The ranking of the quality criteria of the metal

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.240418.10.261

Keywords:

ranging, quality criteria, determining parameter, self-similarity, structure, fractal approach

Abstract

Formulation of the problem. Basically, the ranking of the quality criteria of materials is carried out according to their official purpose. However, this does not take into account the area of  their stability, which may not always coincide with the determining parameter according to the requirements put forward. The ranking of criteria according to their importance should ensure the stable operation of the technology within the limits specified by regulatory documents. Results and discussion. It is proposed to solve the ranking problem with the help of the fractal approach: depending on the size of the self-similarity domain of the determining parameter, the criteria can be ranked. At the same time, the region of self-similarity was determined by the stability of the determining parameter in the minimum limits of change. By comparing the relative values of the self-similarity domains of the determining parameters of the criteria, the criterion was chosen whose self-similarity domain of the determining parameter is relatively larger than that of the other criteria. The coefficients of self-similarity for the mechanical properties of the SPHN cast iron rolls are determined. It was established that the coefficient of self-similarity for К is equal to 0,42, Кsзгин = 0,54, ККС = 0,68 and КHSD = 0,43. This fact testifies to a more stable character of the functioning of the production technology of cast iron rolls when choosing a preference for one of the considered quality criteria. Conclusions. The proposed method allows, depending on the size of the self-similarity region of the determining parameter, to assess the degree of significance of the quality criteria for cast iron rolls.

Author Biographies

V. M. Volchuk, State Higher Education Establishment “Pridniprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”

Department of Materials Science and Materials Processing, Dr. Sc. (Tech.), As. Prof.

 

Yu. I. Dudrov, State Higher Education Establishment “Pridniprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”

Department of Materials Science and Materials Processing, Dr. Sc. (Tech.), Prof.

V. I. Bol'shakov, State Higher Education Establishment “Pridniprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”

Department of Materials Science and Materials Processing, Dr. Sc. (Tech.), Prof.

References

Пути идентификации периодических многокритериальных технологий : монография / [Ю. Дубров, В. Большаков, В. Волчук]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2015. – 236 с. – Режим доступа : https://www.palmarium-publishing.ru/extern/listprojects

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

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.

Волчук В. Н. Исследования влияния химического состава чугунных прокатных валков на их механические свойства / В. Н. Волчук // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2014. – № 5. – С. 12–18. – Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/40698

Журавель І. М. Вибір налаштувань під час обчислення поля фрактальних розмірностей зображення / І. М. Журавель // Науковий вісник НЛТУ України – 2018. – Т. 28. – № 2. – С. 159–163. – Режим доступу : https://doi.org/10.15421/40280230

Zhuravel' I. M. Measurement of the mean grain size in a metal by using fractal dimensions / I. M. Zhuravel', L. M. Svirs'ka // Materials Science. – 2010. – Vol. 46. – № 3. – Pр. 418–420.

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 доступа : https://hrcak.srce.hr/202359

Mandelbrot B. B. The Fractal Geometry of Nature : monograph / [B. B. Mandelbrot]. – New-York, San Francisco : Freeman, 1982. – 480 p. – Режим доступа : http://www.amazon.com/Fractal-Geometry-Nature-Benoit-Mandelbrot/dp/0716711869

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

Большаков В. И. Организация фрактального моделирования / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2018. – № 6. – С. 67–72. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.06.067

Большаков В. И. Особенности применения мультифрактального формализма в материаловедении / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2008. – № 11. – С. 99–107. – Режим доступа : http://www.dopovidi.nas.gov.ua/2008-11/08-11-17.pdf

Большаков В. И. Топологические и фрактальные инварианты структуры для оценки качества металла / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2017. – № 4. – С. 42–48. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.00

Большаков В. И. Фрактальный подход при идентификации сложных систем / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2017. – № 6. – С. 46–50. – Режим доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.06.00

Fractals and properties of materials : monograph / [V. Bol’shakov, V. Volchuk, Yu. Dubrov]. – Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2016. – 140 p. – Режим доступу : https://www.lap-publishing.com/catalog/details/store/tr/book/978-3-330-01812-9/fractals-and-properties-of-materials?search=Fractals

Пути применения теории фракталов : монография / [В. Большаков, В. Волчук, Ю. Дубров]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2016. – 146 с. – Режим доступа : https://www.palmarium-publishing.ru/extern/listprojects

Большаков В. И. Фракталы в материаловедении : учебное пособие / [В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров]. – Днепропетровск : ПГАСА, 2006. – 253 с.

Литые валки : монография / [А. Е. Кривошеев]. – Москва : Металлургиздат, 1957. – 360 с.

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 доступа : http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i07/0949.html

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 доступа : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/67873

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 доступа : https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.11.0771

Большаков Вад. І. Системний аналіз технології виробництва масивного металевого лиття / Вад. І. Большаков, В. І. Большаков, В. М. Волчук, Ю. І. Дубров // Вісник НАН України. – 2015. – № 9. – С. 69–73. – Режим доступа : http://dx.doi.org/10.15407/visn2015.09.069

Published

2018-06-07