минимизации потерь электроэнергии / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 267–268. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/15052

Анотація
Величина потерь электроэнергии является одним из важнейших технико-экономических показателей функционирования систем электроснабжения различного назначения. Данные потери состоят из двух составляющих – потерь, обусловленных перетоками активной мощности и потерь, обусловленных перетоками реактивной мощности (РМ). На величину потерь, обусловленных перетоками активной мощности, влияют следующие факторы – сопротивления элементов схемы, длины линий, уровни загрузки электрооборудования. Снизить эту составляющую потерь без применения дорогостоящих решений практически невозможно. Составляющая потерь активной электроэнергии, обусловленная перетоками РМ, может быть существенно снижена до минимальных значений путем оптимизации режима РМ за счет применения устройств компенсации РМ и правильного их размещения в узлах электрической сети, что особенно актуально для сложных систем электроснабжения.

 

● Саенко Ю. Л. Тенденции и перспективы развития ветроэнергетики в Украине и за рубежом / Ю. Л. Саенко, А. В. Молчан // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 268–269. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/15053

Анотація
За последние десятилетия наблюдается значительный рост интереса к источникам распределенной генерации (РГ) на основе возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ), как в Украине, так и за рубежом. Это привело к ежегодному приросту производства солнечной и ветровой энергии в мире в средней на 60% и 27%. По состоянию на 2014 год более 19% мировой электроэнергии было произведено из ВИЭ.

 

● Саенко Ю. Л. Математическое моделирование параметров турбулентного ветропотока при анализе влияния ветрогенераторов на КЭ / Ю. Л. Саенко, А. В. Молчан // Сучасні енергетичні установки на транспорті і технології та обладнання для їх обслуговування (СЕУТТОО –2017) : матеріали 8-ї міжнар. наук.-практ. конф. (Херсон, 28-29 вересня 2017 р.). – Херсон : ХДМА, 2017. – С. 296-300. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16108

Анотація
В настоящее время наблюдается значительное развитие отрасли энергетики, преобразующей кинетическую энергию ветрового потока в электрическую энергию. Такое преобразование осуществляется с помощью ветрогенераторов различных конструкций и, как правило, они объединяются в ветроэлектростанции (ВЭС). Ветряные электростанции включаются в общую сеть, что приводит к постепенному переходу от чисто централизованной модели электроснабжения потребителей, основой которых являются мощные ТЭС и АЭС, к комбинированной.

 

● Саенко Ю. Л.  Анализ метода идентификации источников искажения напряжений в системе электроснабжения по направлению активной мощности / Ю. Л. Саенко, Д. Н. Калюжный, С. В. Свергуненко // Безпека та електромагнітна сумісність на залізничному транспорті : тези VIII Міжнар. науково-практ. конф. (Чернівці, 01-03 лютого 2017 р.). - Чернівці, 2017. - С. 57-58. - Режим доступа: http://ndch.diit.edu.ua/download.php?fileId=3884&id=1034

Анотація
Несимметрия и несинусоидальность напряжений являются одними из основных причин экономических убытков потребителей и поставщиков электрической энергии. Идентификация источников этих искажений является актуальной задачей. Наиболее распространенным подходом для решения этой задачи является метод направления активной мощности искажений, согласно которому доминирующий источник искажений определяется по отрицательному знаку активной мощности в точке общего присоединения (ТОП).

 

● Саенко Ю. Л.  Влияние резонансных режимов на выбор параметров компенсирующих устройств / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко // Матеріали доповідей VІ Всеукраїнського наукового семінару «Проблеми і перспективи  енергозбереження в комунальному господарстві та на промислових підприємствах» (Луцьк, 1 червня 2017 р.) / Луцький НТУ. – Луцьк : ІВВ Луцького НТУ, 2017. – С. 98-100. - Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16110

Анотація
Рациональное применение в системах электроснабжения компенсирующих устройств позволяет снизить потери мощности в электрической сети, обеспечить надлежащее качество потребляемой электроэнергии за счет нормализации уровней напряжения и в целом позволяет достичь высоких технико-экономических показателей работы электроустановок. Таким образом, решение вопросов компенсации реактивной мощности (КРМ) является одним из аспектов как энергосбережения в электрических сетях, так и надежности электроснабжения промышленных предприятий.

 

● Саенко Ю.Л.  Проблема обеспечения электромагнитной совместимости электрических сетей при наличии источников интергармоник / Ю. Л. Саенко, Т. К. Бараненко // Безпека та електромагнітна сумісність на залізничному транспорті : тези VIII Міжнар. науково-практ. конф. (Чернівці, 01-03 лютого 2017 р.). - Чернівці, 2017. - С. 55-56. - Режим доступа: http://ndch.diit.edu.ua/download.php?fileId=3884&id=1034

Анотація
Для обеспечения электромагнитной совместимости электрических сетей необходимо соблюдение норм качества электроэнергии, установленных в ГОСТ-13109-97. Согласно данному Стандарту несинусоидальность напряжения характеризуется такими показателями качества электроэнергии (ПКЭ), как коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения и коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения. В Стандарте установлены нормально допустимые и предельно допустимые значения указанных коэффициентов, а также даны методики их определения. При этом нормирование данных ПКЭ производится только для случая дискретного спектра высших гармоник (ВГ). Интергармоники (ИГ) обладают как дискретным, так и сплошным или, чаще, смешанным спектрами. При любом характере спектра ИГ, они являются дополнительной или основной причиной несинусоидальности напряжения, наряду с ВГ. Таким образом, возникает задача минимизации ИГ. При решении вопроса минимизации необходим расчет соответствующих ПКЭ. Как отмечено выше, в Стандарте нормирование ИГ не производится. Однако для случая дискретного спектра ИГ представляется возможным использовать те же ПКЭ, характеризующие несинусоидальность напряжения, и ту же методику их расчета, что и для ВГ.

 

● Саенко Ю.Л.  Программно-аппаратный комплекс контроля работы маслонасосов силовых высоковольтных трансформаторов / Ю. Л. Саенко, М. Д. Дьяченко, С. В. Кодулев // Безпека та електромагнітна сумісність на залізничному транспорті : тези VIII Міжнар. науково-практ. конф.(Чернівці, 01-03 лютого 2017 р.). - Чернівці, 2017. - С. 56-57. - Режим доступа: http://ndch.diit.edu.ua/download.php?fileId=3884&id=1034

Анотація
Задачи оценки технического состояния электрооборудования высоковольтных подстанций в настоящее время приобретает особое значение. Обусловлено это, прежде всего, высоким уровнем износа оборудования, отсутствием простых и однозначных критериев оценки межремонтного интервала, необходимостью получения достоверной информации его технического состояния. В этом аспекте особое внимание следует уделить высоковольтным силовым трансформаторам и автотрансформаторам. Одной из причин выхода из строя силовых трансформаторов является повреждение маслонасоса, что нередко приводит к нарушению химического состава трансформаторного масла, снижению его изоляционных свойств и ложной работе газовой защиты.
Розвиток наукових і технологічних основ виробництва металопродукції підвищеної якості з листа та композитів спеціального призначення. Керівник: Кухар Володимир Валентинович, д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри обробки металів тиском

Керівник: Кухар Володимир Валентинович, д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри обробки металів тиском
№ держреєстрації 0117U002269
Терміни виконання етапу: 01.01.2017 – 31.12.2019

 

Монографії:

● The problems of ensuring of geometric accuracy of metal product from cold-rolled sheet / A. Prysiazhnyi, V. Kukhar, E. Balalayeva, O. Anishchenko, S. Gurkovs’ka // Actual problems of modern science : monograph : Edited by Musial Janusz, Polyshchuk Oleh, Sorokatyi Ruslan. – Bydgoszcz, Poland : 2017. – P. 635–648. – ISBN 978-83-938655-3-6. – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/320565285_The_Problems_of_Ensuring_of_Geometric_Accuracy_of_Metal_Product_from_Cold-Rolled_Sheet

Анотація
A mathematical model of evaluating the optimal values of the force of counter flexure of working rolls of sheet rolling mills was developed. Application of the developed mathematical model improves efficiency of automatic adjustment of the flatness degree of cold-rolled strips. The design of the elastic ring compensator of «press-and-die» system errors and the method for calculating its geometric parameters were developed. The developed method is based on the account of unevenness of the radial and altitudinal deformation of the elastic working element made of polyurethane. A specific example of implementation of the developed method for calculating the sizes of such a compensator for sheet-forming operations on an open-crank press is made.

 

● Балалаева Е. Ю. Математическое моделирование и компьютерное проектирование упругих компенсаторов : монография / Е. Ю. Балалаева, О. А. Тузенко, В. В. Кухарь. – Маріуполь : ПДТУ, 2017. – 270 с. – ISBN 978-966-604-219-7. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16067

Анотація
В монографии приведены методики расчета конструктивных характеристик упругих компенсаторов различных конструкций и программное обеспечение для определения их начальных геометрических размеров в зависимости от силовых параметров на выполняемых операциях. По результатам компьютерного моделирования работы упругих компенсаторов предложены их усовершенствованные конструкции.

 

● Кухарь В. В. Расчет напряжений в станинах кривошипных прессов открытого типа в условиях внецентренного приложения силы штамповки относительно оси ползуна / В. В. Кухарь, А. С. Анищенко, В. В. Глазко // Пластична деформація металів : монографія.  – Дніпро, 2017. – С. 271–281. – ISBN 978-966-291-124-8. – Режим доступу: http://metal-forming.org/images/annot-2017/PDM-2017/271-281.pdf

Анотація
Работа посвящена применению метода цилиндрических сечений для анализа напряженно-деформированного состояния в стойках открытых станин кривошипных прессов. Особое внимание в работе уделяется особенностям выбора и построения расчетных схем при эксцентричных нагрузках. Были выведены зависимости для расчета напряжений при внецентренном нагружении в крайних точках слабого сечения С-образной станины на примере кривошипного пресса КД 2322Е. По итогу исследований сделаны выводы от носительно применяемости методов плоских и цилиндрических сечений для прикладных расчетов.

 

Навчальні посібники:

● Малинов Л. С. Новые достижения в области материаловедения : учебное пособие / Л. С. Малинов, И. Е. Малышева. – Мариуполь : ПГТУ, 2017. – 239 с. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13683

Анотація
Учебное пособие составлено в соответствии с программой курса «Новые достижения в области материаловедения», читаемой магистрам направления подготовки «Материаловедение» согласно учебному плану. Учебное пособие содержит контрольные вопросы и рекомендуемую литературу.

