ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21
Ukrainian and global analogs of metal materials used for the production of multi-purpose protective modules by casting methods were analyzed. It has been established that low- and medium-carbon low-alloyed, microalloyed and modified steels can be the most effective and promising for achieving he req...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/267 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-267 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-03-05T09:05:50Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
армоване сталеве лиття тонкостінні литі модулі лиття за газифікованими моделями модифікування мікролегування дослідний зразок |
| spellingShingle |
армоване сталеве лиття тонкостінні литі модулі лиття за газифікованими моделями модифікування мікролегування дослідний зразок Шинський, О.Й. Федоров, Г.Є. Квасницька, Ю.Г. Шалевська, І.А. Калюжний, П.Б. Нейма, О.В. Шалевський, А.В. ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| topic_facet |
армоване сталеве лиття тонкостінні литі модулі лиття за газифікованими моделями модифікування мікролегування дослідний зразок reinforced steel casting lost foam casting thin-walled cast modules gasified model casting microalloying modification prototype |
| format |
Article |
| author |
Шинський, О.Й. Федоров, Г.Є. Квасницька, Ю.Г. Шалевська, І.А. Калюжний, П.Б. Нейма, О.В. Шалевський, А.В. |
| author_facet |
Шинський, О.Й. Федоров, Г.Є. Квасницька, Ю.Г. Шалевська, І.А. Калюжний, П.Б. Нейма, О.В. Шалевський, А.В. |
| author_sort |
Шинський, О.Й. |
| title |
ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| title_short |
ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| title_full |
ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| title_fullStr |
ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| title_full_unstemmed |
ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| title_sort |
вибір матеріалів для виготовлення литих порожнистих металевих модулів захисних споруд: procesi littâ, 2025, vol 1 (159), 11-21 |
| title_alt |
SELECTION OF MATERIALS FOR THE MANUFACTURE OF CAST HOLLOW METAL MODULES OF PROTECTIVE STRUCTURES: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 |
| description |
Ukrainian and global analogs of metal materials used for the production of multi-purpose protective modules by casting methods were analyzed. It has been established that low- and medium-carbon low-alloyed, microalloyed and modified steels can be the most effective and promising for achieving he required physical and mechanical properties among iron-based alloys. These steels must have the following physical and mechanical properties: strength limit from 500 MPa to 950 MPa; yield strength from 450 MPa to 800 MPa, relative shrinkage from 15% to 30%; impact viscosity from 50 J/cm2 to 70 J/cm2 and foundry properties - fluidity, linear and volumetric shrinkage, crack resistance, etc., which would ensure the production of high-quality thin-walled castings of various dimensions in conditions of large-scale and mass production.Modern methods and devices were used to study the physical and mechanical properties and microstructure of the experimental steels. Taking into account that metal structures for multi-purpose protective structures work under static load conditions, with the aim of minimal energy consumption for their mass or large-scale production, the influence of heat treatment modes on the physical and mechanical properties of steels was investigated and the most effective of them were determined depending on the operating conditions of cast parts. It was established that among the studied steels, the 35ХГАФЛ (35CrMnAlV) cast steel developed and recommended for the production of thin-walled hollow modules for protective structures by casting according to gasified models has the highest mechanical properties after quenching the products at a temperature of 930 °C in water with subsequent tempering at a temperature of 510 °C. Under this mode of heat treatment, steel acquires the following properties, σu=1150 MPa, σy =1010 MPa, δ – 16%, ψ – 20%, impact toughness (KCU) – 70 J/cm2, hardness – 31 HRC. Therefore, the recommended 35ХГАФЛ (35CrMnAlV) cast steel has physical and mechanical properties that far exceed those required for alloys used in the production of elements of protective structures. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/267 |
| work_keys_str_mv |
AT šinsʹkijoj selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT fedorovgê selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT kvasnicʹkaûg selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT šalevsʹkaía selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT kalûžnijpb selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT nejmaov selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT šalevsʹkijav selectionofmaterialsforthemanufactureofcasthollowmetalmodulesofprotectivestructuresprocesilitta2025vol11591121 AT šinsʹkijoj vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT fedorovgê vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT kvasnicʹkaûg vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT šalevsʹkaía vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT kalûžnijpb vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT nejmaov vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 AT šalevsʹkijav vibírmateríalívdlâvigotovlennâlitihporožnistihmetalevihmodulívzahisnihsporudprocesilitta2025vol11591121 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:12Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:07:46Z |
