Реєстраційний номер
0826U004352, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
17-09-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Технологія одержання виливків із залізовуглецевих сплавів з неметалевими наповнювачами за моделями, що газифікуються
Здобувач
Дьяченко Максим Миколайович,
Керівник Шалевська Інна Анатоліївна
Опонент Іванов Валерій Григорович
Опонент Лук’яненко Іван Віталійович
Рецензент Тимошенко Андрій Миколайович
Рецензент Твердохвалов В`ячеслав Олексійович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів Національної академії наук України
Опис
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.
Дата реєстрації
2026-08-06
Додано/оновлено в НРАТ
2026-08-06 / 2026-10-01