 

● Технологія процесів за фахом. Кування і штампування : навчальний посібник / В. В. Кухар, Б. С. Каргін, О. С. Аніщенко, С. Б. Каргін, А. Г. Присяжний. – Маріуполь : ПДТУ, 2017. – 144 с. – ISBN 978-966-604-218-0. – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16138

Анотація
У даному навчальному посібнику представлені принципи та порядок проектування енергоресурсозберігаючих технологічних процесів кування на молотах та пресах, гарячого об’ємного штампування на пароповітряних молотах, кривошипних пресах і горизонтально кувальних машинах, холодного листового штампування заготовок із листових матеріалів. Викладені основи вибору і підготовки заготовок до штампування, раціонального розкрою листового матеріалу, вибору кувального і штампувального устаткування. Наведені приклади проектування технологічних процесів кування, об’ємного та листового штампування, складення креслень штампів.
Особливістю викладення матеріалу є висвітлення питань, необхідних для виконання курсового проекту з дисципліни «Технологічні процеси за фахом» студентів, що навчаються за спеціальністю 136 «Металургія» (спеціалізовано – обробка металів тиском). Матеріали можуть бути корисними інженерно-технічним працівникам промисловості та науково-дослідним робітникам.

 

Статті у журналах:

● Grushko A. V. Phenomenological Model of Low-Carbon Steels Hardening during Multistage Drawing / A. V. Grushko, V. V. Kukhar, Yu. O. Slobodyanyuk // Solid State Phenomena. – Vol. 265, 2017. – P. 114–123. – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/320060258_Phenomenological_Model_of_Low-Carbon_Steels_Hardening_during_Multistage_Drawing doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.265.114.

Анотація
The obtained phenomenological model of hardening G3Si1 and Sb08-G2S low-carbon welding wire during multistage drawing establishes the dependence of the hardening curve coefficients (hardening index and hardening modulus) on the integral tensile strain. The obtained model makes it possible to calculate the hardening curve, strength, and plasticity indicators of metal products based on the results of wire rod testing in the delivery state.

 

● Kukhar V. Calculation method and simulation of work of the ring elastic compensator for sheet-forming / V. Kukhar, E. Balalayeva, O. Nesterov // MATEC Web of Conferences. – Vol. 129, 01041. – 2017. https://www.researchgate.net/publication/320918521_Calculation_method_and_simulation_of_work_of_the_ring_elastic_compensator_for_sheet-forming doi: 10.1051/matecconf/201712901041.

Анотація
The design of the elastic ring compensator of «press-and-die” system errors, the method and software for calculating its geometric parameters are given in the article. The developed method is based on the account of unevenness of the radial and altitudinal deformation (barrel-type shape) of the elastic working element made of polyurethane. A specific example of computer implementation of the developed mathematical model for calculating the sizes of such a compensator for steel-forming operations on an open-crank press is made. Approbation of the compensator was carried out in industrial conditions.

 

● Kukhar, Volodymyr. Designing of induction heaters for the edges of pre-rolled wide ultrafine sheets and strips correlated with the chilling end-effect / Volodymyr Kukhar, Andrii Prysiazhnyi, Elena Balalayeva, Oleksandr Anishchenko // Modern Electrical and Energy System. (MEES’2017), IEEE. – Kremenchuk, Ukraine : Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, November 15–17, 2017. – pp. 404–407. – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/321149239_Designing_of_Induction_Heaters_for_the_Edges_of_Pre-Rolled_Wide_Ultrafine_Sheets_and_Strips_Correlated_with_the_Chilling_End-Effect

Анотація
The article provides the analysis of the structures of broadband hot rolling mills that confirmed the relevance of the use of induction heating of the pre-roll edges before the finishing mills in order to reduce the chilling end-effect. Adaptation to the production conditions of wide ultrafine sheets and strips of finite-difference recurrence mathematical model of temperature field variation allowed to develop recommendations for designing of slot inductors for reheating the edges of pre-rolled strips, taking into account the chilling end-effect of the edges, heating modes to achieve the required temperature distribution before rolling in the finishing mill groups. Calculations show that the temperature gradient across the strip width is from 30 to 150 Celsius degrees, depends on the time interval between the end of the rough rolling and the beginning of the deformation of the metal in the finishing mill. Special design of slot inductors makes possible to eliminate a temperature gradient.

 

● Аніщенко О. С. Вплив термомеханічної обробки на властивості дроту з інвару / О. С. Аніщенко, В. В. Кухар, А. Г. Присяжний // Проблеми трибології = Problems of Tribology. – 2017. – № 3. – С. 46–50. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ptl_2017_3_8

Анотація
Показано, що холодне волочіння дроту з інвару з коефіцієнтом витяжки ≥ 12,5 забезпечує при температурах: 20 … 50 ºС тепловий коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) < 0; 20…100 ºС – стабільне значення ТКЛР ≤ 1,0 ·10-6 град.-1. Для досягнення стандартного ТКЛР ≤ 1,5 ·10-6 град.-1 витяжку при волочінні можна зменшити до 3,58. Для всіх випадків не потрібна фінішна термічна обробка.

 

● Анищенко А. С. Аппроксимация контура оболочек при сверхпластической формовке формулой Ляме / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, Е. А. Мкртчян // Вестник Кыргызско-Российского Славянского Университета = Кыргыз-Россия Университетинин Кабарчысы. – 2017. – Том 17. – № 1. – С. 3–5. – ISSN 1694-500X. – Режим доступа: https://www.krsu.edu.kg/vestnik/2017/v1/a01.pdf

Анотація
Показана целесообразность аппроксимации контура оболочек на всех стадиях сверхпластической формовки с помощью «суперэллипса» Ляме.

 

● Анищенко А. С. Аппроксимация формулами Ляме-Гелиса контура оболочек при сверхпластической формовке листовых заготовок / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, Е. А. Мкртчян // Вісник Приазовського державного технічного університету : зб. наук. пр. / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь: ДВНЗ «ПДТУ», 2017. – Серія : Технічні науки, Вип. 34. – С. 7–17. – ISSN 2225-6733. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13732

Анотація
Статья показывает, что контур листовой заготовки на всех стадиях сверхпластической формовки может быть описан с помощью универсальных формул, известных как «суперформула» и «суперэллипс». Статья дает сведения о диапазонах значений коэффициентов, входящих в эти формулы и показывает, что эти значения коэффициентов позволяют дополнительно определить уровень сверхпластичных свойств металла заготовки, форму изготавливаемой оболочки, стадию сверхпластической формовки и наличие дополнительных операций регулирования течения деформируемого металла. Статья имеет результаты аппроксимации предложенными формулами контура оболочек, изготовленных сверхпластической формовкой различными авторами. Статья предлагает новый вид формулы для аппроксимации сферическими сегментами контуров оболочек на первой стадии формовки. Статья содержит графики, которые показывают соотношение ординат контуров сферообразных оболочек и полусферы. Контуры оболочек из сплавов AlMg5 и Pb-38%Sn отклонены в сторону образования парабол. Отклонения возрастают при уменьшении коэффициента скоростного упрочнения сплава оболочки. Контур оболочек из сплава АМг6 и заготовок переменной толщины, максимальной в центральной зоне, отклонен от полусферы в сторону эллипса. Первая стадия формовки в неравномерном температурном поле образует контур оболочек, похожий на эллипс. Формовка оболочек с Н = 0,6R в угловые зоны матрицы образует промежуточные контуры различной формы. Эта форма зависит от наличия смазки между оболочкой и дном матрицы. Смазка обеспечивает частичную деформацию центральных зон оболочки. В этом случае поверхность дна матрицы воспроизводится оболочкой в большей степени, чем при формовке без смазки.

 

● Анищенко А. C.  Исследование упругой деформации кольцевых элементов штамповой оснастки из полиуретана / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, Глазко В. В. // Обработка материалов давлением : сб. науч. тр. / ДГМА. – Краматорск : ДГМА, 2017. – № 1 (44). – С. 217–221. – Режим доступа: http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/omd/omd_1(44)_2017/article/34.pdf

Анотація
Цель работы – изучение влияния скорости и степени деформации при осадке в упругой области кольцевых образцов из полиуретана. Литые образцы имели наружный и внутренний диаметры, равные соответственно 60 и 30 мм, и высоту 12 мм. Относительная степень деформации была равна 0,1, 0,2 и 0,3. Эксперименты проводили при скорости деформирования, равной 0,1, 0,7 и 3,0 миллиметров в секунду. Установлено, что с ростом степени деформации от 0,1 до 0,3 в интервале скоростей деформирования 0,1-3,0 мм/с давление осадки возрастает в 5,8-3,8 раза. Уменьшение скорости деформирования в 30 раз при ε = 0,1-0,3 снижает давление осадки в 1,23-1,5 раза. Предложены формулы аппроксимации, определяющие зависимость давления осадки от степени, скорости деформации и деформирования полиуретана.

 

● Анищенко А. С. Материал для физического моделирования процессов обработки металлов давлением в состоянии сверхпластичности / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, А. Г. Присяжный // Вісник машинобудування та транспорту. – 2017. – № 1 (5). – С. 4–10. – ISSN 2415-3486. – Режим доступа: https://vmt.vntu.edu.ua/index.php/vmt/article/view/65/67

Анотація
В статье предложено моделировать процессы сверхпластической деформации на оптически прозрачных материалах, созданных на основе диеновых и винилароматических углеводородов, полярного пластификатора и неокрашивающего стабилизатора. В статье представлены примеры материалов: основа – бутадиенстирол, изопренстирол, бутадиен-α-метилстирол; стабилизатор – 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; полярный пластификатор – дибутилфталат, дибутилсебацинат. Авторы показали, что ввод полярного пластификатора уменьшает напряжение течения материалов, изменяет относительное удлинение до разрыва и относительную остаточную деформацию после разрыва. Незначительное изменение содержания пластификатора позволяет моделировать либо поведение сплава с той или иной сверхпластичной структурой, либо те или иные температурные условия деформирования. Деформирование образцов из блок-сополимеров характеризуется высокой скоростной чувствительностью напряжения течения, коэффициент скоростного упрочнения m имеет максимум в том же диапазоне скоростей деформации, что и для металлических материалов.
Незначительное изменение содержания пластификатора позволяет моделировать либо поведение сплава с той или иной сверхпластичной структурой, либо те или иные температурные условия деформирования.
С помощью координатной сетки, нанесенной на диаметральную плоскость таких образцов, и видеосъемки процесса деформации можно проводить анализ качественных и количественных изменений по всему объему образцов в любой промежуток времени.

 

● Анищенко А. С. Сравнительный анализ критериев достоверности экспериментального исследования силовых режимов деформации титановых сплавов / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, А. Г. Присяжный // Проблеми трибології = Problems of Tribology. – 2017. – № 2. – С. 31–36. – Режим доступа: Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ptl_2017_2_6

Анотація
Представлені залежності сили від ступеня деформації при гарячому деформуванні титанових сплавів 5В, 40, ПТ-3В, в тому числі з теплоізоляційними прокладками. Визначені двома методами і проаналізовані мінімальні вибірки для експериментів, встановлені допустимі помилки і оцінений їх рівень. Проведено відсів грубих похибок експерименту за різними критеріями, показано відмінність в результатах. Запропоновано при досить малому числі експериментів для кожної точки замість критерію Стьюдента використовувати критерії, спеціально призначені тільки для малих вибірок.

