Кафедра матеріалознавства та ливарного виробництва
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11503
Browse
Item Дослідження впливу магнітного поля на структуру та властивості ливарних алюмінієвих сплавів(ЦНТУ, 2024-01-18) Миронюк Валентин Сергійович; Myroniuk ValentynКваліфікаційна магістерська робота присвячена дослідження впливу магнітного поля при заливанні в ливарну форму на зміну структури та механічні і технологічні властивості ливарного алюмінієвого сплаву АЛ9. Розглянуто експериментальні та теоретичні дослідження способів покращення структури та властивостей ливарних алюмінієвих сплавів модифікуванням їх добавками та обробкою зовнішнім впливом (магнітним полем). Показано, що одним із найбільш перспективних способів зовнішнього впливу на розплав є обробка магнітним полем при плавці та кристалізації. Запропоновано пристрій для обробки розплаву магнітним полем у процесі заливання розплаву в ливарну форму. Експериментально встановлено, що для даної конструкції пристрою для обробки розплаву АЛ9, максимальні механічні властивості сплаву оптимальні при значення магнітної індукції В=0,5 Тл і куту нахилу індукційної котушки пристрою α=40...50° Пристрій може бути використаний як основа для створення промислової установки для обробки магнітними полями розплаву при заливанні ливарні форми. Виявлено, що обробка магнітним полем сплаву АЛ9 збільшує показники тимчасового опору на розтяг в 1,12...1,19 рази і відносне подовження в 1,42...1,97 рази. При порівнянні обробленого магнітного поля сплаву АЛ9 з вихідним сплавом не обробленим при різних складах шихти виявлено підвищення рідкотекучості в межах 9,6...12,2 см. Оброблений магнітним полем сплав АЛ9 має балову пористість 2-3, тоді як у вихідному стані сплав має пористість – 3-4 в середньому. Показано, що підвищення механічних властивостей є наслідком подрібнення складових мікроструктури. Сплави, оброблені зовнішнім магнітним полем, мають підвищені значення рідкотекучості та нижчий бал пористості, що дозволяє отримувати якісніші виливки. Наукова новизна магістерської роботи полягає в наступному: – запропоновано механізм впливу магнітного поля на структуру і властивості ливарних алюмінієвих сплавів; – експериментально доведено подрібнення структури та покращення властивостей ливарних алюмінієвих сплавів при заливанні в ливарну форму і відповідно показники та властивості деталей виготовлених методом лиття. The qualifying master's thesis is devoted to the study of the influence of the magnetic field during pouring into the casting mold on the change in structure and mechanical and technological properties of the cast aluminum alloy AL9. Experimental and theoretical studies of ways to improve the structure and properties of cast aluminum alloys by modifying them with additives and processing by external influence (magnetic field) are considered. It is shown that one of the most promising methods of external influence on the melt is treatment with a magnetic field during melting and crystallization. A device for treating melt with a magnetic field in the process of pouring the melt into a casting mold is proposed. It was experimentally established that for this design of the AL9 melt processing device, the maximum mechanical properties of the alloy are optimal at the value of magnetic induction B=0.5 T and the angle of inclination of the induction coil of the device α=40...50°. The device can be used as a basis for creating industrial installation for magnetic field treatment of melt when pouring into foundry molds. It was found that magnetic field treatment of AL9 alloy increases the indicators of temporary tensile strength by 1.12...1.19 times and relative elongation by 1.42...1.97 times. When comparing the processed magnetic field alloy AL9 with the original alloy that was not processed at different compositions of the charge, an increase in fluidity was found within the range of 9.6...12.2 cm. has a porosity of 3-4 on average. It is shown that the increase in mechanical properties is a consequence of grinding the components of the microstructure. Alloys processed by an external magnetic field have increased fluidity values and a lower porosity score, which makes it possible to obtain higher-quality castings. The scientific novelty of the master's thesis is as follows: – the mechanism of influence of the magnetic field on the structure and properties of cast aluminum alloys is proposed; – experimentally proved the grinding of the structure and improvement of the properties of cast aluminum alloys when pouring into the casting mold and, accordingly, the indicators and properties of the parts produced by the casting method.Item Дослідження впливу складу, температури модифікування та структури ковкого чавуну на його механічні властивості(ЦНТУ, 2025-01-02) Лисенко, Андрій Якович; Lysenko, AndriiМетою дослідження є вивчення впливу хімічного складу, температури модифікування та структури на механічні властивості виливків із ковкого чавуну. Дослідження виконувалось методами математичної статистики – перевірка гіпотези про підпорядкування вибірки нормальному закону розподілу, кореляційним і регресійним аналізом в середовищі Місrosoft Offis Excel та MathCAD. Отримані дані з метою встановлення степені достовірності досліджуваних залежностей механічних властивостей за допомогою перевірки гіпотези нормального розподілу міцносних показників та структури. Побудовані гістограми розподілу значень механічних властивостей та структури (твердості, межи міцності, діаметра графітних включень, числа графітних включень, кількості перліту, розміру зерна фериту). Встановлена тіснота зв’язку між досліджуваними відповідними параметрами, встановлено також характер впливу вуглецю, кремнію, сірки на механічні властивості ковкого чавуну. Встановлений також оптимальний склад ковкого чавуну. З’ясовано, що вирішальний влив на механічні властивості має вуглець і кремній, а також структура чавуну. Отже, треба регулювати хімічний склад для поліпшення міцності і твердості виливків із ковкого чавуну. Запропоновано відповідно оптимальний склад ковкого чавуну для дослідження його міцносних властивостей. The aim of the study is to investigate the influence of chemical composition, temperature modification and structure on the mechanical properties of ductile iron castings. The study was carried out using the methods of mathematical statistics testing the hypothesis that the sample is subject to the normal law distribution, correlation and regression analysis in