DOI: https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.230419.49.293

Модель оцінки механічних властивостей середньовуглецевої сталі

O. R. Sizova, O. R. Zhivitsa

Анотація


Вступ. Перспективним напрямком оцінки структури матеріалів є застосування фрактального формалізму. Його використання дозволяє прогнозувати деякі властивості матеріалів на основі дослідження  впливу на них різних режимів обробки, що призводить до зміни фрактальної розмірності елементів структури. Зокрема, чутливість механічних властивостей до фрактальної розмірності структури виявлена для маловуглецевих сталей та чавунних валків. В роботі запропоновано провести пасивний експеримент, метою якого являється встановлення відповідності між механічними властивостями середньовуглецевої сталі та фрактальної розмірністю елементів її структури. Пасивний експеримент. В ході проведення експерименту встановлена відповідність між фрактальною розмірністю перліту сталі 115 та показниками її твердості HB і межі плинності sТ. Показники твердості та міцності досліджуваної сталі зростають при збільшенні фрактальної розмірності перліту з 1,680 до 1,917. Такий підхід можна використовувати при прогнозі показників міцності середньовуглецевих сталей на основі аналізу фрактальної розмірності перліту. Фрактальна розмірність структури визначалась за допомогою методики, що об’єднує клітинний та крапковий способи, що збільшило точність її обчислення. Висновки. Отримана фрактальна модель оцінки межі плинності та твердості сталі 115 на основі аналізу структури перліту після різних режимів термічної обробки. Результати свідчать про чутливість механічних властивостей до зміни фрактальної розмірності елементів структури внаслідок дії термічної обробки.


Ключові слова


структура; механічні властивості, перліт; фрактальна розмірність; термічна обробка

Повний текст:

PDF

Посилання


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. – Pр. 121–124. – Режим доступу : https://hrcak.srce.hr/186657 2. 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 3. 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 4. Mandelbrot B. B. The Fractal Geometry of Nature : monograph / [B. B. Mandelbrot]. – New-York, San Francisco : Freeman, 1982. – 480 p. – Режим доступу : http://www.amazon.com/Fractal-Geometry-Nature-Benoit-Mandelbrot/dp/0716711869 5. Fractals and properties of materials : monograph / [V. Bol’shakov, V. Volchuk, Yu. Dubrov]. − Saarbrucken : Lambert Academic Publishing, 2016. − 140 p. 6. 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 7. Основы организации фрактального моделирования : монография / [В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров]. –Киев : Академпериодика НАН Украины, 2017. – 170 с. 8. Большаков В. И. Организация фрактального моделирования / В. И. Большаков, В. Н. Волчук, Ю. И. Дубров // Доповіді НАН України. – 2018. – № 6. – С. 67–72. – Режим доступу : https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.06.067 9. 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 10. Пути индентификации периодических многокритериальных технологий : монография / [Ю. Дубров, В. Большаков, В. Волчук]. – Саарбрюккен : Palmarium Academic Publishing, 2015. – 236 с. 11. 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 доступу : https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.06.00 12. 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 13. 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. – P. 93–97. – Режим доступу : https://doi.org/10.31803/tg-20180302115027 14. 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. 15. 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 доступу : http://www.dopovidi.nas.gov.ua/2008-11/08-11-17.pdf 16. 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. 17. Металлография железа. Том 2. Структура сталей / Под ред. академика Ф. Н. Тавадзе. – Москва : Металлургия, 1972. – 284 с.


Пристатейна бібліографія ГОСТ