 

● Кухарь В. В. Разработка классификации эластомерных компенсаторов внецентренной нагрузки системы «пресс-штамп» / В. В. Кухарь, В. В. Глазко, А. С. Анищенко // Вісник Національного технічного університету «ХПІ»1 : зб. наук. пр. / НТУ «ХПІ». – Харків: НТУ «ХПІ», 2017. – Серія : Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії. – № 36 (1258). – С. 29–37. – ISSN 2519-2671 (print).

Анотація
Рассмотрены различные типы эластомерных компенсаторов внецентренной нагрузки системы «пресс–штамп», выявлены их преимущества и недостатки. Особенностью выполненного обзора является анализ зарубежных, преимущественно американских и немецких, патентных источников. В результате выделены ряд конструктивных и функциональных признаков данных устройств, которые позволили разработать классификацию эластомерных компенсаторов, облегчающую выбор компенсатора для прессового оборудования. Предложено классифицировать компенсаторы по типам конструкций как плоские, объемные, мембранные и матричные, а по функциональному признаку как такие, которые устраняют перекосы системы «пресс–штамп», выравнивают давление, регулируются или не регулируются (для внецентренных нагрузок).

 

● Кухарь В. В. Разработка обобщенной методики расчета матричных эластомерных компенсаторов шнурового типа для снижения погрешностей системы «пресс-штамп» / В. В. Кухарь, В. В. Глазко, А. С. Анищенко // Проблеми трибології = Problems of Tribology. – 2017. – № 4. – С. 97–103.

Анотація
Проанализированы основные преимущества и недостатки матричных эластомерных компенсаторов шнурового типа для устранения погрешностей системы «пресс-штамп» относительно аналогичных устройств других типов. Сформулированы общие рекомендации для упрощения процедуры внедрения в производственных условиях. Разработана обобщенная методика проверочного расчета. Определены направления путей дальнейшего развития исследований. Проанализированы недостатки существующей конструкции матричного эластомерного компенсатора шнурового типа и пути ее совершенствования.

 

● Кухар В. В. Методика розрахунку напружено-деформованого стану листової заготовки при гнутті з врахуванням зміцнення матеріалу / В. В. Кухар, О. С. Аніщенко, М. М. Нагнібеда // Вісник Національного технічного університету «ХПІ» : зб. наук. пр. / НТУ «ХПІ». – Харків : НТУ «ХПІ», 2017. – Серія : Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії. – № 37 (1259). – С. 36–41. – ISSN 2519-2671 (print). – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16145

Анотація
У роботі розглянуто характер напружено-деформованого стану листових заготовок при гнутті різними способами. Розглянуто методи досліджень залишкових напружень та деформацій і величини пружинення при гнутті листових заготовок. Показана природа формування різнорідного напруженого стану на зовнішньому та внутрішньому радіусах згинання заготовки. В основу досліджень покладені математичні моделі, що отримані на базі методу механіки суцільних середовищ, методика визначення напруженого та деформованого стану за геометричними розмірами заготовки, дані з апроксимації кривих зміцнення різних матеріалів, у тому числі й тих, що отримані за результатами власних досліджень. Наведені вирази, що дозволяють розраховувати компоненти тензорів, які відповідають за пружну і пластичну складову деформацій при гнутті. Розроблено порядок розрахунку напружено-деформованого стану листових заготовок при гнутті із визначенням місця, де використовують рівняння, що апроксимують криву течії матеріалу. Розроблена методика може бути корисною при проектуванні технологій гнуття, профілювання на багатовалкових станах для визначення напружено-деформованого стану, залишкових напружень і пружинення у заготовці на переходах деформації.

 

● Сердюк А. И. Анализ базовых аддитивных технологий с учетом их основных технологических возможностей / А. И. Сердюк, В. В. Кухарь, А. Г. Присяжный // Вісник Національного технічного університету «ХПІ» : зб. наук. пр. / НТУ «ХПІ». – Харків : НТУ «ХПІ», 2017. – Серія: Інноваційні технології та обладнання обробки матеріалів у машинобудуванні та металургії. – № 35 (1257). – С. 60–62. – ISSN 2519-2671 (print).

Анотація
Технология трехмерной печати по праву считается самым значительным прорывом XXI века. Технологическая эволюция трехмерного принтера создала новую область знаний – аддитивные технологии. Дискуссия о том, какая технология лучше не имеет значения, так как у каждой из них есть целевые назначения. В статье выполнен анализ базовых аддитивных технологий с учетом их основных технологических возможностей и области применения. Даны рекомендации о предварительном выборе аддитивных технологий при изготовлении прототипов и готовых изделий.

 

● Теоретический анализ момента при прокатке с натяжением полосы / О. П. Максименко, А. Г. Присяжный, В. В. Кухарь, Е. В. Кузьмин // Обработка материалов давлением : сб. науч. тр. / ДГМА. – Краматорск : ДГМА, 2017. – № 1 (44). – С. 199–203. – Режим доступа: http://www.dgma.donetsk.ua/science_public/omd/omd_1(44)_2017/article/31.pdf

Анотація
Правильность расчета момента прокатки позволяет прогнозировать достоверные значения мощности двигателя прокатного стана. Анализ публикаций показал, что известные методы расчета момента прокатки с натяжением полосы не учитывают влияние такого фактора, как среднее интегральное значение продольной силы пластически деформируемого металла. В связи с этим в работе на основе условия устойчивости процесса прокатки и результатов анализа силового взаимодействия полосы с валками получил дальнейшее развитие метод расчета, отличающийся тем, что позволяет определить момент прокатки с натяжением полосы с учетом влияния указанного фактора. С помощью усовершенствованного метода расчета получены новые данные для условий горячей и холодной прокатки полос с натяжениями. Анализ этих данных подтвердил, что составляющая момента прокатки, связанная с влиянием среднего интегрального значения продольной силы пластически деформируемого металла, является существенной. Значения момента прокатки, рассчитанные на основе усовершенствованного метода, хорошо согласуются с опубликованными экспериментальными данными: расхождение между результатами расчета и опытными данными не превысило 25 %.

 

Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей:

● Анищенко А. С. Материал для физического моделирования процессов обработки металлов давлением в состоянии сверхпластичности / А. С. Анищенко, В. В. Кухарь, А. Г. Присяжный // Актуальні проблеми проектування, виготовлення і експлуатації озброєння та військової техніки : матеріали всеукр. науково-техн. конф. (Вінниця, 17-19 трав. 2017 р.) : зб. тез доп. - Вінниця, 2017. - С. 32-38. - Режим доступу: http://ovtconf.vntu.edu.ua/files/OVT%202017.pdf

Анотація
Предложено моделировать процессы сверхпластической деформации на оптически прозрачных материалах, созданных на основе диеновых и винилароматических углеводородов, полярного пластификатора и неокрашивающего стабилизатора. Показано, что коэффициент скоростного упрочнения таких материалов может изменяться от 0,2 до 1,0 в интервалах скоростей сверхпластической деформации.

 

● Аніщенко О. С. Ізотермічне волочіння дроту для зварювання титанових листів корпусів підводних плавзасобів / О. С. Аніщенко, В. В. Кухар, А. Г. Присяжний // Актуальні проблеми проектування, виготовлення і експлуатації озброєння та військової техніки : матеріали всеукр. науково-техн. конф. (Вінниця, 17-19 травня 2017 р.) : зб. тез доп. - Вінниця, 2017. - С. 26-28. - Режим доступу: http://ovtconf.vntu.edu.ua/files/OVT%202017.pdf

Анотація
Наведена нова технологія ізотермічного волочіння дроту з титанового сплаву ПТ-7св для зварювання титанових листів при виготовленні корпусів підводних плавзасобів. Показаний вплив безфільєрного волочіння та розроблена методика врахування цього впливу на кінцеві розміри дроту.

 

● Аніщенко О. С. Ізотермічне деформування листових анодів захисту корпусів військових суден від корозії / О. С. Аніщенко, В. В. Кухар, А. Г. Присяжний // Актуальні проблеми проектування, виготовлення і експлуатації озброєння та військової техніки : матеріали всеукр. науково-техн. конф. (Вінниця, 17-19 травня 2017 р.) : зб. тез доп. - Вінниця, 2017. - С. 29-31. - Режим доступу: http://ovtconf.vntu.edu.ua/files/OVT%202017.pdf

Анотація
Наведена нова технологія виготовлення анодів для захисту корпусів суден від корозії. Технологія вміщує нагрів та деформування в ізотермічних умовах пакетів титан+мідь з подальшою витримкою під тиском в ізотермічному штамповому блоці, а також наступну прокатку пакету до розмірів біметалічного листового аноду. Технологія виключає прокатку в інертній атмосфері, що зменшує собівартість анодів та поліпшує умови праці.

 

● Кухар В. В. Врахування властивостей матеріалу заготовки у розрахунках напружено-деформованого стану при гнутті / В. В. Кухар // Университетская наука - 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ «ПГТУ». - Мариуполь, 2017. - Т. 1. - С. 158-159. - Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14683

Анотація
Для аналізу напружено-деформованого стану металу при формуванні валками профілів був використаний метод механіки суцільних середовищ з описом місця деформації полем швидкостей переміщень. Метод припускає використання рівнянь механіки суцільних середовищ у вигляді рівнянь руху в'язкої рідини, а також спеціальних характеристик, що дозволяють враховувати відмінності в деформації твердих металів від течії в'язких рідин.

 

● Кухар В. В. Методика розрахунку напружено-деформованого стану листової заготовки при гнутті з урахуванням зміцнення матеріалу / В. В. Кухар, О. С. Аніщенко, М. М. Нагнібеда // Ресурсозбереження та енергоефективність процесів і обладнання обробки тиском у машинобудуванні та металургії : матеріали IX Міжнар. науково-техн. конф. (Харків, 22-24 листоп. 2017 р.). - Харків, 2017. - С. 38-40.

Анотація

 

● Кухар В. В. Моделювання пружинення заготовки при одноперехідному та багатоперехідному гнутті / В. В. Кухар, М. М. Нагнібеда // Системи розроблення та постановлення продукції на виробництво. Індустрія 4.0. Сучасний напрямок автоматизації та обміну даними у виробничих технологіях : матеріали II Міжнар. науково-практ. конф. (Суми, 22-26 травня 2017 р.). - Суми, 2017. - С. 78. - Режим доступу: https://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/52837/3/CRPV.pdf

Анотація
Метою моделювання було дослідження ефекту пружинення при багатопереходному згинанні та його порівняння з одноперехідним згинанням до однакового кінцевого кута. Моделювання процесу гнуття проводили в середовищі DEFORM-2D.

 

● Кухар В. В. Рециклінг вторинних полімерів на шнекових екструдерах / В. В. Кухар, О. Ю. Нестеров // Университетская наука - 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". - Мариуполь, 2017. - Т. 1. - С. 289-290. - Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/15215

Анотація
Мета роботи - аналітичне дослідження та удосконалення роботи екструдера для переробки полімерних матеріалів шляхом визначення потрібних конструктивних параметрів шнека (черв’яка). Завдяки цьому покращуються умови роботи пристрою та досягається більш повна переробка прес-маси за рахунок вирівнювання протитиску і насосного ефекту у всіх зонах, вирівнювання продуктивності по зонах екструдера, що виключає його переривисту роботу, обриви та різнотовщинність виробів.

 

● Кухар В. В. Розрахунок напруг в станинах кривошипних пресів відкритого типу в умовах позацентрового прикладення сили штампування відносно вісі повзуна / В. В. Кухар, О. С. Аніщенко, В. В. Глазко // Пластична деформація металів : програма і тези доп. Одинадцятої міжнар. науково-техн. конф. (Дніпро, 22-26 травня 2017 р.) / Нац. металургійна акад. України. - Дніпро, 2017. - С. 36. - Режим доступу: http://metal-forming.org/images/annot-2017/program-2017-omd.pdf

Анотація
Робота присвячена застосуванню методу циліндричних перерізів для аналізу напружено-деформованого стану в стійках відкритих станин кривошипних пресів. Особлива увага в роботі приділяється особливостям вибору і побудови розрахункових схем при ексцентричних навантаженнях. Були виведені залежності для розрахунку напружень при відцентровому навантаженні у крайніх точках слабкого перетину С-образної станини на прикладі кривошипного преса КД 2322Е. За підсумком досліджень зроблені висновки щодо застосовності методів плоских і циліндричних перерізів для прикладних розрахунків.

 

● Кухар В. В. Теоретичне дослідження напруженого стану та розрахунок залишкових напружень при гнутті профілів відкритого перерізу / В. В. Кухарь, М. М. Нагнібеда // Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта : матеріали XVIII Міжнар. науково-техн. конф. (Київ, 29 черв. - 1 лип. 2017 р.). - Київ, 2017. - Секція : Ресурсозберегаючі процеси пластичної обробки матеріалів. - С. 98-99. - Режим доступу: http://conf.mmi.kpi.ua/public/conferences/29/MNTK-18_2017_sec_2.pdf

Анотація
Мета роботи - розробка математичної моделі напружено-деформованого стану листової заготовки при згинальних операціях і розрахунок залишкових напружень у матеріалі при гнутті профілів з відкритим поперечним перерізом.

 

● Кухарь В. В. Разработка классификации эластомерных компенсаторов внецентренной нагрузки системы «пресс-штамп» / В. В. Кухарь, В. В. Глазко, А. С. Анищенко // Ресурсозбереження та енергоефективність процесів і обладнання обробки тиском у машинобудуванні та металургії : матеріали IX Міжнар. науково-техн. конф. (Харків, 22-24 листоп. 2017 р.). - Харків, 2017. - С. 40-41.

Анотація

 

● Кухарь В. В. Расчет деформаций станины открытого кривошипного пресса методом неплоских сечений при внецентренных нагрузках на ползун / В. В. Кухарь, В. В. Глазко // Университетская наука - 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". - Мариуполь, 2017. - Т. 1. - С. 160-161. - Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14687

Анотація
Целью работы является получение расчетных зависимостей для определения напряжений и деформаций в стойках станин кривошипных прессов открытого типа в условиях внецентренного приложения силы штамповки относительно оси ползуна.

 

● Мкртчян Е. А. Моделирование процесса проката биметаллического листа / Е. А. Мкртчан, В. В. Кухарь // Университетская наука - 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". - Мариуполь, 2017. - Т. 1. - С. 170-171. - Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14709

Анотація
Представлена общая схема процесса проката биметаллического листа. Для определения соотношения толщин и распределения напряжений по сечению биметаллического пакета проводили моделирование процесса проката трехслойного листа в программном комплексе DEFORM-2D версии 10.2.

 

● Поверхность раздела течения металла при асимметричной осадке цилиндрической заготовки радиусным инструментом / В. В. Кухарь, Р. С. Николенко, О. А. Тузенко, А. Г. Присяжный // Теоретичні та практичні проблеми в обробці матеріалів тиском і якості фахової освіти : матеріали VIII міжнар. науково-техн. конф. (Київ; Херсон, 29 трав. - 02 черв. 2017 р.). - Київ; Херсон, 2017. - С. 45-47.

Анотація
Многопереходную горячую объемную штамповку поковок сложнопрофильных плит и пластин несимметричной конфигурации целесообразно выполнять из несимметричных профилированных заготовок, которые предпочтительно получать в штамповом пространстве основного штамповочного оборудования – кривошипных прессов. Для этого предложен способ штамповки, который включает предварительную асимметричную осадку цилиндрических заготовок выпуклыми радиусными штамповыми вставками и дальнейшее формообразование в штамповочных ручьях [1]. Несимметричное течение металла относительно поверхности раздела, которая не совпадает с вертикальной осью внедрения инструмента в заготовку, приводит к смещению максимума эпюры давления на контакте инструмента и заготовки, что до настоящего времени не изучено.
Цель работы – теоретически определить закономерность влияния условий асимметричной осадки цилиндрической заготовки выпуклым радиусным инструментом на положение поверхности раздела течения металла, а, соответственно, на величину смещения (xe) максимума эпюры давления на контакте от зоны максимального обжатия.

 

● Проблеми забезпечення геометричної точності металопродукції з холоднокатаного листа = The Problems of Ensuring of Geometric Accuracy of Metal Products from Cold-Rolled Sheet / А. Присяжний, В. Кухар, О. Балалаєва, О. Аніщенко, С. Гурковська // VII Ukrainian-Polish Scientific Dialogues : International Scientific Conf. (Khmelnytskyi, 18-21 october 2017 y.). - Khmelnytskyi, 2017. - P. 160-162.

Анотація
Розглянуто питання забезпечення геометричної точності металопродукції з холоднокатаного листа.

 

● Сердюк А. И. Анализ базовых аддитивных технологий с учетом их основных технологических возможностей / А. И. Сердюк, В. В. Кухарь, А. Г. Присяжный // Ресурсозбереження та енергоефективність процесів і обладнання обробки тиском у машинобудуванні та металургії : матеріали IX Міжнар. науково-техн. конф. (Харків, 22-24 листоп. 2017 р.). - Харків, 2017. - С. 57-58.

Анотація

 

● Совершенствование метода расчета момента прокатки полосы с натяжением / О. П. Максименко, А. Г. Присяжный, В. В. Кухарь, Е. В. Кузьмин // Университетская наука - 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ «ПГТУ». - Мариуполь, 2017. - Т. 1. - С. 159-160. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14685

Анотація
Предложенный в работе метод может быть рекомендован для определения момента при прокатке с натяжением полосы.

 

Патенти:

● Пат. 112941 (UA, Україна), МПК (2016.01) С21D 1/34 (2006.01) B21C 29/00. Спосіб нагрівання заготовок / Кухар В. В., Аніщенко О. С., Каргін Б. С., Присяжний А. Г., Ніколенко Р. С., Нагнібеда М. М. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201605331; заявл. 17.05.2016; опубл. 10.01.2017, Бюл. № 1. – 2 с.
● Пат. 112943 (UA, Україна), МПК (2006.01) B21J 5/00. Спосіб виготовлення поковок / Кухар В. В., Аніщенко О. С., Балалаєва О. Ю., Тузенко О. О., Мкртчян Є. А. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201605333; заявл. 17.05.2016; опубл. 10.01.2017, Бюл. № 1. – 3 с.
● Пат. 114641 (UA, Україна), МПК B23K 20/00 (2017.01). Спосіб виготовлення біметалів / Аніщенко О. С., Кухар В. В., Присяжний А. Г., Мкртчян Є. А. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201610335; заявл. 10.10.2016; опубл. 10.03.2017, Бюл. № 5. – 2 с.
● Пат. 114642 (UA, Україна), МПК B21J 13/02 (2006.01), B21J 13/14 (2006.01). Пристрій для гарячого видавлювання / Каргін Б. С., Аніщенко О. С., Кухар В. В., Каргін С. Б., Присяжний А. Г. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201610336; заявл. 10.10.2016; опубл. 10.03.2017, Бюл. № 5. – 4 с.
● Пат. 115239 (UA, Україна), МПК С21D 1/18 (2006.1), C21D 1/78 (2006.1). Спосіб термообробки високовуглецевої сталі зі зменшеним вмістом марганцю / Малінов Л. С., Бурова Д. В., Малишева І. Ю., Солідор Н. А. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201610480; заявл. 17.10.2016; опубл. 10.04.2017, Бюл. № 7. – 3 с.
● Пат. 115980 (UA, Україна), МПК G01N 33/26 (2006.01). Спосіб визначення технологічних мастил для обробки металів тиском / Кухар В. В., Аніщенко О. С., Каргін Б. С., Присяжний А. Г., Глазко В. В. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201608154; заявл. 25.07.2016; опубл. 10.05.2017, Бюл. № 9. – 4 с.
● Пат. 115981 (UA, Україна), МПК C21D 1/42 (2006.01). C21D 1/34 (2006.01), Спосіб нагріву кромок листового та полосового розкату / Кухар В. В., Аксьонова О. М. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201608169; заявл. 25.07.2016; опубл. 10.05.2017, Бюл. № 9. – 3 с.
● Пат. 120306 (UA, Україна), МПК (2017.01) B21H 1/06 (2006.01), C22C 14/00. Спосіб виготовлення кілець з (α+β)-титанових сплавів / Аніщенко О. С., Кухар В. В., Присяжний А. Г., Балалаєва О. Ю., Тузенко О. А. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201704853; заявл. 19.05.2017; опубл. 25.10.2017, Бюл. № 20. – 2 с.
● Пат. 120894 (UA, Україна), МПК (2017.01) С10М 173/00. Підмастильне покриття заготовок для ізотермічного волочіння титанового дроту / Аніщенко О. С., Кухар В. В., Каргін Б. С., Каргін С. Б., Присяжний А. Г., Глазко В. В. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201704826; заявл. 19.05.2017; опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22. – 3 с.
● Пат. 120895 (UA, Україна), МПК B21H 1/06 (2006.01). Спосіб виготовлення кілець / Аніщенко О. С., Кухар В. В., Присяжний А. Г., Тузенко О. А., Балалаєва О. Ю. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201704827; заявл. 19.05.2017; опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22. – 3 с.
● Пат. 120896 (UA, Україна), МПК (2017.01) B21С 9/00. Спосіб виготовлення дроту з титанових сплавів / Аніщенко О. С., Кухар В. В., Присяжний А. Г., Тузенко О. А., Балалаєва О. Ю. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201704828; заявл. 19.05.2017; опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22. – 2 с.
● Пат. 121176 (UA, Україна), МПК (2017.01) B21В 39/00. Лінійка маніпулятора прокатного стана / Глазко В. В., Кухар В. В., Присяжний А. Г., Аніщенко О. С., Святой М. О. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201706243; заявл. 19.06.2017; опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22. – 4 с.
● Пат. 121177 (UA, Україна), МПК (2017.01) B21В 39/00. Лінійка маніпулятора стану гарячої прокатки / Кухар В. В., Присяжний А. Г., Аніщенко О. С., Глазко В. В., Святой М. О. : Заявник та патентовласник Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет». – № u201706244; заявл. 19.06.2017; опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22. – 4 с.