Microsoft Offis Excel and MathCAD. The data obtained in order to establish the degree of reliability of the studied dependencies of mechanical properties by testing the hypothesis of normal distribution of strength and structure. Histograms of the distribution of values of mechanical properties and structure (hardness, tensile strength, diameter of graphite inclusions, number of graphite inclusions, the number of pearlite, and ferrite grain size). It was established the closeness of the relationship between the studied relevant parameters, and also the nature of the influence of carbon, silicon, and sulfur on the mechanical properties of of ductile iron. The optimal composition of ductile iron was also determined. It was found that carbon and silicon, as well as the structure of the cast iron, have a decisive influence on the mechanical properties. Therefore, it is necessary to adjust the chemical composition to improve the strength and hardness of ductile iron castings. Accordingly, the optimal composition of ductile iron is proposed for to study its strength properties.Item Дослідження впливу структури на відносне подовження ковкого чавуну(ЦНТУ, 2025-01-02) Миронов, Денис Сергійович; Myronov, DenysМета дослідження це вивчення впливу структури на відносне подовження ковкого чавуну. Дослідження проводились відповідно методами математичної статистики – перевірка кореляційним аналізом в середовищі Місrosoft Offis Excel та MathCAD. В роботі отримані дані з метою встановлення степені достовірності досліджуваних залежностей відносного подовження від показників та структури ковкого чавуну. Виконані дослідження впливу діаметра графітних включень на відносне подовження ковкого чавуну; кількості виділень графіту на відносне подовження ковкого чавуну; впливу розміру феритного зерна на відносне подовження ковкого чавуну; впливу міцність ковкого чавуну на його відносне подовження. Отримано рівняння множинної кореляції залежності відносного подовження від структури ковкого чавуну. З’ясовано, що при числі графітних включень менше 50 штук на 1 мм 2 шлифа зі збільшенням числа графітних включень збільшується і відносне подовження. З підвищенням вмісту перліту у ковкому чавуні відносне подовження зменшується. При зростанні розміру феритного зерна більше 45 мкм, відносне подовження феритного ковкого чавуну починає збільшуватися. Показано також, що зі збільшенням пластичності (%), міцність (В) феритного ковкого чавуну знижується. Встановлено, що між відносним подовженням ковкого чавуну і твердістю існує тісний лінійний зворотній кореляційний зв'язок, про що свідчить високе значення коефіцієнта кореляції (r = 0,3012). The purpose of the study is to study the effect of structure on the relative elongation of ductile iron. The research was conducted accordingly by the following methods mathematical statistics - checking by correlation analysis in Microsoft Offis Excel and MathCAD. The data obtained in this work were used to establish the degree of reliability of the of the studied dependences of relative elongation on the parameters and structure of ductile iron. The influence of the diameter of graphite inclusions on the relative elongation of ductile iron; the amount of graphite inclusions on the relative elongation of ductile iron; the effect of ferrite grain size on the relative elongation of ductile iron; influence of ductile iron strength on its relative elongation. The equation of multiple correlation of the dependence of of the relative elongation on the structure of ductile iron. It was found that when the number of graphite inclusions is less than 50 pieces per 1 mm 2 grind with an increase in the number of graphite inclusions, the relative elongation also increases. With an increase in the content of pearlite in ductile iron, the relative elongation decreases. When the ferrite grain size increases above 45 μm, the relative elongation of ferritic ductile iron begins to increase. It is also shown that with an increase in plasticity (%), strength (В) of ferritic ductile iron decreases. It was found that there is a close linear relationship between the relative elongation of ductile iron and hardness there is a close linear inverse correlation, as evidenced by the high value of the correlation coefficient is evidenced by the high value of the correlation coefficient (r = 0.3012).Item Дослідження впливу структури феритного ковкого чавуну на його твердість(ЦНТУ, 2025-01-02) Косінов, Артур Леонідович; Kosinov, ArturМетою даного дослідження є вивчення впливу структури феритного ковкого чавуну на його твердість. Дослідження проводяться методами математичної статистики, кореляційним аналізом в середовищі Місrosoft Offis Excel та MathCADа. Проведені дослідження: вплив кількості виділень графіту на твердість ковкого чавуну; вплив діаметра графітних включень ковкого чавуну на твердість; вплив вмісту перліта на твердість ковкого чавуну; вплив розміру феритного зерна на твердість ковкого чавуну; вплив діаметра графітних включень на їх число; вплив кількості включень графіту на вміст перліту у феритному ковкому чавуні; вплив числа включень графіту на розмір зерна фериту; вплив вмісту перліту на середній діаметр графітних включень; вплив вмісту перліту на розмір феритного зерна ковкого чавуну; вплив розміру феритного зерна на діаметр виділень графіту феритного ковкого чавуну. Отримано рівняння множинної кореляції залежності твердості від структури феритного ковкого чавуну. З’ясовано, що при збільшенні розміру графітних включень до 80 мкм збільшується твердість ковкого чавуну, а якщо графітні включення будуть більше 80 мкм твердість починає знижуватися. При дослідженні твердість ковкого чавуну знижується зі збільшеням числа графітних включень та підвищується зі збільшенням вмісту перліта, а також знижується зі збільшенням розміру феритного зерна більше 40 мкм. Твердість ковкого чавуну знижується зі збільшенням числа графітних включень на 1 мм2. Твердість ковкого чавуну підвищується зі збільшенням вмісту перліту. Зі зростанням числа графітних включень вміст перліту знижується. При вмісті перліту до 10% зі зростанням кількості перліту розмір графітних включень збільшується. The aim of this study is to investigate the effect of the structure of ferritic ductile iron on its hardness. The research is carried out by the methods of of mathematical statistics, correlation analysis in the environment of Microsoft Offis Excel and MathCAD. The research was conducted to determine the effect of the amount of graphite on