DOI: https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.230419.13.287

Дослідження впливу складу та структури сталі Cт3пс на твердість

M. O. Aksakov

Анотація


Постановка задачі. Використання непрямих методів контролю якості металопрокату обумовлено багатьма факторами, серед яких слід відзначити вплив хімічного складу, технологічних режимів. Ці фактор впливають на структуру та на механічні характеристики, зокрема, маловуглецевих сталей. В роботі для прогнозу показників твердості сталі Ст3пс запропоновано застосовувати методику планування експериментів з урахуванням впливу елементів хімічного складу та структури. Для оцінки ферито-перлітної структури запропоновано використовувати фрактальний формалізм, застосування якого дозволяє відстежувати зміни в структурі шляхом визначення фрактальної розмірності її елементів. Матеріали та методика.
З використанням методики планування експериментів досліджувався вплив хімічного складу та структури на механічні властивості маловуглецевої низьколегованої сталі Ст3пс. Результати. Шляхом реалізації матриці планування експериментів отримана математична модель оцінки твердості сталі Ст3пс з урахуванням впливу елементів хімічного складу та фрактальної розмірності перліту. Модель адекватна згідно критеріям Кохрена та Фішера. На основі аналізу коефіцієнтів рівняння регресії побудована гістограма впливу елементів хімічного складу досліджуваної сталі на показники твердості. Зафіксовано зростання фрактальної розмірності перліту з 1,785 до 1,946 при збільшенні вмісту вуглецю від 0,14 до 0,22 %, що свідчить про можливості її використання при оцінці структури маловуглецевих сталей. Висновки. Розроблено спосіб оцінки твердості сталі Ст3пс з урахуванням впливу елементів хімічного складу та фрактальної розмірності перліту. Отримані результати свідчать про перспективи застосування теорії фракталів при прогнозі механічних властивостей маловуглецевих сталей.


Ключові слова


твердість; сталь; перліт; фрактал; матриця планування; модель

Повний текст:

PDF

Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Прокатные валки из высокоуглеродистых сталей : монография / [Т. С. Скобло, Н. М. Воронцов, Н. А. Будагьянц и др.]. – Москва : Металлургия, 1994. – 336 с.

2. Пути индентификации периодических многокритериальных технологий : монография / [Ю. Дубров, В. Большаков, В. Волчук]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2015. – 236 с.

3. Большаков В. И. Идентификация многопараметрических, многокритериальных технологий и пути их практической реализации / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2013. – № 4. – С. 5–11.

4. Большаков В. І. Етапи ідентифікації багатопараметричних технологій та шляхи їх реалізації / В. І. Большаков, В. М. Волчук, Ю. І. Дубров // Вісник НАН України. – 2013. – № 8. – С. 66–72. – Режим доступу : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/67873

5. Mishutn А. Modified expanded clay lightweight concretes for thin-walled reinforced concrete floating structures / А. Mishutn, S. Kroviakov, O. Pishev, B. Soldo // Technical Journal. – 2017. – Vol. 11, № 3. – Pp. 121–124. – Режим доступу : https://hrcak.srce.hr/186657

6. Kroviakov S. Production technology of modified expanded clay lightweight concrete for floating structures / S. Kroviakov, A. Mishutn // The Scientific Journal of Cihan University – Sulaimanyia. – 2017. – Vol. 1. – № 4. – Рр. 2–10.

7. Большаков В. И. К вопросу о постановке задачи идентификации фрактальной структуры металла / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2016. – № 5. – С. 35–39. – Режим доступу : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/68905/63995

8. Волчук В. Н. К определению области компромисса характеристик качества материалов / В. Н. Волчук // Металознавство та термічна обробка металів. – 2015. − № 3. − С. 21−25. – Режим доступу : http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/23-30

9. Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов : монография / [А. К. Гурвич, И. Н. Ермолов]. – Киев : Техника, 1972. – 460 с.

10. Большаков В. И. О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2014. – № 11. – С. 77–81. – Режим доступу : https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.11.0771

11. Большаков В. И. Формирование модели прогноза качества материала, основанной на экспертной оценке и активном эксперименте / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Л. Н. Дейнеко, Ю. И. Дубров // Компьютерное материаловедение и обеспечение качества : матер. к 45-му междунар. сем. по моделированию и оптимизации композитов. – Одесса : АстроПринт, 2006. – С. 146–150.

12. Основы организации фрактального моделирования : монография / [В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров]. –Киев : Академпериодика НАН Украины, 2017. – 170 с.

13. Fractals and properties of materials : monograph / [V. Bol’shakov, V. Volchuk, Yu. Dubrov]. − Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2016. − 140 p.

14. Volchuk V. Method of material quality estimation with usage of multifractal formalism / V. Volchuk, I. Klymenko, S. Kroviakov, M. Orešković // Tehnički glasnik – Technical Journal. – 2018. – Vol. 12. – № 2. – Pр. 93–97. – Режим доступу : https://doi.org/10.31803tg-0180302115027

15. Волчук В. Н. К применению фрактального формализма при ранжировании критериев качества многопараметрических технологий / В. Н. Волчук // Металлофизика и новейшие технологии. – 2017. – Т. 39. – № 3. – С. 949–957.  Режим доступу : http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i07/0949.html

16. Bolshakov V. I. Regularization of One Conditionally Ill-Posed Problem of Extractive Metallurgy / V. I. Bolshakov, V. M. Volchuk, Yu. I. Dubrov // Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. – 2018. – Vol. 40. – № 9. – Pр. 1165–1171. – Режим доступу : https://DOI: 10.15407/mfint.40.09.1165

17. Большаков В. І., Дубров Ю. І., Криулін Ф. В., Волчук В. М. Патент на винахід № 51439А. Спосіб визначення фрактальної розмірності зображення. Бюл. № 11. − 15.11.2002.