 

Теми захищених дисертацій:

● Ніколенко Р. С. Підвищення ефективності процесів штампування складнопрофільних плит асиметричним осаджуванням радіусним інструментом / Ніколенко Роман Сергійович : Дис. … канд. техн.. наук : 05.03.05 (Процеси та машини обробки тиском) / Виконана : Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, 2016 р. – Захищена : 21.04.2017 р. (о 10:30 год.). – Кременчук : Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, 2017. – 235 с.
● Василевський О. В. Вдосконалення процесів протяжки круглих валів у комбінованих бойках на гідравлічних пресах / Василевський Олег Вікторович : Дис. … канд. техн.. наук : 05.03.05 (Процеси та машини обробки тиском) / Виконана : Державний вищий навчальний заклад «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, 2016 р. – Захищена : 21.04.2017 р. (о 12:30 год.). – Кременчук : Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, 2017. – 276 с.

Розробка наукових основ системного аналізу властивостей та надійності металообробного інструменту з поверхневим шаром з модифікованою ультра- та нанодисперсною структурою. Керівник: Самотугін Сергій Савелійович, д-р техн. наук, проф.

Керівник: Самотугін Сергій Савелійович, д-р техн. наук, проф.
№ держреєстрації 0116U004514
Терміни виконання: 01.01.2016 – 31.12.2018

 

Монографії:

● Плазменное градиентное упрочнение стальных изделий : монография / С. С. Самотугин, В. А. Гагарин. – Мариуполь : ПГТУ, 2017. – 155 с. – ISBN 978-966-604-201-2. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/12942

Анотація
Монография посвящена вопросам повышения ресурса тяжелонагруженных стальных изделий с использованием плазменных источников нагрева. Исследовано формирование градиентного упрочненного слоя с за-данной геометрией, оптимизация которой осуществляется с использованием предложенной математической модели. Авторами проведены исследования износостойкости сталей с предложенными покрытиями. Разработана технологическая система плазменного градиентного упрочнения и технологические процессы обработки ряда изделий. Монография предназначается ученым, преподавателям, аспирантам, а также инженерам промышленных предприятий заинтересованных в повышении ресурса оборудования.

 

● Самотугин С. С. Плазменное модифицирование твердосплавного инструмента : монография / С. С. Самотугин, Е. В. Кудинова. – Мариуполь : ПГТУ, 2017. – 161 с. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13975

Анотація
Посвящена разработке современных методов плазменного поверхностного упрочнения, направленных на повышение производительности твердосплавного инструмента. Рекомендуется научным работникам и специалистам по упрочнению.

 

Навчальні посібники:

● Самотугин С. С. Новые инструментальные материалы и покрытия для инструмента : учебное пособие / С. С. Самотугин, Е. В. Кудинова. – Мариуполь : ПГТУ, 2017. – 131 с. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/16134

Анотація
В учебном пособии рассмотрено принципиально новые материалы – организация нового конкурентоспособного производства машиностроительной продукции, разработка технологий получения новых материалов с заданными специальными прочностными и эксплуатационными свойствами, новых композиционных, керамических, керамико-полимерных и других специальных материалов. Приведены примеры, учитывающие специфику машиностроительного производства. Работа подготовлена в целях ознакомления студентов с новыми инструментальными материалами и покрытиями. Предназначена для студентов специальности 133 «Отраслевое машиностроение» 131 «Прикладная механика» и может быть использована студентами других машиностроительных специальностей.

 

Статті у журналах:

● Plasma case hardening of wear-resistant high-chromium cast iron / V. G. Efremenko, Yu. G. Chabak, A. E. Karantzalis, A. Lekatou, I. A. Vakulenko, V. A. Mazur, V. I. Fedun // Strength of Materials. – 2017. – Vol. 49, № 3. – Р. 446–452. – Режим доступа: https://link.springer.com/article/10.1007/s11223-017-9886-0

Анотація
The effect of plasma parameters on the case hardening of wear-resistant high-chromium cast iron in different structural condition is studied. Correlation relations were established between the initial and finite microstructure of the surface layer formed after plasma hardening at different heating rates. Microhardness profiles over the cross-section of the modified layer are structurally substantiated. Recommendations for optimizing the complex bulk-surface cast iron treatment conditions are given.

 

● The fundamentals of synthesis of modified layers on cutting-tool hard alloys / S. S. Samotugin, V. I. Lavrinenko, E. V. Kudinova, Yu. S. Samotugina, V. I. Ivanov // Journal of Superhard Materials. – 2017. – Vol. 39, № 3. – P. 210-215. – Режим доступа: https://link.springer.com/article/10.3103/S1063457617030091

Анотація
A methodology has been elaborated for controlling the structure formation in cutting-tool hard alloys during the plasma modification of their surfaces in order to produce an ultradispersed structure in the surface layer providing a high level of performance characteristics. The paper presents a block diagram of synthesis of modified layers with an ultradispersed structure, which includes a combination of theoretical, experimental, and technological investigations. The tool life testing of the modified tools has been carried out.

 

● Металлографические исследования упрочненных слоев после поверхностной обработки высококонцентрированной плазменной струей / С. С. Самотугин, В. А. Гагарин, В. А. Мазур, О. Ю. Нестеров // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту : зб. наук. праць / ДВНЗ "ПДТУ". – Маріуполь, 2017. – Вип. 34. – С. 98-105. – Библиогр.: с. 105 (4 назв.). – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13806

Анотація
Исследовалась микроструктура углеродистых и легированных сталей с различным содержанием углерода до и после градиентного упрочнения высококонцентрированной плазменной струей. Показано, что получаемая после поверхностной закалки структура имеет значительно меньшие размеры зерен по сравнению с объемной закалкой

 

● Самотугин С. С. Исследование износостойкости упрочненных слоев градиентного строения на стальных изделиях / С. С. Самотугин, В. А. Гагарин, В. А. Мазур // Наука та виробництво : зб. наук. праць / ДВНЗ "ПДТУ". – Маріуполь, 2017. – Вип. 17. – С. 30-36. – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13362

Анотація
Исследовалось влияние геометрии упрочненных плазменным источником нагрева зон на износостойкость стальных изделий. Установлены оптимальные параметры угла наклона и шага упрочненных зон

 

● Самотугин С. С. Основы синтеза модифицированных слоев на инструментальных твердых сплавах / С. С. Самотугин, Е. В. Кудинова // Сверхтвердые материалы. – 2017. – № 3. – С. 78–84. – Режим доступа: http://www.ism.kiev.ua/stm/index.php?i=120

Анотація
Разработана методология управления структурообразованием при плазменном модифицировании поверхности инструментальных твердых сплавов с целью получения в поверхностном слое ультрадисперсной структуры с высоким уровнем эксплуатационных характеристик. Представлена структурная схема синтеза модифицированных слоев с ультрадисперсной структурой, которая включает комплекс теоретических, экспериментальных и технологических исследований. Проведены стойкостные испытания модифицированного инструмента.

 

● Самотугин С. С. Плазменное модифицирование резьбонарезного инструмента / С. С. Самотугин, О. А. Христенко // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту : зб. наук. праць / ДВНЗ "ПДТУ". – Маріуполь, 2017. – Вип. 34. – С. 105-112. – Библиогр.: с. 110-112 (11 назв.). – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13807

Анотація
Представлена комплексная модель процесса упрочнения резьбонарезного плоского инструмента при высокоскоростном плазменном нагреве, включающая математическое описание процесса нагрева. Показан характер распространения тепла в зоне термического влияния, а также приведены зависимости для определения температуры в произвольной точке тела, что позволяет максимально приблизить результаты моделирования к реальным физическим характеристикам процесса. Предложена реализация модели при помощи компьютерного моделирования, базирующейся на использовании метода конечных элементов.

 

● Самотугин С. С. Повышение стойкости крановых рельсов при использовании плазменной дискретной поверхностной обработки / С. С. Самотугин, В. А. Гагарин, В. А. Мазур // Наука и техника. – 2017. – Т. 16, № 1. – С. 68-72. – Режим доступа: http://sat.bntu.by/jour/article/view/980

Анотація
В ходе эксплуатации кранов происходит интенсивное изнашивание крановых колес и рельсов. Поэтому повышение работоспособности этих деталей актуально. Перспективным направлением является поверхностная обработка высококонцентрированными потоками энергии: лазерным лучом, плазменной струей. Предлагается применять градиентную поверхностную плазменную обработку с целью повышения работоспособности крановых рельсов. Для проведения исследований на крановые рельсы наносили упрочненные зоны при разных режимах обработки. Микротвердость измеряли как на поверхности, так и по глубине на специально изготовленных шлифах. Приведены результаты исследования влияния плазменного поверхностного упрочнения на износостойкость крановых рельсов. Изменение параметров плазменной обработки (ток, скорость перемещения плазмотрона, расход плазмообразующего газа аргона) позволяет получать требуемые твердость и структуру стали, а выбор оптимального расположения упрочненных зон дает возможность существенно повысить износо- и трещиностойкость. Плазменная закалка способствует получению структуры высокодисперсного мартенсита преимущественно пластинчатой морфологии и более высокой твердости по сравнению с закалкой токами высокой частоты или наплавкой. Испытаниями на износостойкость углеродистых сталей установлено, что плазменная поверхностная обработка в 2–3 раза снижает интенсивность абразивного изнашивания по сравнению с исходным состоянием. Достаточно резкая граница между упрочненными и неупрочненными участками благоприятно влияет на работоспособность деталей в условиях действия динамических нагрузок, способствуя торможению трещин при переходе из твердого в мягкий металл. Для углеродистых и низколегированных рельсовых сталей плазменное упрочнение по достигаемым свойствам может эффективно заменить закалку токами высокой частоты или наплавку. Установлен диапазон режимов плазменной обработки, который позволяет получить поверхностный слой с определенным комплексом эксплуатационных свойств.