the hardness of of ductile iron; influence of the diameter of graphite inclusions of ductile iron on hardness; the effect of pearlite content on the hardness of ductile iron; the effect of ferrite grain size on ferrite grain size on the hardness of ductile iron; influence of the diameter of graphite inclusions on their number inclusions on their number; the effect of the number of graphite inclusions on the pearlite content in ferritic malleable cast iron; influence of the number of graphite inclusions on the grain size influence of pearlite content on the average diameter of graphite inclusions; influence of of pearlite content on the size of ferritic grain of ductile iron; influence of ferritic grain size on the diameter of ferrite grain size on the diameter of ferritic graphite inclusions in ductile iron. The equation of multiple correlation of the dependence of hardness on the structure of of ferritic ductile iron. It has been found that with an increase in the size of graphite inclusions up to 80 μm the hardness of ductile iron increases, and if graphite inclusions are more than 80 microns, the hardness begins to decrease. In the study, the hardness of the of ductile iron decreases with an increase in the number of graphite inclusions and increases with an increase in the pearlite content, and also decreases with increase in ferrite grain size over 40 microns. The hardness of ductile iron cast iron decreases with an increase in the number of graphite inclusions per 1 mm2. The hardness of ductile iron increases with the pearlite content. With the number of graphite inclusions increases, the pearlite content decreases. At the content of content of up to 10%, the size of graphite inclusions increases with the amount of pearlite increases.Item Дослідження впливу суміші захисних газів на окиснення магнієвого ливарного розплаву(ЦНТУ, 2025-01-06) Шаврунов, Дмитро Ігорович; Shavrunov, DmytroКваліфікаційна магістерська робота присвячена впливу суміші захисних газів на окиснення магнієвого ливарного розплаву. Магнієві сплави є важливим матеріалом для лиття, зокрема завдяки їхній легкості, здатності демпфувати вібрації та низькій інерційності. Рівномірна дрібнозерниста структура виливків, яка забезпечує покращені механічні властивості, досягається за рахунок швидкого охолодження, модифікуючих добавок або фізичного впливу на розплав. Використання цирконію як модифікатора ефективно подрібнює зерна, але його дія залежить від складу сплаву. Захисні властивості газових захисних сумішей визначаються їхньою здатністю формувати щільну оксидну плівку, яка запобігає окисленню та займанню. Альтернативні захисні газові суміші, такі як HFC-R134a у поєднанні з CO2, забезпечують належний захист магнієвих ливарних розплавів і мають менший екологічний вплив. Формування якісних оксидних плівок залежить від складу активного газу та газу-носія. Використання екологічно чистих газових сумішей, таких як СО2, HFC-R134a та інших, є актуальним напрямом розвитку лиття магнієвих ливарних сплавів. Запропоновано експериментальну установку для дослідження впливу суміші захисних газів на окиснення магнієвого ливарного розплаву МЛ 19 та дозволила змоделювати умови плавки сплаву в різних сумішах захисних газів. Склад захисних газів варіювався: в якості газів-носіїв використовували СО2 та N2, активних газів – SF6 та HFC-R134a. Техніка аналізу складу оксидної плівки та сплаву забезпечила порівняння результатів для різних умов плавки. Встановлено, що швидкість нагрівання та охолодження розплаву суттєво впливають на формування структури виливків. Результати досліджень показали, що при витримці розплаву МЛ 19 в суміші захисних газових середовищах угар елементів мінімальний, незалежно від складу газової суміші. Використання CO2, N2 у поєднанні з SF6 або HFCR134a забезпечує подібний вплив на вміст компонентів сплаву, хоча в реальних умовах плавки угар може бути більш значнім через перемішування розплаву. Виявлено, що утворення оксидної плівки залежить від активного газу SF6, який сприяє збільшенню вмісту фторидів магнію, а HFC-R134a – вуглецевмісних сполук. Найбільш типовими компонентами плівки є оксиди магнію, ітрію, цирконію, а також фториди та вуглецеві фази. Виявлено, що збільшення концентрації активних газів у суміші призводить до зміни хімічного складу плівки, що обумовлює зростання вмісту фтору при використанні SF6. Товщина оксисної плівки варіюється в межах 10… 20 мкм, значення залежать від складу захисної газової суміші. Використання активних газів SF6 та HFC-R134a демонструє ефективність у зменшенні окислення магнієвого ливарного розплаву, однак особливості утворення плівки визначаються вмістом компонентів у суміші захисних газів. The qualifying master's thesis is devoted to the effect of a mixture of protective gases on the oxidation of magnesium casting melt. Magnesium alloys are an important material for casting, in particular due to their lightness, ability to damp vibrations and low inertia. Uniform fine-grained structure of castings, providing improved mechanical properties, is achieved through rapid cooling, modifying additives or physical impact on the melt. The use of zirconium as a modifier effectively grinds grains, but its effect depends on the composition of the alloy. The protective properties of gas shielding mixtures are determined by their ability to form a dense oxide film that prevents oxidation and ignition. Alternative shielding gas mixtures, such as HFC-R134a in combination with CO2, provide adequate protection for magnesium casting melts and have a lower environmental impact. The formation of high-quality oxide films depends on the composition of the active gas and carrier gas. The use of environmentally friendly gas mixtures, such as CO2, HFC-R134a and others, is an important area of development in the casting of magnesium casting alloys. An experimental setup is proposed to study the effect of a mixture of shielding gases on the oxidation of magnesium casting melt ML 19 and made it possible to simulate the melting conditions of the alloy in various mixtures of shielding gases. The composition of the shielding gases varied: CO2 and N2 were used as carrier gases, SF6 and HFC-R134a were used as active gases. The technique of analyzing the composition of the oxide film and alloy provided a comparison of the results for different melting conditions. It was found that the heating and cooling rates of the melt have a significant effect on the formation of the casting structure. The results