DOI: 10.52150/2522-9117-2018-32-384-393

Кононенко Ганна Андріївна, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: perlit@ua.fm, ORSID 0000-0001-7446-4105
Пучиков Олександр Володимирович, с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107
Кукса Олег Володимирович, к.т.н. н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107
Снігура Ірина Романівна, м.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107;

Фізико-хімічні моделі для експертної оцінки механічних властивостей конструкційних сталей

Анотація. Метою дослідження є розробка адаптованої методики оцінки впливу хімічного складу на властивості багатокомпонентних сталей і готового прокату. Викладено підхід до прогнозування механічних властивостей конструкційних сталей з урахуванням параметрів термообробки, що базується на концепції спрямованої хімічного зв’язку при описі міжатомної взаємодії в розплаві. Використано розроблені в ІЧМ НАНУ фізико-хімічні моделі структури розплавів, що зв’язують між собою їх склад, структуру і властивості. Подання поелементного складу багатокомпонентних сталей в інтегральних параметрах міжатомної взаємодії дозволяє скоротити параметричного моделей. Виконано оцінку ролі різних парних взаємодій легуючих, мікролегірующіх і домішкових елементів у формуванні властивостей сталей і сплавів. Проведено факторний аналіз, виконана структуризація хімскладу сталей на різні підсистеми. Показано, що найбільш значущими підсистемами є матрична m (C, Si, Mn) і мікролегірующая ml (Cr, Mo, V, Ni, Ti, Nb). Для двох вибірок конструкційних сталей, що мають суттєві технологічні відмінності і особливості (1 група, низьколеговані сталі: Ст3сп, ВСт3сп, ВМСт3сп; 2 група: 09Г2ФБ, 10ХСНД, 15ХСНД, 14Г2САФ, 14Г2АФ, 16Г2АФ) отримані залежності типу: σВ (σ0,2, δ5) = f (параметри міжатомної взаємодії, Vохл) Показано, що найбільш значущими параметрами для розрахунку σВ, σ0,2 і δ5 матричної підсистеми m є інтегральні параметри міжатомної взаємодії d і ZY, dm і tgαm, а для мікролегірующей підсистеми ml – ZYml і dml, а також швидкість охолодження Vохл для обох підсистем. Розроблені напівемпіричні моделі рекомендуються для експертної оцінки механічних властивостей конструкційних сталей і для використання в системах автоматизованого управління технологічними процесами.
Ключові слова: конструкційні стали, механічні властивості, прогнозні моделі, параметри міжатомної взаємодії, параметри термообробки

Бібліографічний список
1. Приходько Э.В. Металлохимия многокомпонентных систем. – М.: Металлургия, 1995. – 320с.
2. Приходько Э.В. Методика определения параметров направленного межатомного взаимодействия в молекулах и кристаллических соединениях // Металлофизика и новейшие технологии, 1995. – т.17. №11. – С.54-62.
3. Приходько Э.В., Петров А.Ф. Влияние параметров направленного межатомного взаимодействия на термодинамические свойства металлических расплавов // Процессы литья, 1995. – №1. – С.26-38
4. Приходько Э.В., Гармаш Л.И. Влияние параметров направленной химической связи в расплавах на структуру и свойства кристаллизующихся соединений // Расплавы, 1996.– №2. – С.62-68
5. Приходько Э.В., Петров А.Ф. Физико-химические критерии для оценки степени микронеоднородности металлических расплавов // Металлофизика и новейшие технологии, 1998. –т.20. –№7. – С.64-74
6. Приходько Э. В. Эффективность комплексного легирования стали и сплавов / Э. В. Приходько. Киев: Наукова думка. –1995. –292 с.
7. Приходько Э.В., Мороз Ф.В. Физико-химические критерии для “свертки” информации о составе расплавов и соединений металлов. // Сб. “Фундаметальные исследования физико-химии металлических расплавов” .–М.: Академкнига. – 2002. –С.275-284
8. Тогобицкая Д.Н. Критерии и модели для прогнозирования механических свойств стали для железнодорожных колес / Д.Н. Тогобицкая, А.И. Бабаченко, А.С. Козачек, А.А. Кононенко, Л.А. Головко // Математическое моделирование. – № 1 (32). – 2015. – С.67-68.
9. Приходько Э.В. Свойства металлургических расплавов – следствие их состава и структуры / Э. В. Приходько, Д.Н. Тогобицкая // Труды Института проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН  Украины “Современные проблемы физического материаловедения”. – Вып.26. –2017. –С.124-138.