 

● Упрочнение износостойкого высокохромистого чугуна при поверхностном модифицировании плазменной обработкой / В. А. Мазур, В. Г. Ефременко, Ю. Г. Чабак, А. Е. Карандзалис, А. Лекату, И. А. Вакуленко, В. И. Федун // Проблемы прочности. – 2017. – № 3. – C. 126-135. - Режим доступа: http://www.ipp.kiev.ua/journal/2017_r.htm#03

Анотація
Изучены особенности формирования структурного и фазового состава чугунов после плазменной поверхностной обработки. Составлена математическая модель распределения тепловых полей от действия высококонцентрированного источника нагрева. Выбраны оптимальные режимы, обеспечивающие формирование максимального уровня эксплуатационных свойств.

 

Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей:

● Мазур В. А. Моделирование нагрева плазменной струей деталей сложной формы / В. А. Мазур, С. С. Самотугин // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 69-70. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14260

Анотація
Качественно новый уровень эксплуатационных свойств инструментальных материалов достигается при обработке высококонцентрированными источниками нагрева (ВКИН) – лазерным и электронным лучами, плазменной струей.

 

● Самотугин С. С. Исследование стойкости твердосплавного инструмента после плазменного модифицирования / С. С. Самотугин, Е. В. Кудинова // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 64-67. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14257

Анотація
Эксплуатационные испытания и исследования механизмов изнашивания упрочненного твердосплавного инструмента в полной мере подтвердили результаты исследований структуры и механизмов разрушения твердых сплавов после плазменного поверхностного модифицирования. Обработка твердых сплавов сверхмощной (до 30 КВт) высококонцентрированной плазменной струей приводит к образованию поверхностного слоя с ультрадисперсной структурой и повышенными эксплуатационными свойствами (твердости, прочности, износостойкости, трещиностойкости) благодаря качественному изменению механизмов разрушения и изнашивания. Это свидетельствует о возможности получения на режущей кромке инструмента твердых сплавов нового класса с ультрадисперсной структурой. Это обусловлено дроблением исходных карбидных зерен, насыщением связки вольфрамом и, как следствие, ее дисперсионным твердением с выделением ультрадисперсных вторичных карбидов, а также повышением адгезионной связи карбидной и связующей фаз.

 

● Самотугин С. С. Перспективы использования высококонцентрированного плазменного нагрева для повышения работоспособности резьбонарезного инструмента / С. С. Самотугин, О. А. Христенко // Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении : Материалы международной научно-технической конференции (г. Одесса, 20-22 сентября 2017). – Одесса, 2017. – С. 119-121.

Анотація
Представлена комплексная модель процесса упрочнения резьбонарезного плоского инструмента при высокоскоростном плазменном нагреве, включающая математическое описание процесса нагрева. Показан характер распространения тепла в зоне термического влияния, а также приведены зависимости для определения температуры в произвольной точке тела, что позволяет максимально приблизить результаты моделирования к реальным физическим характеристикам процесса. Предложена реализация модели при помощи компьютерного моделирования, базирующейся на использовании метода конечных элементов.

 

Патенти:

● Пат. 119373 (UA, Україна), МПК U13093 В 26В 27/00 Спосіб виготовлення ролика машини безперервного лиття заготовок / В. О. Мазур, Л. К. Лещинский, В. Н. Матвиенко. -заявл. 27.03.2017; опубл 25.09.2017, Бюл. № 18. – 6 с.

Розробка нових технологій комплексного відновлення металообробного обладнання підприємств оборонпрому та машинобудування за допомогою композитних матеріалів. Керівник: Іщенко Анатолій Олексійович, д-р техн. наук, проф.

Керівник: Іщенко Анатолій Олексійович, д-р техн. наук, проф.
№ держреєстрації 0117U002271
Терміни виконання: 01.01.2017 – 31.12.2018

 

Статті у журналах:

● Ishchenko А. Analysis of strength characteristics of composite materials under vibration loads at higher temperatures / K. Solek, D. Kalisz, A. Arustamian // Journal of Machine Construction and Maintenance. Problemy Ecpluatacij. – 2017. – № 1. – С. 93-97. – Режим доступа

Анотація
This paper focuses on the analysis of mechanical properties of organic-inorganic polymeric hybrid material Multimetall “Stahl 1080” containing metallic particles. This material is designed for the regeneration of used metallic parts made of steel, cast iron, or composite materials. This type of material provides a 100% contact with the surface of the filled material, attenuation of vibration loads during the operation under strains, as well as protection against corrosion and tribological wear. The analysis concentrated on the behaviour of the material under vibration loads at higher temperatures.

 

● Ishchenko А. Tribotechnical research into friction surfaces based on polymeric composite materials / A Radionenko, E. Ischenko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2017. – Vol. 6, № 12 (90). – P. 12-19. – Режим доступа

Анотація
The technique of controlling coefficients of friction and temperature was developed. As a result of application of a tribometer, which excludes misalignment of the sample and the counter sample, it was possible to avoid the macro-alignment. Applicability of the Euler’s formula for calculating friction coefficients was proved both when operating by the scheme «shaft – sleeve» and when operating with a flexible steel belt – the counter sample. The developed technique of controlling the mode of friction and lubrication by the character of oscillograms and by measuring temperature change rate ΔT/Δt allowed determining the region of boundary friction. This is the range of small velocities of up to 0.1 m/s, on which at an increase of sliding velocity V, temperature increase rate ΔT/Δt also grows.
Comparative research into tribotechnical characteristics of the polymeric material «Moglice» and the developed new polymeric composite material DC-6 were conducted. Coefficients of sliding friction of the couples «cast iron – DC-6» and «cast iron – moglice» are close in magnitude and are within 0.050…0.058. Temperature of friction of materials «Moglice» and «DC-6» increases with an increase in sliding velocity up to 0.078 m/s and reaches 60 °C and 70 °C, respectively.
Thus, to restore damaged or worn friction surfaces of metal-cutting machine tools, it is possible to apply such polymeric materials as «Moglice» and «DC-6». The composite polymeric material «DC-6» has friction coefficients and thermal resistance, which are similar to those of the polymer «Moglice» and can replace the more expensive repair material «Moglice».
This result opens up broad prospects for the application of new polymeric material that would significantly reduce the cost of repairing and restoration work of the guides of machine tools. 

 

● Starokadomsky D. Epoxy Composites with 10 and 50 wt % Micronanoiron: Strength, Microstructure, and Chemical and Thermal Resistance / D. Starokadomsky // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2017. – Vol. 90, № 8. – PP. 1304−1312.

Анотація
The strength and resistance of epoxide (ED20 + polyethylenepolyamine)–micronanoiron (R10 or R20) composite systems, which are of interest for machine-building, instrument-making, and aerospace industry, were studied. Introduction of micronanoiron into the epoxy resin allows preparation of iron–epoxy composites without significant changes in the adhesion to steel and in the bending modulus, with only a slight (10–15%) decrease in the compression strength. Filling does not affect the heat resistance of the components (thermal gravimetric analysis) and enhances the flame resistance. The morphology of the composites is characterized by aggregative, relatively uniform distribution of iron particles in the resin. The compression strength increases after heating to 250°С (in contrast to the unfilled polymer). On the other hand, filling slightly weakens the resistance of iron–epoxy composites to aggressive media (with acetone–ethyl acetate mixture and 25% HNO3 as examples). Surface modification of iron particles with acrylic varnish in some cases enhanced both the swelling resistance (with 10% modified R10 iron in contact with water and 25% HNO3 as example) and the strength characteristics (with the bending modulus and compression strength after heating to 250°С as example).

 

● Ищенко А. А. Восстановление и защита энергетического оборудования композитными материалами / А. А. Ищенко, Е. В. Носовская // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2017. – № 7. – С. 30-34.

Анотація
Выполнен анализ возможных вариантов восстановления энергетического и металлорежущего оборудования. Сделан вывод о перспективности выполнения таких работ с помощью композитных материалов. Изложены сведения о технических характеристиках композитных ремонтных материалов различного назначения и приведены результаты ремонтов оборудования. Кроме того, описана технология восстановления опорных поверхностей элементов турбин теплоэлектростанции.
Таким образом, композитные материалы позволяют выполнить широкий спектр восстановительных ремонтов. При этом применение композитов экономически оправдано, поскольку при их использовании в ремонтах сроки восстановительных работ сокращаются, снижается себестоимость ремонтов и вводится в строй оборудование, которое восстановлению не подлежало, то есть требовались значительные затраты на приобретение нового оборудования.

 

● Ищенко А. А. Исследование механических свойств композитных материалов в условиях действия ударных нагрузок / А. А. Ищенко, Д. Л. Какарека // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2017. – № 5(308). – С. 80-84.

Анотація
Исследование действия ударных нагрузок на композитный материал используемого при ремонте оборудования. Нанесение композитного материала различными технологиями и воздействие на них ударными нагрузками. Проведено исследование демпфирующей способности полимерного материала при различных технологиях нанесения. Применение современного композитного материала при ремонте оборудования, работающего в условиях действия ударных нагрузок. В результате проведённого анализа было выявлено влияние различной технологии на демпфирующую способность композитного материала.

 

● Ishenko A. Filling with the Graphene Nanoplates as a Way to Improve Properties of Epoxy-Composites for Indastrial and Geophysical Machinery / A. Ishenko, D. Starokadomsky, M. Reshetnyk // American Journal of Physics and Applications. – 2017. – Vol. 5, № 6. – PP. 120-125. – Режим доступа: http://article.sciencepublishinggroup.com/pdf/10.11648.j.ajpa.20170506.19.pdf

Анотація
It is established that the filling with graphenes increases (by 1.3-1.8 times) the strength at normal adhesion to steel. At same time, filling reduces the compressive strength and abrasion resistance and also resistance to aggressive liquids (conc. nitric acid, chloromethylene; mixture acetone-ethylacetate). The most probable reason for this may be the features of the graphene plate structure, prone to deactivation (self-rotation) of particles and therefore sensitive to the technology of hardening. Studies have shown the limited positive effects of graphene as a filler of epoxydes, although its introduction can significantly improve certain practical characteristics (adhesion, thermal and electrical conductivity).

 

● Ищенко, А. А. Исследование износостойкости защитных покрытий для защиты запорной арматуры / А. А. Ищенко,Т. А. Улаева // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 56–57. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14250

Анотація
Кафедра МОЗЧМ разработала технологию восстановления и защиты запорной арматуры композитными материалами. Вследствие неплотного перекрытия потока газа или жидкости, содержащиеся в них частички пыли или песка вырабатывают в чугуне канавки, через которые впоследствии происходят утечки. Сложность в восстановлении контактной поверхности по периметру заключается в необходимости подгонки восстановленной криволинейной поверхности по внутреннему кольцу корпуса, поскольку после восстановления проверяется герметичность восстановленного затвора путем заполнения одной стороны затвора водой и контроля герметичности с другой.

 

● Новые технологии восстановления и защиты энергетического оборудования композитными материалами [Электронный ресурс] / А. А. Ищенко, В. М. Кравченко, Е. В. Дашко, Д. Л. Какарека // Известия вузов и энергетических объединений СНГ. Энергетика. – 2017. – Т. 60, № 2. – С. 159-166. – Режим доступа: http://energy.bntu.by/jour/article/view/1061/1034

Анотація
Выполнен анализ возможных вариантов восстановления энергетического оборудования и сделан вывод о перспективности выполнения таких работ с помощью композитных материалов. Изложены сведения о технических характеристиках композитных ремонтных материалов различного назначения и приведены результаты ремонтов энергетического оборудования, в частности отработана технология восстановления посадочных поверхностей под диффузорными кольцами и защиту корпусов насосов Д1250. Кроме того, описана технология восстановления пневмоцилиндра, штока гидроцилиндра, а также уникальная технология восстановления рабочих поверхностей лопаток колеса перекачивающего насоса, которые были полностью сведены коррозией в совокупности с кавитационными процессами и восстановлению традиционными способами не подлежали. Восстановленное колесо отработало один год и лишь после этого было снято на повторное восстановление.
Еще один композитный материал из рассмотренных в данной статье – материал моглайс позволил выполнить целую серию ремонтных работ, связанных с восстановлением трущихся поверхностей металлообрабатывающих станков.
Таким образом, композитные материалы позволяют выполнить широкий спектр восстановительных ремонтов, включая оборудование перекачивающих станций, в частности насосы различных типов, задвижки, колеса и т.п., а также металлорежущие станки и их узлы. При этом применение композитов экономически оправдано, поскольку при их использовании в ремонтах сроки восстановительных работ сокращаются, снижается себестоимость ремонтов и вводится в строй оборудование, которое восстановлению не подлежало, то есть требовались значительные затраты на приобретение нового оборудования.

 

Патенти:

● Патент № 113009 (UA, Україна), МПК (В05D 3/12). Спосіб відновлення опорної поверхні фундаментних плит / А. О. Іщенко, Д. Міхайловський, Д. О. Рассохін. – Опубл. 10.01.2017, Бюл. № 1.
● Патент № 121076 (UA, Україна), МПК (G01N 19/02). Трибометр для випробувань матеріалів на зношування / А.О. Іщенко, О. В. Радіоненко, Т. О. Улаєва. – Опубл. 27.11.2017, Бюл. № 22.
● Патент № 120953 (UA, Україна), МПК (F16M 3/00). Спосіб монтажу великогабаритних машин / А. О. Іщенко , Д. О. Рассохін, О. В. Бондаренко. – Опубл. 21.11.2017, Бюл. № 22.

Розробка способів об’ємно-поверхневої ресурсозберігаючої модифікації зносостійких сплавів з ефектом самоадаптації. Керівник: Чейлях Олександр Петрович, д-р техн. наук, проф.

Керівник: Чейлях Олександр Петрович, д-р техн. наук, проф.
№ держреєстрації 0117U002272
Терміни виконання: 01.01.2017 – 31.12.2018

 

Статті у журналах:

● Features of formation of microstructure, elemental and phase compositions, and properties of the 1.7%C-14%Cr-3%Mn-3%Si-1%Ni-0.6%V-1.2%B Steel under casting and pulsed plasma Deposition / Yu. G. Chabak, T. V. Pastukhova, V. G. Efremenko, K. Shimizu, A. P. Cheiliakh, V. I. Zurnadzhi // Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. – 2017. – Volume 39, Issue 4. – P. 491-505. – Режим доступа: http://mfint.imp.kiev.ua/en/abstract/v39/i04/0491.html

Анотація
This article describes the microstructure features, microhardness, and elemental phase distribution in ledeburitic 1.7%C–14%Cr–3%Mn–3%Si–1%Ni–0.6%V–1.2%B steel fabricated by pulsed plasma deposition in comparison with conventional sand casting. An electrothermal axial plasma accelerator is used as plasma source with following processing parameters: voltage is of 4.0 kV, the discharge current amplitude is up to 18 kA, the working environment is air, the working pressure is atmospheric, the cathode is the 1.7%C–14%Cr–3%Mn–3%Si–1%Ni–0.6%V–1.2%B steel. The work is carried out using the optical and scanning microscopies, EDS, XRD, and microhardness measurements. As found after sand casting, the steel contains in the structure large (10–40 μm) primary (Fe3.8Cr2.9Mn0.3)7C3 carbide, (Fe1.4Cr0.6Mn0.1)2(С,B) and (Fe3.3Cr1.5Mn0.2)5(С,B2)3 carboborides as well as ‘austenite + М7С3’ and ‘austenite + М7С3 + Мх(С,B)y’ eutectics. The volume fraction of carbides and carboborides is of 44%. Pulsed plasma treatment leads to formation of steel coating of oversaturated solid solution with the microhardness of 643–932 HV. Post-plasma heat treatment (quenching from 900°C) results in solid-state reaction of the (М7С3) carbide and (М2(С,B), М5(С,B)3) carboborides’ precipitation from the solid solution. This one leads to formation of large amount of dispersed precipitates of mean size of 0.7 μm reflecting substantial (ten folds) refinement of carbide and carboborides in comparison with the sand cast steel. Pulsed plasma deposition is accompanied with the saturation of steel by carbon due to the erosion of dielectric chamber walls (bakelite–paper composite) under high-current discharge. This one causes the increase of the carbides and carboborides volume fraction by 10.5% relative to convention casting. Post-plasma heat treatment provides the increase of microhardness up to 885–1100 HV.

 

● Investigation of formation of wear-resistant alloy structure in surfacing using flux-cored strip PL-AN-111 / B. V. Efremenko, A. G. Belik, Y. A. Cheylyakh, M. Alamdarlo Bakhrami // The Paton Welding Journal. – 2017. – № 9. – P. 13-17. – Режим доступа: https://patonpublishinghouse.com/rus/journals/tpwj/2017/09/03

Анотація
The investigations of temperature-time conditions of formation of microstructure of the alloy produced by electric arc surfacing of austenitic alloy of the type 500Kh40N40S2G1RTs using flux-cored strip PL-АN-111 were carried out. The investigation of structure formation of deposited bead over the height was carried out by modeling in the environment of the software product ProCAST. The modeling results were compared with the real microstructure of wear-resistant layer produced by electric arc surfacing using flux-cored strip PL-AN-111. The microstructure of a deposit was inves- tigated on transverse microsections, etched with 4 % nital for a long time, using the optical microscope Nikon Eclipse M200 and the electron scanning microscope JSM-6510 LV, equipped with the EDS-analyzer of Oxford Instruments Company. The application of finite element modeling allowed establishing that the cooling rate of the bead of 10 mm height and 25 mm width, deposited applying the flux-cored strip PL-AN-111 on the plate 09G2S of 15 mm thickness, varies from 27.8 to 0.6 °С/s, decreasing with the increase in cooling time and removal from the fusion zone with the base. The crystallization of 500Kh40N40S2G1RTs type alloy takes place in the temperature range of 1332–1195 °С, starting with evolution of the primary carbides М7С3 and completing by the eutectic «liquid > austenite + М7С3 » transformation. The increase in cooling rate up to 27.8 °C/s suppresses the crystallization process of primary carbides М7С3, as a result of which a gradient structure is formed over the deposited layer height, varying from austenitic non-carbide (near the fusion boundary with the base) to the hypereutectic (in the upper part of the bead). At the cooling rate of 6.6 °C/s, the primary carbides M7C3 from the liquid are evolved in the interval of 1332–1274 °C, containing in average 57.6 % Cr and 2.7 % Ni, which corresponds to the thermodynamically stable state of the alloy of the 500Kh40N40S-2G1RTs type. 12 Ref., 6 Figures.

 

● Submerged-arc hardfacing large components with a composite strip electrode / V. N. Matvienko, L. K. Leshinskii, A. V. Polukhin // Welding International. – 2017. – Vol. 31. – № 3. – P. 238-241, http://dx.doi.org/10.1080/09507116.2016.1243754.

Анотація
Results of investigations and development of the highly productive technology of submerged-arc large components with a composite strip electrode are presented. It is shown that selecting the optimum dimensions of the composite strip electrode and the welding conditions ensures high quality of formation of the bead in depositing the sub-layer and the wear-resisting layer.

 

● Исследование формирования структуры износостойкого сплава при наплавке порошковой лентой ПЛ-АН-111 / Б. В. Ефременко, А. Г. Белик, Я. А. Чейлях, M. Бахрами Аламдарло // Автоматическая сварка. – 2017. – № 9. – С. 17-22. – Режим доступа: https://patonpublishinghouse.com/rus/journals/as/2017/09/03

Анотація
Проведены исследования температурно-временных условий формирования микроструктуры сплава, получаемого электродуговой наплавкой аустенитного сплава типа 500Х40Н40С2Г1РЦ порошковой лентой ПЛ-АН-111. Исследование структурообразования наплавленного валика по высоте проводилось моделированием в среде программного продукта ProCAST. Результаты моделирования сопоставляли с реальной микроструктурой износостойкого слоя, полученного электродуговой наплавкой порошковой лентой ПЛ-АН-111. Микроструктуру наплавки исследовали на поперечных микрошлифах, длительно протравленных 4 %-м ниталем, с применением оптического микроскопа Nikon Eclipse M200 и электронного сканирующего микроскопа JSM-6510 LV, оснащенного EDS-анализатором фирмы Oxford Instruments. Применение конечноэлементного моделирования позволило установить, что скорость остывания валика высотой 10 мм и шириной 25 мм, наплавленного порошковой лентой ПЛ-АН-111 на пластину 09Г2С толщиной 15 мм, варьируется от 27,8 до 0,6 ?С/с, снижаясь по мере увеличения времени остывания и удаления от зоны сплавления с основой. Кристаллизация сплава типа 500Х40Н40С2Г1РЦ протекает в интервале температур 1332...1195 оС, начинается с выделения первичных карбидов М7С3 и завершается эвтектическим превращением «жидкость ® аустенит+М7С3». Повышение скорости охлаждения до 27,8 оС/с подавляет процесс кристаллизации первичных карбидов М7С3, в результате чего по высоте наплавленного слоя формируется градиентная структура, изменяющаяся от аустенитной бескарбидной (у границы сплавления с основой) до заэвтектической (в верхней части валика). При скорости охлаждения 6,6 оС/с из жидкости в интервале 1332...1274 оС выделяются первичные карбиды М7С3, содержащие в среднем 57,6 % Cr и 2,7 % Ni, что соответствует термодинамически устойчивому состоянию сплава типа 500Х40Н40С2Г2РЦ.