of the studies showed that when holding the ML 19 melt in a mixture of protective gas environments, the loss of elements is minimal, regardless of the composition of the gas mixture. The use of CO2, N2 in combination with SF6 or HFC-R134a provides a similar effect on the content of alloy components, although in real melting conditions, the loss may be more significant due to melt mixing. It was found that the formation of an oxide film depends on the active gas SF6, which contributes to an increase in the content of magnesium fluorides, and HFCR134a - carbon-containing compounds. The most typical components of the film are oxides of magnesium, yttrium, zirconium, as well as fluorides and carbon phases. It was found that increasing the concentration of active gases in the mixture leads to a change in the chemical composition of the film, which causes an increase in the fluorine content when using SF6. The thickness of the oxide film varies within 10… 20 μm, the values depend on the composition of the protective gas mixture. The use of active gases SF6 and HFC-R134a demonstrates the effectiveness of reducing the oxidation of magnesium casting melt, but the features of film formation are determined by the content of components in the mixture of protective gases.Item Дослідження впливу хімічного складу на механічні властивості виливків із сірого чавуну методами математичної статистики(ЦНТУ, 2024-01-18) Шевченко Богдан Петрович; Shevchenko BohdanМетою дослідження є вивчення впливу хімічного складу на механічні властивості виливків із сірого чавуну. Дослідження виконувалось методами математичної статистики – методом найменших квадратів і кореляційним аналізом в середовищі Місrosoft Offis Excel та MathCAD. Отримані рівняння регресій залежностей механічних властивостей сірого чавуну від хімічного складу. Встановлена тіснота зв’язку між досліджуваними параметрами, встановлено характер впливу вуглецю, кремнію, марганцю, сірки на механічні властивості сірого чавуну. Встановлений оптимальний склад чавуну. Показано, що суттєвий влив на механічні властивості має сумарний вміст вуглецю і кремнію. Це дозволяє регулювати хімічний склад для поліпшення міцності і твердості виливків із сірого чавуну. Запропоновано відповідно оптимальний хімічний склад сірого чавуну для дослідження механічних властивостей. The purpose of the study is to study the influence of the chemical composition on the mechanical properties of gray iron castings. The research was carried out using the methods of mathematical statistics - the method of least squares and correlation analysis in the environment of Microsoft Office Excel and MathCAD. Derivation of the regression equation of the dependences of the mechanical properties of gray cast iron on the chemical composition. The closeness of the connection between the investigated parameters was established, and the nature of the influence of carbon, silicon, manganese, and sulfur on the mechanical properties of gray cast iron was established. The optimal composition of cast iron is established. It is shown that the total content of carbon and silicon has a significant influence on the mechanical properties. This allows you to adjust the chemical composition to improve the strength and hardness of gray iron castings. The optimal chemical composition of gray cast iron for the study of mechanical properties is proposed.Item Дослідження ефекту рафінування алюмінієвого сплаву в магнітодинамічній установці з продувкою аргоном при приготуванні сплаву для лиття корпусу насоса НШ50 в кокілі(ЦНТУ, 2024-01-19) Пустовий Владислав Михайлович; Pustovyi VladyslavВиконано критичний огляд існуючих способів плавки і рафінування алюмінієвих сплавів. Зроблено висновки щодо перспектив розвитку технологій рафінування. Розроблена технологія виготовлення виливка «Корпус НШ50» в кокілі. У спеціальному розділі запропоновано застосування в ливарному цеху новітньої технології рафінування алюмінієвого розплаву продувкою аргоном та циклічною його фільтрацією через пінокерамічний фільтр у магнітодинамічній установці МДН-6А. Узагальнено у вигляді графічних залежностей запозичені експериментальні дані щодо впливу різних режимів продувки розплаву аргоном і руху металу на вміст водню у сплаві і кількість неметалевих домішок у виливках. Встановлено раціональний режим рафінування. Загальний корисний ефект становить до 0,05 см3 водню на 100 г металу і до 0,07% неметалевих домішок у виливку. Розраховано основні електричні параметри роботи установки МДН-6А, та необхідну кількість аргону при різних режимах роботи ливарного цеху. A critical review of the existing methods of melting and refining aluminum alloys is made. The conclusions on the prospects for the development of refining technologies are made. The technology of manufacturing the casting of the "NSH50 hull" in a ladle is developed. A special section proposes the use in the foundry of the latest technology for refining aluminum melt by purging with argon and its cyclic filtration through a foam ceramic filter in the MDN-6A magnetodynamic installation. The experimental data on the influence of different modes of melt blowing with argon and metal movement on the hydrogen content in the alloy and the amount of non-metallic impurities in castings are summarized in the form of graphical dependencies. A rational refining regime was established. The total beneficial effect is up to 0.05 cm3 of hydrogen per 100 g of metal and up to 0.07% of non-metallic impurities in the casting. The main electrical parameters of the MDN-6A unit and the required amount of argon for different operating modes of the foundry were calculated.Item Дослідження особливостей структурно-фазових перетворень та формування компактної форми графіту у виливках з алюмінієвого чавуну(ЦНТУ, 2023-12) Біжан Ярослав Васильович; Bizhan YaroslavКваліфікаційна магістерська робота присвячена дослідженню особливостей структурно-фазових перетворень та формування компактної форми графіту у виливках з алюмінієвого чавуну ЧЮ22. Показано, що одним із перспективних напрямків широкого застосування високолегованих алюмінієвих чавунів у промисловості є технологічні рекомендації, щодо сфероїдизуючого модифікування та вибору оптимального варіанту лиття, що забезпечують отримання виливків з високими комплексом механічних характеристик. Досліджено формування структури чавуну ЧЮ22Ш за його кривими охолодження, показано, що чавун переважно кристалізується при постійній температурі, але зазнає незначної доевтектичної