Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу
From the standpoint of systemic and structural-functional approaches, the state and prospects of development of the methodology for regulating and predicting the chemical composition and mechanical properties of grey synthetic cast iron intended for casting production are analysed. Attention is focu...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-4-3 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Репозитарії
Metal Science and Treatment of Metals| _version_ | 1856543777830731776 |
|---|---|
| author | Sirenko, К.A. |
| author_facet | Sirenko, К.A. |
| author_sort | Sirenko, К.A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-15T09:49:19Z |
| description | From the standpoint of systemic and structural-functional approaches, the state and prospects of development of the methodology for regulating and predicting the chemical composition and mechanical properties of grey synthetic cast iron intended for casting production are analysed. Attention is focused on the key intersections of the technological process of manufacturing castings for critical applications. The features, disadvantages, and advantages of the known methods for calculating the charge and adjusting the percentage of chemical elements in the cast iron composition directly during its melting are considered. Ways to take into account the instability of the chemical composition of scrap metal, ferroalloys, and other materials when forming the charge to ensure the quality of pig iron in accordance with the requirements of finished product standards are shown. A promising way to solve this problem in foundry is to use a probabilistic approach and the Monte Carlo method. The article presents formulas for calculating the strength and hardness of cast iron castings with lamellar graphite depending on its carbon equivalent and degree of eutecticity. The peculiarity of the proposed formulas, which gives them enhanced reliability and validity, is that the carbon equivalent and the degree of eutecticity of cast iron in them are determined by the Monte Carlo method using a probabilistic approach with regard to the consideration of the ranges of variation of the content of chemical elements in the cast iron composition regulated in the standard for foundry products. It is noted that the widespread use of thermal derivative express analysis of liquid cast iron in industry is constrained by the lack of a database of reference cooling curves with certain property indicators (chemical composition, microstructure, mechanical and other properties) of cast irons at foundries. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:41:14Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.localhost:article-286 |
| institution | Metal Science and Treatment of Metals |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:48Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.localhost:article-2862024-03-15T09:49:19Z Directions for the development of a methodology for regulating the chemical composition and properties of cast iron in foundry production based on a probabilistic approach Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу Sirenko, К.A. ливарне виробництво чавун хімічний склад властивості контроль регулювання методологія foundry cast iron chemical composition properties control regulation methodology From the standpoint of systemic and structural-functional approaches, the state and prospects of development of the methodology for regulating and predicting the chemical composition and mechanical properties of grey synthetic cast iron intended for casting production are analysed. Attention is focused on the key intersections of the technological process of manufacturing castings for critical applications. The features, disadvantages, and advantages of the known methods for calculating the charge and adjusting the percentage of chemical elements in the cast iron composition directly during its melting are considered. Ways to take into account the instability of the chemical composition of scrap metal, ferroalloys, and other materials when forming the charge to ensure the quality of pig iron in accordance with the requirements of finished product standards are shown. A promising way to solve this problem in foundry is to use a probabilistic approach and the Monte Carlo method. The article presents formulas for calculating the strength and hardness of cast iron castings with lamellar graphite depending on its carbon equivalent and degree of eutecticity. The peculiarity of the proposed formulas, which gives them enhanced reliability and validity, is that the carbon equivalent and the degree of eutecticity of cast iron in them are determined by the Monte Carlo method using a probabilistic approach with regard to the consideration of the ranges of variation of the content of chemical elements in the cast iron composition regulated in the standard for foundry products. It is noted that the widespread use of thermal derivative express analysis of liquid cast iron in industry is constrained by the lack of a database of reference cooling curves with certain property indicators (chemical composition, microstructure, mechanical and other properties) of cast irons at foundries. З позицій системного і структурно-функціонального підходів проаналізовано стан та перспективи розвитку методології регулювання і прогнозування хімічного складу і механічних властивостей сірого синтетичного чавуну, призначеного для виробництва литва. Сконцентрована увага на ключових перетинах технологічного процесу виготовлення виливків відповідального призначення. Розглянуто особливості, недоліки і переваги відомих методів розрахунку шихти і коригування відсоткового вмісту хімічних елементів у складі чавуну безпосередньо під час його плавки. Показано шляхи врахування нестабільності хімічного складу металобрухту, феросплавів, інших матеріалів при формуванні шихти для забезпечення якості чавуну відповідно до вимог стандартів на готову продукцію. Перспективним напрямом вирішення цієї задачі у ливарному виробництві є застосування ймовірнісного підходу і методу Монте-Карло. Представлено формули для розрахунку міцності і твердості виливків чавуну з пластинчастим графітом залежно від його вуглецевого еквівалента і ступеня евтектичності. Особливість запропонованих формул, яка надає їм посилену надійність і достовірність, полягає в тому, що вуглецевий еквівалент і ступінь евтектичності чавуну в них визначено методом Монте-Карло за ймовірнісним підходом відносно врахування діапазонів розкиду вмісту хімічних елементів у складі чавуну, регламентованих у стандарті на ливарну продукцію. Відзначено, що широке застосування у промисловості термічного деривативного експрес-аналізу рідкого чавуну стримується відсутністю на ливарних підприємствах бази референсних кривих охолодження із визначеними показниками властивостей (хімічним складом, мікроструктурою, механічними та іншими властивостями) чавунів. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2023-12-11 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-4-3 10.15407/mom2023.04.023 Scientific Technical Journal; Vol. 29 No. 4 (2023): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 23-33 Науково-технічний журнал; Том 29 № 4 (2023): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 23-33 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2023.04 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-4-3/2023-4-3 Copyright (c) 2023 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | ливарне виробництво чавун хімічний склад властивості контроль регулювання методологія Sirenko, К.A. Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title | Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title_alt | Directions for the development of a methodology for regulating the chemical composition and properties of cast iron in foundry production based on a probabilistic approach |
| title_full | Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title_fullStr | Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title_full_unstemmed | Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title_short | Напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| title_sort | напрями розвитку методології регулювання хімічного складу і властивостей чавуну в ливарному виробництві на базі ймовірнісного підходу |
| topic | ливарне виробництво чавун хімічний склад властивості контроль регулювання методологія |
| topic_facet | ливарне виробництво чавун хімічний склад властивості контроль регулювання методологія foundry cast iron chemical composition properties control regulation methodology |
| url | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-4-3 |
| work_keys_str_mv | AT sirenkoka directionsforthedevelopmentofamethodologyforregulatingthechemicalcompositionandpropertiesofcastironinfoundryproductionbasedonaprobabilisticapproach AT sirenkoka naprâmirozvitkumetodologííregulûvannâhímíčnogoskladuívlastivostejčavunuvlivarnomuvirobnictvínabazíjmovírnísnogopídhodu |