Кондратенко П. В. Удосконалення технології виробництва і методики випробувань високоміцних кріпильних виробів з вуглецевих та низьколегованих сталей.

Об'єкт дослідження - процеси формування структури та властивостей низьковуглецевої нелегованої сталі при комбінованому впливі активної та циклічної деформації, та вплив структурного стану на властивості металовиробів із концентраторами напруження. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування та перевірка нової технології виготовлення високоміцних болтів із нелегованої низьковуглецевої сталі заснованої на способі деформаційного зміцнення заготівлі з послідуючим додатковим зміцненням болтів при холодному об’ємному штампуванні. Одночасно розглядалась задача вдосконалення способів здавальних випробувань готових болтів в порівнянні із існуючими, оскільки властивості готових виробів наряду зі структурним станом визначаються також геометрією виробу. Вирішення задачі удосконалення геометрії болтів з метою підвищення опору крихкому руйнуванню. Методи дослідження: математична статистика; світлова мікроскопія; рентгеноструктурний аналіз; статичні механічні випробування; сканувальна електронна мікроскопія. Теоретичні і практичні результати: запропоновані технологічні параметри у порівнянні зі стандартними технологічними параметрами отримання холоднодеформованих металовиробів масового призначення при одному рівні одержуваних службових характеристик дозволять отримати економію в 40 - 50% на заготівлі в результаті заміни легованої сталі на звичайну вуглецеву. При цьому, пропоновані технологічні параметри процесу отримання холоднодеформованих виробів в порівнянні з чинними зараз технологіями підвищують значення службових характеристик на 20-40%, що додатково збільшує ефективність запропонованих технологічних рішень при одночасному зниженні їх собівартості зазначеній вище. Для сталі 20кп запропоновано нові режими активної та циклічної деформації, що дозволяють за рахунок закріплення дислокацій вакансіями отримати субструктуру, що підвищує втомну міцність кріпильних виробів та отримати імунітет до деформаційного старіння. Наукова новизна: набули подальшого розвитку принципи формування структури низьковуглецевої нелегованої сталі, що дозволило вперше обґрунтувати технологію отримання високоміцних кріпильних виробів шляхом поєднання холодної активної та циклічної деформації із термічними впливами на основі формування специфічного структурного стану на різних структурних рівнях; вперше показано, що характер впливу системи надрізів на властивості металевих виробів залежить від рівня їх зміцнення та запропоновано напівемпіричне рівняння, яке описує закономірність такого впливу системи надрізів; вперше запропоновані для болтів закономірності впливу їх масивності на опір крихкому руйнуванню і протилежний вплив масивності на опір в’язкому руйнуванню; вперше запропоновано та обґрунтовано характеристики опору в’язкому руйнуванню на основі використання умов макролокалізації пластичної деформації в навантаженому об'єкті. Ступінь упровадження: результати дисертаційної роботи впроваджено у навчальний процес кафедри термічної обробки металів Національної металургійної академії України при викладанні дисципліни «Структура і властивості» та у діяльність ПАТ “Дніпрометиз” при виробництві кріпильних виробів. Сфера використання: виготовлення високоміцних кріпильних виробів з низьковуглецевої нелегованої сталі для машинобудівного призначення, проведення механічних випробувань металовиробів.