та заевтектичної кристалізації. Мікрорентгеноспектральним аналізом фазового складу чавуну ЧЮ22Ш виявлено утворення карбід заліза алюмінію, що близький за складом до Fе1,5А1Сх. Показано, що вимірюючи активність кисню в алюмінієвому чавуні ЧЮ22, можна оцінити його стан після сфероїдизуючої модифікації. Встановлено залежність активності кисню в алюмінієвому чавуні ЧЮ22 від кількості сфероїдизуючого модифікатора (РЗМ) та визначили оптимальні його витрати, при яких досягається найвищий ступінь сфероїдизації графітних включень. The qualifying master's thesis is devoted to the study of the peculiarities of structural and phase transformations and the formation of a compact form of graphite in castings from aluminum cast iron. It is shown that one of the promising areas of wide application of high-alloyed aluminum cast irons in industry are technological recommendations for spheroidizing modification and selection of the optimal casting option, which ensure the production of castings with a high complex of mechanical characteristics. A methodology for studying the conditions for the formation of a compact form of graphite in aluminum cast iron castings using the method of measuring oxygen activity has been developed, and a schematic diagram of a device for measuring oxygen activity in molten iron has been proposed. The formation of the structure of cast iron was studied according to its cooling curves, it was shown that the cast iron mainly crystallizes at a constant temperature, but undergoes minor pre-eutectic and post-eutectic crystallization. X-ray microspectral analysis of the phase composition of cast iron revealed the formation of aluminum iron carbides, which are close in composition to Fe1.5А1Сх. It is shown that by measuring the activity of oxygen in aluminum cast iron, it is possible to assess its condition after spheroidizing modification. The dependence of oxygen activity in aluminum cast iron on the amount of spheroidizing modifier was established and its optimal consumption was determined, at which the highest degree of spheroidization of graphite inclusions is achieved.Item Дослідження особливостей формування герметичності в магнієвих ливарних сплавах(ЦНТУ, 2025-01-06) Ардунатій, Валентин Сергійович; Ardunatii, ValentynКваліфікаційна магістерська робота присвячена дослідженню особливостей формування герметичності в магнієвих ливарних сплавах з метою виявлення факторів, що впливають на утворення дефектів, та визначення основних причин появи негерметичність у виливках. В результаті проведених досліджень встановлено, що герметичність магнієвих виливків, пов'язана не стільки з усадковою мікропористістю, що утворюється в ході затвердіння виливки в умовах щодо повільного охолодження, властивого лиття в разові піщані форми, скільки з формою і протяжністю мікропор у виливку. Виявлено, що сплав, що має незначну кількість усадочних пір МЛ 10 програє в герметичності сплаву з більшою часткою пір у виливках МЛ 12. Показано, що визначальним для отримання герметичної виливки є вузький температурний інтервал кристалізації сплаву та наявність у структурі виливки достатньої кількості евтектичної складової для блокування порожнин, що утворюються в тілі виливки внаслідок утрудненого живлення через двофазну область. Встановлено, що сплав МЛ 10 демонструє максимальну кількість відкритої пористості в зразках литих сплавів, що веде до герметичності тонкостінних виливків з нього. Дослідження показали, що головною причиною порушення герметичності виливків зі сплаву МЛ10 є висока пористість, спричинена недостатньою кількістю евтектики в структурі та міждендритними порожнинами. Для сплаву МЛ10 характерні вузький інтервал кристалізації та значне тепловиділення, що призводить до утворення концентрованих усадкових раковин. У сплаві МЛ12 розширений інтервал кристалізації та більша кількість евтектики забезпечують компактнішу структуру пористості, що позитивно впливає на герметичність. Сплав МЛ12 демонструє вищу герметичність завдяки більшій кількості евтектичної фази, яка сприяє замиканню міждендритних порожнин. У сплаві МЛ10 пористість має протяжний характер, що значно знижує герметичність. Встановлено, що зниження щільності сплаву МЛ10 у порівнянні з МЛ12 пов’язане з меншою кількістю легуючих елементів, що впливає на утворення пористості. Для підвищення герметичності виливків зі сплаву МЛ10 рекомендовано збільшити кількість евтектики в структурі шляхом легування та оптимізації технологічних процесів лиття. The qualification master's thesis is devoted to the study of the features of tightness formation in magnesium casting alloys in order to Identification of factors influencing the formation of defects and determination of the main causes of leakage in castings. As a result of the research, it was found that the tightness of of magnesium castings is associated not so much with shrinkage microporosity, which formed during the solidification of the casting in conditions of relatively slow cooling, inherent in casting in one-time sand molds, but rather with the shape and and length of micropores in the casting. It was found that an alloy with a small number of shrinkage pores ML 10 alloy loses in tightness to an alloy with a larger proportion of pores in ML 12 castings. It is shown that the decisive factor for obtaining a tight casting is a narrow temperature interval of alloy crystallization and the presence in the casting structure of of a sufficient amount of eutectic component to block the cavities that formed in the body of the casting due to impeded power supply through the two-phase region. It was found that ML 10 alloy demonstrates the maximum amount of open porosity in samples of cast alloys, which leads to leakage of thin-walled castings made from it. Studies have shown that the main reasons for for leakage of ML10 alloy castings is high porosity, caused by the lack of eutectics in the structure and interdendritic cavities. ML10 alloy is characterized by a narrow crystallization interval and significant heat generation, which leads to the formation of concentrated shrinkage sinks. In ML12 alloy, a wider crystallization interval and a larger amount of eutectics provide a more compact porosity structure, which has a positive effect on the tightness. ML12 alloy demonstrates higher tightness due to the higher amount of of the eutectic phase, which contributes to the closure of interdendritic cavities. In the alloy ML10 alloy, the porosity is longitudinal, which significantly reduces the