 

● Чейлях Я. А. Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность / Я. А. Чейлях, М. Л. Цуркан, А. П. Чейлях // Металл и литье Украины. – 2017. – № 1 (284). – С. 20-29. – Библиогр.: с. 27-28 (17 назв.)

Анотація
Обобщены функциональные материалы: износостойкие, коррозионно-жаростойкие, конструкционные, инструментальные, наплавочные и технологии их упрочнения, рекомендованные для быстроизнашивающихся деталей механического оборудования металлургических предприятий. Они основаны на принципе создания и использования метастабильных состояний, обеспечивающих реализацию деформационных фазовых превращений при испытаниях и эксплуатации, что обусловливает эффекты самоадаптации и самоупрочнения в процессе службы изделий. Показа высокая их экономическая эффективность для замены дорогостоящих аналогов.

 

● Чейлях А. П. Связь износостойкости, шероховатости поверхности и параметров закалки цементованных конструкционных сталей / А. П. Чейлях, М. А. Рябикина, Н. Е. Мак-Мак // Вісник Приазов. держ. техн. ун-ту : зб. наук. праць / ДВНЗ "ПДТУ". – Маріуполь, 2017. – Вип. 34. – С. 30-39. – (Серія : Технічні науки). – Библиогр.: с. 37-39 (16 назв.). – Режим доступу: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/13767

Анотація
Установлена существенная взаимосвязь высотных показателей шероховатости изношенной поверхности и относительной износостойкости поверхностных слоев сталей 25 и 50Г, модифицированных цементацией. Показано противоположное влияние температуры нагрева под закалку на износостойкость и шероховатость поверхности. Износостойкость цементованных сталей 25 и 50Г повышается закалкой от 1000 °С вследствие изменения структурно-фазового состояния поверхностного слоя.

 

Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей:

● Cheylyakh, Y. A. Creating of the layers of wear resistant Fe-Cr-Mn-C and Fe-Cr-C CAST irons, which self-hardening in the process of wear / Y. A. Cheylyakh, A. P. Cheiliakh // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 12–13. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14179

Анотація
Current problem of modern material Science is wear resistance increase of many machine parts of. Creating of bimetallic systems of combining structure alloyed Fe-Cr-Mn and Fe-Cr steel in the core and surface layers of wear resistant white Fe-Cr-Mn-C and Fe-Cr-C iron by the methods of thermo-chemical and heat treatments is a new solution of this problem. The content of the carbide phase Cr23C6, Cr7C3in the surface layer is 43...45%at a carbon content of 2.85...3.2%. The structure of the surface layer of cast iron can be any phase-structural modifications: martensite-austenite-carbide; austenite-martensite-carbide; austenite-carbide; ferrite-carbide; austenite-ferrite-carbide etc.

 

● Cheiliakh A. Creation of the layers of wear resistant Fe-Cr-Mn-C and Fe-Cr-C cast irons, which self-harden in the process of wear / A. Cheiliakh, Y. Cheylyakh // The 11th International Symposium on the Science and Processing of Cast Iron (SWEEDEN, September 4-7, 2017). - JÖNCÖPING, 2017. – P. 138.

Анотація
Current problem of modern material Science is wear resistance increase of many machine parts of. Creating of bimetallic systems of combining structure alloyed Fe-Cr-Mn and Fe-Cr steel in the core and surface layers of wear resistant white Fe-Cr-Mn-C and Fe-Cr-C iron by the methods of thermo-chemical and heat treatments is a new solution of this problem. The content of the carbide phase Cr23C6, Cr7C3 in the surface layer is 43...45 % at a carbon content of 2.85...3.2 %. The structure of the surface layer of cast iron can be any phase-structural modifications: martensite-austenite-carbide; austenite-martensite-carbide; austenite-carbide; ferrite-carbide; austenite-ferrite-carbide etc. Accordingly, the core structure may be of any structural steel classes: austenite, martensite, austenite-martensite, martensite-austenite; ferrite, austenite-ferrite; ferrite-austenite with metastable austenite states and the appropriate of the complex physical and mechanical properties. The distinctive feature and an important advantage of the creating layers of wear-resistant cast iron is a metastable structure, which provides a self-strengthening effect of deformation during wear. This is due to the development of the deformation induced phase transformations (martensitic, dynamic deformation aging, carbide modification transformations) directly in the process of wear testing or operation. It acts to raise the significant factor of the improvement of wear resistance of these layers in combination with high strength or high ductility core. For regulation of the phase-structural state and the metastable structure of the surface layers of wear-resistant cast iron, the methods of heat treatment, thermocyclic, high-energy treatments were proposed. These methods provide control of mechanical properties and wear resistance. After the optimal modes of carburizing (carbonitriding) and strengthening further treatments the wear resistance and durability of these bimetallic parts is significantly increased. Developed methods of surface phase-structural modification creation of surface layers of wear-resistant cast irons are recommended for steels, hardfacing metal Fe-Cr-Mn, Fe-Cr, Fe-Cr-Ni, Fe-Cr-Ni-Mn alloying systems and others materials.

 

● Чейлях, Я. А. Восстановление наплавкой и упрочнение деталей с эффектом самоупрочнения при эксплуатации / Я. А. Чейлях // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 113–115. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14298

Анотація
Цель работы – изучение технических возможностей разработанной порошковой проволоки и наплавленного ею экономнолегированного Fe-Cr-Mn метастабильного металла для замены дефицитных и дорогих материалов с одновременным повышением износостойкости деталей.

 

● Чейлях А. П. Градиент изменения структуры и свойств цементованного слоя низколегированной конструкционной стали вариацией параметров термической обработки / А. П. Чейлях, Н. Е. Мак-Мак, Е. В. Юденко // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 51-52. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14214

Анотація
Количественным металлографическим анализом установлено, что изменение микроструктуры по глубине ементованного слоя исследованных сталей носит градиентный характер: от почти аустенитной на поверхности до мартенситной в сердцевине, при уменьшении содержания карбидов. Градиентный переход объясняется плавным уменьшением содержания углерода от поверхности к сердцевине в результате предварительной цементации образцов.

 

● Чейлях А. П. Регулирование фазового состава и метастабильности аустенита для управления свойствами Fe-Cr-Mn сталей / А. П. Чейлях, О. В. Першина, И. Е. Малышева // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 13-14. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14180

Анотація
Создание экономно-легированных высокопрочных сплавов и способов достижения повышенных показателей их свойств остается актуальной задачей современного материаловедения. При этом важнейшим инструментом, определяющим формирования механических характеристик, является эффективное регулирование фазово-структурного состояния и метастабильности аустенита, что успешно осуществляется современными способами и режимами термической обработки.

 

● Увеличение ресурса наплавленных роликов МНЛЗ / В. Н. Матвиенко, Л. К. Лещинский, В. И. Возьянов, О. В. Карауланов // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 90–91. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14277

Анотація
Одним из эффективных путей снижения перегрева поверхности ролика является получение не сплошной поверхности, а с разрывами сплошности, путём наплавки с образованием зазоров между валиками (А.с. 1600936 СССР; Патент 101603, Украина).

 

● Чейлях Я. А. Управление составом и метастабильностью структуры для повышения износостойкости наплавленного Fe-Cr-Mn металла / Я. А. Чейлях // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 2. – С. 115–116.

Анотація
Целью работы является управление метастабильностью структуры и механическими свойствами износостойкого экономнолегированного метастабильного металла с помощью технологических приемов для расширения функциональных возможностей. C целью экономии остродефицитных легирующих компонентов разработана порошковая наплавочная проволока ПП-Нп-12Х13Г12СТАФ, обеспечивающая химический состав наплавленного металла (НМ) в стандартном технологическом режиме наплавки под флюсом АН–348 (либо АН-60) в 3...5 слоев 12Х13Г12СТАФ.

 

● Чейлях Я. О. Чинники та умови формування метастабільних модифікацій в поверхневих шарах зносостійких матеріалів / Я. О. Чейлях, О. П. Чейлях // Университетская наука – 2017 : Междунар. научно-техн. конф. (Мариуполь, 18-19 мая 2017 г.) : тез. докл. : в 3 т. / ГВУЗ "ПГТУ". – Мариуполь, 2017. – Т. 1. – С. 10-12. – Режим доступа: http://eir.pstu.edu/handle/123456789/14178

Анотація
Запропоновані можливі шляхи та технології управління кількістю мартенситу гарту, аустеніту і карбідів (карбонітридів), ступенем метастабільності γ-фази і кінетикою ДМПЗ для підвищення зносостійкості за рахунок способів та параметрів термічної, хіміко-термічної, термоціклічної та високоенергетичних обробок.

 

● Чейлях Я. О. Нові підходи фазово-структурної модифікації насичених шарів / Я. О. Чейлях, О. П. Чейлях, Н. Є. Мак-Мак // Міжнародна наукова конференція : матеріали для роботи в екстремальних умовах (Київ, 30 листопада - 2 грудня 2017). – Київ : НТУУ «КПІ», 2017. – С. 166-169.

Анотація
Сформульовані нові підходи до формування фазово-структурних модифікацій метастабільних шарів, отриманих способами хіміко-термічної обробки (ХТО) та мультіповерхневими технологіями. Узагальнені основні технологічні схеми об’ємно-поверхневих обробок, які забезпечують формування метастабільних фазово-структурних модифікацій насичених шарів, які відрізняються підвищеним рівнем механічних і експлуатаційних властивостей.

 

Патенти:

● Патент № 117841 (Україна) С22С 8/02, С23С 8/74, С23С 8/76. Спосіб ціанування сталевих виробів / О. П. Чейлях, Н. Є. Мак-Мак, Я. О. Чейлях : Заявник та патентовласник ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет». - № u201700822; заявл. 30.01.2017; опубл. 10.07.2017, Бюл. № 13.
● Патент на корисну модель 116526 (UA, Україна). Спосіб наплавлення роликів машин безперервного лиття заготовок / Л. К. Лещинський, В. М. Матвієнко, В. О. Мазур. - № u2016 12256; заявл. 02.12.2016; опубл. 25.05.2017, Бюл. № 10. – 4 с.
● Патент на корисну модель 119373 (UA, Україна). Спосіб виготовлення ролика машини безперервного лиття заготовок / Л. К. Лещинський, В. М. Матвієнко, В. О. Мазур. - № u201702897; заявл. від 27.03.2017; опубл. 25.09.2017, Бюл. № 18. – 4 с.