Дьяченко М. М. Технологія одержання виливків із залізовуглецевих сплавів з неметалевими наповнювачами за моделями, що газифікуються

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U004352

Облікова картка дисертації

0826U004352.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 136 - Металургія

Спеціалізована вчена рада

PhD 16538

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України

Анотація

Дьяченко М. М. Технологія одержання виливків із залізовуглецевих сплавів з неметалевими наповнювачами за моделями, що газифікуються. — Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 136 «Металургія», галузь знань 13 «Механічна інженерія». — Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України, Київ, 2026. Дисертацію присвячено розробленню технології одержання виливків із залізовуглецевих сплавів з інтегрованими неметалевими наповнювачами за моделями, що газифікуються. Бінарний виливок розглянуто як систему «металева оболонка - неметалевий наповнювач - перехідний шар», у якій металева оболонка виконує функцію зовнішнього силового каркаса, а наповнювач частково заміщує металевий об’єм та утворює внутрішнє опорне і енергопоглинальне середовище. Метою роботи є розроблення технологічних підходів до одержання таких виливків і встановлення умов формування цілісної металевої оболонки, збереження неметалевого наповнювача та утворення перехідного шару між ними. Як матеріали оболонки використано сірий чавун СЧ200 і сталь 35Л, а як наповнювач кварцовий пісок із рідким склом. Досліджено суміші з різним умістом рідкого скла, теплофізичні процеси під час заливання, мікроструктуру і мікротвердість металевої оболонки, стан перехідного шару, опір наповнювача пробиванню та поведінку бінарних зразків під час стиску. Застосовано експериментальні методи, металографічний аналіз, вимірювання мікротвердості, механічні випробування та математичне моделювання теплоперенесення. Установлено, що тепловий вплив розплаву забезпечує прогрівання рідкоскляного наповнювача до температур, достатніх для його вторинного зміцнення. Максимальна температура на половині радіуса наповнювача становила близько 929 °С, у центрі — близько 880 °С; тривалість перебування вище 800 °С становила відповідно 315 і 255 с. Визначено істотний вплив вмісту рідкого скла на опір наповнювача пробиванню: за його збільшення від 10 до 16 г на 100 г піску робота пробивання зростала приблизно від 295 до 698 Дж. Показано формування перехідного шару на межі металу з наповнювачем, досліджено його структуру та локальні властивості. Випробування на стиск підтвердили, що інтегрований наповнювач підвищує здатність оболонки сприймати навантаження порівняно з порожнистим металевим зразком. Розроблено технологічну схему виготовлення бінарних виливків, яка передбачає виготовлення пінополістиролової моделі з внутрішньою порожниною, підготовку та ущільнення неметалевого наповнювача, нанесення протипригарного покриття, формування в сухому кварцовому піску, вакуумування, заливання, охолодження та контроль якості. Технологію перевірено під час виготовлення дослідних сегментів із чавуну СЧ200 і сталі 35Л. Для виливка типу «Модуль 405×410 мм» заміщення частини металевого об’єму неметалевим наповнювачем дає змогу прогнозовано зменшити витрату металу на 57,4 %, а загальну масу виробу з урахуванням наповнювача — на 37,7 %, а також скоротити витрати розплаву та прогнозовані викиди шкідливих речовин. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування легковагових литих модулів і виробів із функціональним неметалевим наповнювачем.

Читати повністю

Публікації

Дорошенко В. С., Калюжний П. Б., Дьяченко М. М. Лиття за газопроникними полімерними моделями, що газифікуються з відкачуванням по вентканалах газів із робочої порожнини форми. Процеси лиття. 2024. № 2 (156). С. 19–28. DOI: 10.15407/plit2024.02.019.

Тарасевич М. І., Шинський О. Й., Шалевська І. А., Корнієць І. В., Гнилоскуренко С. В., Дьяченко М. М. Вплив діаметра та об’ємної частки армуючих елементів на формування композиційних виливків. Метал та лиття України. 2025. № 2 (341). С. 30–37. DOI: 10.15407/steelcast2025.02.030.

Дьяченко М. М., Корнієць І. В. Дослідження процесів формування перехідного шару на межі сірий чавун — інтегрований неметалевий наповнювач при одержанні легковагових виливків. Метал та лиття України. 2025. № 3–4 (342–343). С. 119–130. DOI: 10.15407/steelcast2025.03-04.119.

Шалевська І. А., Дьяченко М. М. Зменшення викидів шкідливих речовин при виготовленні литих конструкцій із неметалевим наповнювачем. Процеси лиття. 2026. № 2 (164). С. 31–38. DOI: 10.15407/plit2026.02.031.

Дьяченко М. М., Калюжний П. Б., Шалевська І. А., Гнилоскуренко С. В., Овсянников В. О. Визначення впливу вмісту рідкого скла в наповнювачі чавунних і сталевих литих модулів на показники стійкості до пробивання. Метал та лиття України. 2026. № 2 (345). С. 8–17. DOI: 10.15407/steelcast2026.02.008.