tightness. It was found that the decrease in the density of ML10 alloy compared to ML12 is associated with a smaller number of alloying elements, which affects the formation of porosity. To improve the tightness of ML10 alloy castings, it is recommended to increase the amount of eutectic in the structure by alloying and optimizing of casting processes.Item Дослідження процесу теплопередачі між ливарним алюмінієвим сплавом системи Al-Si і кокілем(ЦНТУ, 2025-01-06) Міщенко, Аліна Іванівна; Mishchenko, AlinaКваліфікаційна магістерська робота присвячена дослідження процесу теплопередачі між ливарним алюмінієвим сплавом системи Al-Si і кокілем. Серед багатьох взаємопов’язаних процесів під час технологічного процесу формування виливків одне з головних місць займають теплові процеси. Температура є одним з найважливішим термодинамічним параметром, що визначає стан будь-якої системи. Величина коефіцієнта теплопередачі залежить від багатьох параметрів, таких як температура поверхні виливка, теплофізичних властивостей матеріалів виливка і форми, тиску, величини зазору, що з'являється при усадці виливка і тепловим розширенням форми, шорсткістю поверхні форми та атмосферу в зазорі виливок-форма, товщину і склад фарб і покриттів. Для визначення коефіцієнта теплопередачі були вибрані широко відомі сплави на основі системи Al-Si з різним інтервалом кристалізації, що використовуються в ливарному виробництві, а також сплав МЛ5. Матеріал для виготовлення форми був обраний сталь. В сучасних умовах точні знання теплофізичних властивостей матеріалів форм та ливарних сплавів, а також значення коефіцієнта теплопередачі на межі поділу метал-форма дають широкі можливості для моделювання ливарних процесів. Для визначення значення коефіцієнта теплопередачі були розміщені термопар безпосередньо на границі контакту металу з формою (T1, T2) – мінімальне значення функції помилок для них було отримано за значення коефіцієнта теплопередачі hL рівному 900 Вт/(м2К) і hS дорівнює 600 Вт/(м2 К). Виявлено, що максимальне значення коефіцієнта теплопередачі 2600 Вт/(м2 К) при температурі 658°С досягається при температурі вище, ніж температура ліквідусу сплаву для всіх сплавів, крім сплаву А1-12Si. Для даного сплаву максимальне значення коефіцієнта теплопередачі досягається при температурі нижче солідусу. При температурах соліду 576°С, 552 °С, 576 °С для трьох сплавів - А1- 3Si, А1-7Si і А1-12Si - значення коефіцієнта теплопередачі склали відповідно 1000 Вт/(м 2 К), 550 Вт/(м 2 К) і 1500 Вт/(м 2 К), зі збільшенням частки твердої фази в сплаві відбувається значне зниження коефіцієнта теплопередачі. Максимальне значення коефіцієнта теплопередачі досягається поблизу температури ліквідусу сплаву. Графік зміни коефіцієнта теплопередачі між виливком із сплаву МЛ5 і кокілем зі сталі 20 показує максимальне значення коефіцієнта теплопередачі при температурі, близької до температури ліквідусу сплаву. Найбільш значну зміну коефіцієнта теплопередачі можна спостерігати в інтервалі кристалізації сплаву. А після повного затвердіння виливка, коефіцієнт теплопередачі змінюється менш помітно. The qualification of the master's thesis is devoted to the heat transfer process using aluminum alloys Al-Si and cocaine. Among the many complex processes during the technological process, single processes associated with obtaining thermal processes are formed. Temperature is one of the most important thermodynamic parameters, which is important for each systems. The value of the heat transfer coefficient is saved from large parameters, such as the surface temperature of the surface, the thermophysical properties of the materials of the fork and forms, sizes, sizes, which are used in the shrinkage of the fork and thermal expansion of forms, surface rigidity. Forms and atmosphere in gap fork-forms, in the warehouse and warehouse of paints and coatings. To determine the heat transfer coefficient, widely known alloys on the main Al-Si systems with different crystallization intervals, which are used in various developments, as well as the ML5 alloy, were selected. Material for the manufacture of stainless steel forms. In modern minds, accurate knowledge of the thermophysical properties of materials in the form of various alloys, as well as a significant heat transfer coefficient in interphase metaforms provide ample opportunities for modeling technological processes. To determine the value of the heat transfer coefficient, thermocouples were located directly at the boundaries of the metal contact with the mold (T1, T2) - the minimum value of the heat transfer function, so that they could be selected for the value of the heat transfer coefficient hL equal to 900 W / (m2K) and hS up to 600 W / (m2K). It was found that the maximum value of the heat transfer coefficient of 2600 W / (m2 K) at a temperature of 658 ° C is achieved at a body temperature below the liquid alloy temperature for all alloys, cream of the Al-12Si alloy. For such an alloy, the maximum height means that the heat transfer coefficient is achieved at a temperature below the solidus. At salt temperatures of 576°C, 552°C, 576°C for three alloys - Al-3Si, Al-7Si and Al-12Si - the significant heat transfer coefficient will be uniformly 1000 W/(m2K), 550 W/(m2K) and 1500 W/(m2K), with increased parts of solid phases in alloys, production means a reduced heat transfer coefficient. The maximum value of the heat transfer coefficient is achieved near the temperature of the liquid and alloy. The graph of the heat transfer coefficient measurement with the participation of forks made of ML5 alloy and a collection of 20 minutes has the maximum value of the heat transfer coefficient at a temperature from temperature to the temperature of the liquid alloy. The heat transfer coefficient, which can be maintained in the intervals between crystallization of the alloy, has a greater value. And after repeated confirmation, the heat transfer coefficient changes less time.Item Дослідження теплового стану виливка “Кришка передня” в піщано-глинистій формі і розрахунок технологічних показників лиття(ЦНТУ, 2024-01-19) Кравченко Сергій Сергійович; Kravchenko SerhiiКваліфікаційна робота за другим (магістерським) рівнем вищої освіти складається із трьох розділів. В першому розділі роботи розглянуто сучасний стан теорії затвердіння виливків. Показано і порівняно фізичні способи дослідження затвердіння виливків. Обгрунтовано застосування математичного моделювання при таких дослідженнях. Проаналізовано вплив кінетики кристалізації на структуроутворення в литому чавунному виробі. Наведено особливості послідовної і об'ємної кристалізації ливарних сплавів. Сформульовано мету і задачі дослідження на прикладі виливка “Кришка передня”. В технологічному розділі роботи розроблена технологія виготовлення виливка “Кришка передня” на комплексній автоматичній лінії типу Л22821. В третьому, науковому, розділі магістерської роботи досліджено тепловий стан виливка “Кришка передня” в піщано-глинистій формі. На підставі теорії затвердіння напівнескінченного тіла і закону “квадратного кореня” та теорії затвердіння виливків по А.