| _version_ |
1851757183854706688 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-2672025-03-05T09:05:50Z SELECTION OF MATERIALS FOR THE MANUFACTURE OF CAST HOLLOW METAL MODULES OF PROTECTIVE STRUCTURES: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 ВИБІР МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ЛИТИХ ПОРОЖНИСТИХ МЕТАЛЕВИХ МОДУЛІВ ЗАХИСНИХ СПОРУД: Procesi littâ, 2025, Vol 1 (159), 11-21 Шинський, О.Й. Федоров, Г.Є. Квасницька, Ю.Г. Шалевська, І.А. Калюжний, П.Б. Нейма, О.В. Шалевський, А.В. армоване сталеве лиття тонкостінні литі модулі лиття за газифікованими моделями модифікування мікролегування дослідний зразок reinforced steel casting lost foam casting thin-walled cast modules gasified model casting microalloying modification prototype Ukrainian and global analogs of metal materials used for the production of multi-purpose protective modules by casting methods were analyzed. It has been established that low- and medium-carbon low-alloyed, microalloyed and modified steels can be the most effective and promising for achieving he required physical and mechanical properties among iron-based alloys. These steels must have the following physical and mechanical properties: strength limit from 500 MPa to 950 MPa; yield strength from 450 MPa to 800 MPa, relative shrinkage from 15% to 30%; impact viscosity from 50 J/cm2 to 70 J/cm2 and foundry properties - fluidity, linear and volumetric shrinkage, crack resistance, etc., which would ensure the production of high-quality thin-walled castings of various dimensions in conditions of large-scale and mass production.Modern methods and devices were used to study the physical and mechanical properties and microstructure of the experimental steels. Taking into account that metal structures for multi-purpose protective structures work under static load conditions, with the aim of minimal energy consumption for their mass or large-scale production, the influence of heat treatment modes on the physical and mechanical properties of steels was investigated and the most effective of them were determined depending on the operating conditions of cast parts. It was established that among the studied steels, the 35ХГАФЛ (35CrMnAlV) cast steel developed and recommended for the production of thin-walled hollow modules for protective structures by casting according to gasified models has the highest mechanical properties after quenching the products at a temperature of 930 °C in water with subsequent tempering at a temperature of 510 °C. Under this mode of heat treatment, steel acquires the following properties, σu=1150 MPa, σy =1010 MPa, δ – 16%, ψ – 20%, impact toughness (KCU) – 70 J/cm2, hardness – 31 HRC. Therefore, the recommended 35ХГАФЛ (35CrMnAlV) cast steel has physical and mechanical properties that far exceed those required for alloys used in the production of elements of protective structures. Проаналізовано вітчизняні й світові аналоги металевих матеріалів, які використовують для виготовлення захисних модулів багатофункціонального призначення методами лиття. Установлено, що серед сплавів на основі заліза найефективнішими та найперспективнішими для досягнення вимогових фізико-механічних властивостей можуть бути низько- та середньовуглецеві низьколеговані, мікролеговані та модифіковані сталі. Ці сталі повинні мати такі фізико-механічні властивості: межу міцності від 500 МПа до 950 МПа; межу плинності від 450 МПа до 800 МПа, відносне звуження від 15 % до 30 %; ударну в’язкість від 50 Дж/см2 до 70 Дж/см2 та ливарні властивості: рідкоплинність, лінійну та об’ємну усадки, тріщиностійкість тощо, які б забезпечували виготовлення якісних тонкостінних виливків різних габаритних розмірів в умовах великосерійного та масового виробництв. Для дослідження фізико-ме ханічних властивостей і мікроструктури дослідних сталей використано сучасні методики й прилади. Враховуючи, що металоконструкції для захисних споруд багатоцільового призначення працюють в умовах статичного навантаження, з метою мінімальних енерговитрат на їх масове або великосерійне виробництво досліджено вплив режимів термічного оброблення на фізико-механічні властивості сталей і визначено найефективніші з них залежно від умов експлуатації литих деталей. Установлено, що серед досліджених сталей найвищі механічні властивості має розроблена й рекомендована для виготовлення литтям за газифікованими моделями тонкостінних порожнистих модулів для захисних споруд сталь 35ХГАФЛ після гар тування виробів із температури 930 °С у воді з подальшим відпуском при температурі 510 °С. При цьому режимі термічного оброблення сталь набуває таких значень властивостей, не менше: межа міцності σв — 1150 МПа, межа плинності στ — 1010 МПа, відносне видовження δ — 16%, відносне звуження ψ — 20%, ударна в’язкість (KCU) — 70 Дж/см2, твердість —31 HRC. Отже, рекомендована сталь 35ХГАФЛ має фізико-механічні властивості, які набагато перевищують вимогові для сплавів, що застосовуються у виробництві елементів захисних споруд. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2025-03-05 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/267 10.15407/plit2025.01.011 Casting processes; Casting processes №1 (159) 2025; 11-21 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (159) 2025; 11-21 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/267/272 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |