DOI: https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.240418.39.265

Forecast of mechanical properties of Steel Ст6сп

A. A. Fortihin

Abstract


Formulation of the problem. Non-destructive testing methods are often used to evaluate mechanical properties. A promising direction in the field of predicting the characteristics of metal quality is the use of mathematical methods for forecasting, in particular, planning experiments. Material and methods. Studied rolled steel Ст6сп in the state of factory delivery. Using the technique of optical microscopy, it was established that the structure of the steel is ferritic-pearlitic. The content of perlite in the metal was in the range of 50 ... 60 %. Results and discussion. We used the method of planning experiments to predict the mechanical properties of steel Ст6сп in the working area of parameters. The influence of the chemical composition of rolled steel Ст6сп in the condition of factory supply on its mechanical properties within the limits of ГОСТ 535-2005 was investigated. According to the results of the analysis of the planning matrix, a mathematical model was obtained for predicting the ultimate strength, yield strength, hardness and relative elongation. The model is adequate according to the criteria of Fisher and Cochren. A histogram of the influence of elements of the chemical composition of steel Ст6cп on its mechanical properties is built. Conclusions. The proposed method for predicting the mechanical properties of steel Ст6сп in the working area of its parameters in accordance with regulatory documents.


Keywords


mechanical properties; mathematical model; planning matrix; chemical composition; structure

References


Новиков И. И. Теория термической обработки / И. И. Новиков. – Москва : Металлургия, 1978. – 392 с.

Гуляев А. П. Металловедение / А. П. Гуляев – Москва : Металлургия, 1986. – 542 с.

Uzlov O. Investigation of Acicular Ferrite Structure and Properties of C−Mn−Al−Ti−N Steels / O. Uzlov, A. Malchere, V. I. Bolshakov, C. Esnouf // Advanced Materials Research. − 2007. − Vol. 23. − P. 209−312. – Режим доступу : https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.23.209

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

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. 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

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 доступу : https://www.palmarium-publishing.ru/extern/listprojects

Большаков Вад. І. Часткова компенсація неповноти формальної аксіоматики при ідентифікації структури металу / Вад. І. Большаков В. І. Большаков, В. М. Волчук, Ю. І. Дубров // Вісник НАН України. − 2014. − № 12. − С. 45−48. – Режим доступу : http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73434

Большаков В. И. Материаловедческие аспекты применения частичной компенсации неполноты формальной аксиоматики / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2015. − № 5. – С. 10–16. − Режим доступа : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/47385/43497

Большаков В. И. О применении имитационного моделирования в материаловедении / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2015. − № 4. – С. 26–31. – Режим доступу : http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/26-31

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.

Карускевич М. В. Застосування фрактальної геометрії в задачах прогнозування залишкового ресурсу авіаційних конструкцій / М. В. Карускевич, І. М. Журавель, Т. П. Маслак // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2011. – Т. 47 − № 5. – С. 48−52.

Большаков В. И. Разработка и исследование метода определения механических свойств металла на основе анализа фрактальной размерности его микроструктуры / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2004. − № 1. − С. 43−54.

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://doi.org/10.31803/tg-20180302115027

Большаков В. И. Материаловедческие аспекты применения вейвлетно-мультифрактального подхода для оценки структуры и свойств малоуглеродистой стали / В. И. Большаков, В. Н. Волчук // Металлофизика и новейшие технологии. − 2011. − Т. 33. − № 3. − С. 347–360.

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 доступу : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.00

Большаков В. И. Композиція топологічних і фрактальних інваріантів для ідентифікації структури / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Металознавство та термічна обробка металів. – 2017. − № 3. − С. 10−15.

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. − P. 121−124. – Режим доступу : https://hrcak.srce.hr/186657

Большаков В. И. Поиск путей прогноза качества металла / В. И. Большаков, А. А. Фортыгин // Металознавство та термічна обробка металів. – 2017. − № 4. – С. 16–22. – Режим доступу : http://mtom.pgasa.dp.ua/article/view/16-22

Волчук В. Спосіб прогнозу механічних властивостей чавунних валків / В. Волчук, С. Токосов // ScienceRise. – 2018. – T. 11. − С. 57−61. – Режим доступу : https://doi.org10.155872313-8416.2018.150342

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.

Большаков В. И. Применение теоретико-информационного подхода для идентификации структуры металла / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2014. − № 8. – С. 4–9. − Режим доступу : http://visnyk.pgasa.dp.ua/article/view/4134

Tikhonov A. N. Solutions of Ill-Posed Problems / A. N. Tikhonov, V. Yu. Arsenin. − New York : Winston, 1977. − 258 p.

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


GOST Style Citations