Й. Вєйніку , про параболічний розподіл температури у виливку і ливарній формі, виконано порівняльний розрахунок теплових і технологічних параметрів лиття. Зазначена можливість оптимізації технологічного процесу виготовлення литих виробів. he qualification work for the second (master's) level of higher education consists of three sections. The first section of the work deals with the current state of the theory of casting hardening. Physical methods of studying the solidification of castings are shown and compared. The use of mathematical modeling in such studies is substantiated. The influence of crystallization kinetics on structure formation in a cast iron product is analyzed. The features of sequential and bulk crystallization of casting alloys are presented. The aim and objectives of the study are formulated on the example of the "Front cover" casting. In the technological section of the work, the technology for manufacturing the "Front cover" casting on the complex automatic line of the L22821 type is developed. In the third, scientific, chapter of the master's thesis, the thermal state of the "Front cover" casting in a sandy-clay mold was investigated. On the basis of the theory of solidification of a semi-infinite body and the law of the square root and the theory of solidification of castings according to A.Y. Veynik, on the parabolic temperature distribution in the casting and the mold, a comparative calculation of thermal and technological parameters of casting was performed. The possibility of optimizing the technological process of manufacturing cast products is indicated.Item Застосування магнітодинамічного міксера-дозатора моделі МД-6300 для індукційного нагріву і ефективної електромагнітної розливки рідкого чавуну(ЦНТУ, 2025-01-02) Ромадін, Валерій Миколайович; Romadin, ValeriiНауково-дослідна робота присвячена застосуванню магнітодинамічних технологій на виробництві і вивченню впливу електричного і магнітного поля на властивості сірого чавуну при виготовленні литих гільз циліндрів тракторних двигунів. Встановлено зменшення розмірів графітових включень, подрібнення структури металевої основи і підвищення від 5 до 10% тимчасового опору розриву, тимчасового опору згинанню і твердості у литих гільзах циліндрів тракторних двигунів, отриманих електромагнітною обробкою і розливкою. The research work is devoted to the application of magnetodynamic technologies in production and the study of the effect of electric and magnetic fields on the properties of gray cast iron in the manufacture of cast cylinder liners for tractor engines. It was found that the size of graphite inclusions was reduced, the structure of the metal base was crushed, and the temporary tensile strength, temporary bending strength, and hardness of cast tractor engine cylinder liners obtained by electromagnetic treatment and casting were increased by 5 to 10%.Item Конструювання та розрахунок дугової електросталеплавильної печі продуктивністю 20 т/год(ЦНТУ, 2025) Нерадько, Сергій Сергійович; Neradko, SerhiiМетою кваліфікаційної роботи є вивчення конструкції роботи дугової електропечі та розрахунок основних розмірів проектованого обладнання. Також необхідно розрахувати матеріальний та тепловий баланси печі. В даній бакалаврській кваліфікаційній роботі розрахована дугова електросталеплавильна піч продуктивністю 20 т/год з кислою футеровкою. Ви значено основні розміри печі та електротехнічні параметри, а також матеріальний та тепловий баланси. До графічної частини входить: загальний вигляд дугової електросталеплавильної печі та електродотримачів. The purpose of the qualification work is to study the design of the electric arc furnace and calculate the main dimensions of the designed equipment. It is also necessary to calculate the material and heat balances of the furnace. In this bachelor's qualification work, an electric arc steelmaking furnace with a capacity of 20 t/h with an acid lining is calculated. The main dimensions of the furnace and electrical parameters, as well as material and heat balances, are determined. The graphic part includes: a general view of the electric arc steelmaking furnace; and electrode holders.Item Конструювання та розрахунок індукційного канального міксера продуктивністю 6 т/год(ЦНТУ, 2025) Цуркан, Олег Сергійович; Tsurkan, OlehМета даної кваліфікаційної бакалаврської роботи вивчення та конструювання даного індукційного канального міксера, тобто розрахунок розмі рів ІКМ та його електротехнічних характеристик, а також визначення матеріального і теплового балансу ІКМ, який має ємність 6 т/год. До розрахунку та конструювання індукційного канального міксера входить: по-перше розрахунок плавильного агрегату ІКМ, враховуючи його основні розміри, друге - це визначення електротехнічних параметрів, треттє - це розрахунок матеріального і теплового балансів. В графічну частину входить: загальний вигляд індукційного канального міксера та його індуктор.The purpose of this qualification bachelor's work is to study and design this induction channel mixer, that is, to calculate the dimensions of the PCM and its electrical characteristics, as well as to determine the material and heat balance of the PCM, which has a capacity of 6 t/h. The calculation and design of an induction channel mixer includes: first, the calculation of the PCM melting unit taking into account its main dimensions, the second is the determination of electrical parameters, the third is the calculation of the material and heat balance. The graphic part includes: general view of the induction channel mixer and its inductor.Item Конструювання і розрахунок автомату формувально-пресового моделі В440М(ЦНТУ, 2024-07-15) Полєщук, Дмитро Юрійович; Polieshchuk, DmytroВ бакалаврській роботі на тему “Конструювання і розрахунок автомату формувально-пресового моделі В440М” розраховано основні технологічні параметри робочого процесу