Шалевська І. А., Дорошенко В. С., Дьяченко М. М. Технологічні аспекти виготовлення литих металевих сегментів з неметалевим армуванням для збірних захисних споруд. Матеріали для роботи в екстремальних умовах — 12 : матеріали Міжнародної наукової конференції, Київ, 15–16 грудня 2022 р. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. С. 70–73.

Шалевська І. А., Дорошенко В. С., Дьяченко М. М. Особливості вибору дисперсних неметалевих матеріалів для армування литих металоконструкцій. Литво. Металургія. 2023 : матеріали XIX Міжнародної науково-практичної конференції, Харків–Київ, 10–12 жовтня 2023 р. / за заг. ред. О. І. Пономаренка. Харків : НТУ «ХПІ», 2023. С. 224–227.

Шалевська І. А., Дьяченко М. М. Механізм одержання композиційного виливка з сірого чавуна з використанням керамічних армуючих елементів. Литво. Металургія. 2023 : матеріали XIX Міжнародної науково-практичної конференції, Харків–Київ, 10–12 жовтня 2023 р. / за заг. ред. О. І. Пономаренка. Харків : НТУ «ХПІ», 2023. С. 227–229.

Калюжний П. Б., Дорошенко В. С., Дьяченко М. М., Янченко О. Б. Про лиття з металу захисних споруд та ємностей. Нові матеріали і технології в машинобудуванні–2024 : матеріали XVI Міжнародної науково-технічної конференції, Київ, 25–26 квітня 2024 р. Київ, 2024. С. 204–206.

Тарасевич М. І., Шинський О. Й., Корнієць І. В., Шалевська І. А., Рибіцький О. І., Дьяченко М. М. Вплив масового співвідношення армуючої фази та матричного сплаву на формування армованого виливка. Литво 2024. Металургія 2024 : матеріали XX Міжнародної науково-практичної конференції «Литво 2024» та XVII Міжнародної науково-практичної конференції «Металургія 2024», Київ, 28–30 травня 2024 р. Київ, 2024. С. 245–248.

Шалевська І. А., Дьяченко М. М. Технології виготовлення виливків зі спеціальними властивостями. Литво 2024. Металургія 2024 : матеріали XX Міжнародної науково-практичної конференції «Литво 2024» та XVII Міжнародної науково-практичної конференції «Металургія 2024», Київ, 28–30 травня 2024 р. Київ, 2024. С. 280–282.

Дьяченко М. М., Шалевська І. А., Корнієць І. В., Гнилоскуренко С. В. Дослідження та моделювання процесів формування композиційних виливків. Металеві матеріали, процеси виготовлення та перспективи їх застосування в промисловості України : матеріали X науково-практичної конференції молодих вчених України, Київ, 9 вересня 2025 р. Київ, 2025. С. 13–16.

Калюжний П. Б., Дьяченко М. М. Оцінка пробиваємості рідкоскляних сумішей як наповнювача литих модулів. Нові матеріали і технології в машинобудуванні–2025 : матеріали XVII Міжнародної науково-технічної конференції, Київ, 25–26 вересня 2025 р. Київ, 2025. С. 295–297.

Дьяченко М. М., Шалевська І. А., Корнієць І. В., Гнилоскуренко С. В., Небожак І. А. Дослідження формування перехідного шару в системі «метал — неметалевий наповнювач». Перспективні технології, матеріали і обладнання у ливарному виробництві : матеріали X Міжнародної науково-технічної конференції, Краматорськ–Тернопіль, 21–23 жовтня 2025 р. 2025. С. 44–45.

Читати повністю

Файли

autoreferat-Анотація_Дьяченко_ММ.pdf

Дисертація_Дьяченко М-М.pdf

Дисертація_Дьяченко М-М_Validation_Report.pdf

Схожі дисертації

0826U004277

Нога Володимир Олександрович

Розроблення системи автоматизованого керування технологічним процесом одержання складнопрофільних виливків з нікелевих сплавів

0826U003584

Треньов Микола Станіславович

ПІДВИЩЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ТА ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ВИКОРИСТАННЯ НАНОДИСПЕРСНИХ МАТЕРІАЛІВ

0826U003011

Пензєв Павло Сергійович

Конструкторсько-технологічне проєктування складних корпусних виливків з можливістю керування структурами і механічними властивостями сплаву.

0826U002983

Барсук Андрій Сергійович

Проєктно-експериментальний підхід в розробці технологічних заходів підвищення зносостійкості чавуну для виливків, що працюють в умовах абразивного тертя

0826U002985

Ніколаєв Денис Анатолійович

Визначення оптимальних шляхів переплаву різнономенклатурної шихти для отримання чорних сплавів з заданими властивостями, призначених для фасонного литва