Стась І. М. Структуроутворення та властивості сталевих виливків в умовах регламентованого тепловідбору.

Об'єкт дослідження - процеси кристалізації та структуроутворення у виливках вуглецевих сталей за умов регламентованого тепловідбору. Мета роботи - встановлення закономірностей впливу параметрів кристалізації та наступного охолодження виливків на формування макро- та мікроструктури, особливостей процесів ліквації, фазово-структурного стану та фізико-механічних властивостей виливків вуглецевих сталей, а також розробка методичних підходів щодо прогнозування процесу формування структурних зон тверднучого виливка. В роботі на основі системних досліджень впливу умов регламентованого тепловідбору на процеси кристалізації, структуроутворення та властивості сталевих виливків досліджено особливості кінетики кристалізації литих вуглецевих сталей з різним інтервалом кристалізації; встановлено кількісні закономірності формування макро- та мікроструктури, тонкої кристалічної будови, фазово-структурного стану, особливості протікання лікваційних процесів за умов звичайного та інтенсивного тепловідбору в широкому інтервалі швидкостей охолодження (1 - 110 оС/с); експериментально встановлено зміну механізмів твердофазних перетворень відповідно до різних термокінетичних умов наступного остигання виливків; показано ефективність процесів нерівноважної кристалізації та структуроутворення при підвищенні інтенсивності охолодження від 0,1 - 0,5 оС/с до 100 - 110 оС/с на підвищення характеристик міцності на 10 - 15 %, пластичності на 5 - 10 % ударної в'язкості в межах 25 - 40 % відповідно вмісту вуглецю в сталях. Введено новий параметр кількісної оцінки морфологічних особливостей дендритної будови - коефіцієнт розгалуженості границь дендритів та встановлено його зв'язок з умовами тепловідбору та кінетичними параметрами кристалізації, структуроутворення, енергетичними та фрактографічними характеристиками руйнування. На основі системних експериментів з використанням методів термометрії, металографічного аналізу, фізичного та математичного моделювання, регресійного аналізу розроблено методичні засади прогнозування та керування протяжністю структурних зон та властивостями виливків вуглецевих сталей. Одержані експериментальні дані та встановлені закономірності відкривають додаткові можливості цілеспрямованого керування процесами кристалізації і структуроутворення сталевих виробів на різних технологічних етапах їх одержання та обробки.