машини, виконаний розрахунок колінно-важільного механізму, елементів конструкції автомата-дозатора, ресивера. In the bachelor's work on the topic "Design and calculation of the automatic forming-press model B440M" the main technological parameters of the working process of the machine were calculated, the calculation of the knee-lever mechanism, the design elements of the automatic dispenser, receiver.Item Конструювання і розрахунок багатопозиційної карусельно-кокільної машини моделі 4979К(ЦНТУ, 2025) Балабанов, Олександр Андрійович; Balabanov, OleksandrКваліфікаційна робота за першим (бакалаврським) рівнем вищої освіти на тему: “Конструювання і розрахунок багатопозиційної карусельно-кокільної машини моделі 4979К” складається із трьох розділів. В першому розділі виконано огляд кокільних верстатів і багатопозиційних машин. Згідно з завданням сформульовано мету і задачі кваліфікаційної роботи. В другому розділі роботи наведено опис конструкції і процесу роботи багатопозиційної кокільної машини моделі 4979К. В третьому розділі роботи наведено проектний розрахунок кокільної машини. Qualification work at the first (bachelor's) level of higher education on the topic: "Design and calculation of a multi-position carousel-chill machine model 4979K" consists of three sections. In the first section there is an overview of the machine tools and positioning machines. The tasks and tasks of the qualified robot are formulated in accordance with the instructions. The second section contains a description of the design and operation of the multi position chill molding machine model 4979К. The third section of the work presents the design calculation of the chill machine.Item Конструювання і розрахунок баддьового підйомника ливарного цеху(ЦНТУ, 2025) Мельник, Микола Миколайович; Melnyk, MykolaВ бакалаврській роботі виконано огляд існуючих видів підйомних машин, вивчено конструкцію та принцип роботи баддьового підйомника; за відомими вихідними даними виконано проектний розрахунок бадьового підйомника для завантажування електоропечей. In the bachelor's thesis, a review of existing types of lifting machines was carried out, the design and operating principle of a bucket elevator was studied; based on known initial data, a design calculation of a bucket elevator for loading electric furnaces was performed.Item Конструювання і розрахунок галтувального барабана безперервної дії моделі Н26-4Л(ЦНТУ, 2025) Шевченко, Євген Валерійович; Shevchenko, YevhenКваліфікаційна робота за першим (бакалаврським) рівнем вищої освіти на тему: “Конструювання і розрахунок галтувального барабана безперервної дії моделі Н26-4Л” складається із чотирьох розділів. В першому і другому розділах розглянуті питання очищення виливків і конструкції машин, зокрема галтувальних і дробометних барабанів. Третій розділ присвячено конструювання галтувального барабану. В четвертому розділі виконані проектні розрахунки для барабана моделі Н26-4Л. The qualification work at the first (bachelor's) level of higher education on the topic: "Design and calculation of a continuous-action tumbling drum model N26-4L" consists of four sections. The first and second chapters examine the issues of cleaning castings and the design of machines, in particular, tumbling and shot-blasting drums. The third section is devoted to the design of the tumbling drum. In the fourth section, design calculations are made for the drum model H26-4L.Item Конструювання і розрахунок гвинтового конвеєра ливарного цеху(ЦНТУ, 2024-07-15) Бардієр, Роман Михайлович; Bardiier, RomanКваліфікаційна робота за першим (бакалаврським) рівнем вищої освіти на тему: “Конструювання і розрахунок гвинтового конвеєра ливарного цеху” складається із двох розділів. В першому розділі виконано критичний огляд конвеєрів ливарного цеху без гнучкого тягового органу. Згідно з завданням сформульовано мету і задачі кваліфікаційної роботи – виконати конструкторські розрахунки гвинтового конвеєра продуктивністю 100 т/год при транспортуванні глини. В другому розділі роботи наведено розрахунки частоти обертання гвинта, потужності на валу гвинта, потужності двигуна, передаточного числа редуктора, крутного моменту на валу гвинта, діючої на гвинт осьової сили; по каталогу вибрано електричний двигун в якості силової одиниці привода конвеєра. Qualification work at the first (bachelor's) level of higher education on the topic: "Design and calculation of a screw conveyor for a foundry" consists of two sections. In the first chapter, a critical examination of foundry conveyors without a flexible traction element was performed. According to the assignment, the goals and objectives of the qualification work were formulated - to perform design calculations for a screw conveyor with a capacity of 100 t/hour when transporting clay. The second chapter of the work provides calculations of the propeller rotation speed, power on the propeller shaft, engine power, gear ratio, torque on the propeller shaft, axial force acting on the propeller; according to the catalog, an electric motor was chosen as the power unit of the conveyor drive.Item Конструювання і розрахунок конвертера малого бесемерування продуктивністю 3 т/год(ЦНТУ, 2025) Бєлєцький, Ігор Олексійович; Bielietskyi, IhorМетою даної бакалаврської кваліфікаційної роботи є як вивчення конструкції роботи конвертера малого бесемерування, так і розрахунок основних розмірів проектованого конвертера. Необхідно визначити матеріальний та тепловий баланси кисневого конвертера продуктивністю 3 т/год. В розрахунок конвертера входять: розрахунок самого конвертера та йо го основних розмірів, а також матеріальний і тепловий баланси проектованого обладнання. В графічну частину проектованого конвертера входить загальний вигляд конвертера малого бесемерування з його основними розмірами та механізм для повороту конвертера в процесі випуску металу. The purpose of this bachelor's qualification work is both to study the design of the small Bessemer converter and to calculate the main dimensions of the designed converter. It is necessary to determine the material and heat balances of the oxygen converter with a capacity of 3 t/h. The calculation of the converter includes: calculation of the converter itself and its main dimensions, as well as material and heat balances of the designed equipment. The graphic part of the designed converter includes a general view of the small Bessemer converter with its main dimensions and a mechanism for turning the converter during the metal production process.