ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА
The relevance and technical and economic efficiency of introducing the practice of predicting the mechanical properties of cast iron based on its chemical composition determined during smelting into foundry production is demonstrated. Well-known approaches to solving the classic problem of «chemical...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/309 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| _version_ | 1859963290599292928 |
|---|---|
| author | Сіренко, К.А. Мазур, В.Л. |
| author_facet | Сіренко, К.А. Мазур, В.Л. |
| author_sort | Сіренко, К.А. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-17T17:45:51Z |
| description | The relevance and technical and economic efficiency of introducing the practice of predicting the mechanical properties of cast iron based on its chemical composition determined during smelting into foundry production is demonstrated. Well-known approaches to solving the classic problem of «chemical composition–properties» of cast iron in foundry production theory are analysed. The features of solving the direct problem are considered, namely in the formulation where the mechanical properties of cast iron (strength limit, hardness, etc.) are considered depending on the percentage content of chemical elements in its composition. The inverse problem is also considered, where, in the opposite approach, the subject of the search is the chemical composition of cast iron depending on its predetermined mechanical or physical properties or operational characteristics. The equations and empirical formulas presented in the scientific literature, which reflect the relationship between the strength and hardness of grey cast iron and the degree of eutecticity and carbon equivalent of its chemical composition, have been analysed. These indicators largely generalise and characterise the chemical composition of cast iron. The shortcomings of the known formulas lie in the uncertainty of the methods used to calculate the carbon equivalent and eutecticity of cast iron when developing the formulas. It has been shown that the methods that involve determining the carbon equivalent and eutecticity in a probabilistic approach using the Monte Carlo method are reliable and accurate. Solving the inverse problem, namely calculating the required content of chemical elements in the composition of cast iron to ensure its specified properties, is more difficult than solving the direct problem of the «chemical composition–properties» of cast iron. Possible ways of solving direct and inverse problems are considered using the example of grey cast iron with lamellar graphite. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:41:16Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.localhost:article-309 |
| institution | Casting Processes |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-18T02:00:19Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.localhost:article-3092026-03-17T17:45:51Z WAYS TO SOLVE THE DIRECT AND INVERSE PROBLEM «CHEMICAL COMPOSITION–PROPERTIES» OF CAST IRON ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА Сіренко, К.А. Мазур, В.Л. ливарне виробництво чавун хімічний склад вуглецевий еквівалент ступінь евтектичності механічні властивості foundry production cast iron chemical composition carbon equivalent eutecticity mechanical properties The relevance and technical and economic efficiency of introducing the practice of predicting the mechanical properties of cast iron based on its chemical composition determined during smelting into foundry production is demonstrated. Well-known approaches to solving the classic problem of «chemical composition–properties» of cast iron in foundry production theory are analysed. The features of solving the direct problem are considered, namely in the formulation where the mechanical properties of cast iron (strength limit, hardness, etc.) are considered depending on the percentage content of chemical elements in its composition. The inverse problem is also considered, where, in the opposite approach, the subject of the search is the chemical composition of cast iron depending on its predetermined mechanical or physical properties or operational characteristics. The equations and empirical formulas presented in the scientific literature, which reflect the relationship between the strength and hardness of grey cast iron and the degree of eutecticity and carbon equivalent of its chemical composition, have been analysed. These indicators largely generalise and characterise the chemical composition of cast iron. The shortcomings of the known formulas lie in the uncertainty of the methods used to calculate the carbon equivalent and eutecticity of cast iron when developing the formulas. It has been shown that the methods that involve determining the carbon equivalent and eutecticity in a probabilistic approach using the Monte Carlo method are reliable and accurate. Solving the inverse problem, namely calculating the required content of chemical elements in the composition of cast iron to ensure its specified properties, is more difficult than solving the direct problem of the «chemical composition–properties» of cast iron. Possible ways of solving direct and inverse problems are considered using the example of grey cast iron with lamellar graphite. Показано актуальність і техніко-економічну ефективність впровадження у ливарному виробництві практики прогнозування механічних властивостей чавуну за даними його хімічного складу, визначеного в процесі виплавлення. Проаналізовано відомі підходи до розвʼязання класичної в теорії ливарного виробництва задачі «хімічний склад–властивості» чавуну. Продемонстровано особливості розвʼязання прямої задачі, а саме в постановці, коли механічні властивості чавуну (границя міцності, твердість та ін.) розглядаються залежно від відсоткового вмісту хімічних елементів у його складі. Та оберненої задачі, коли в протилежному підході, варіанті предметом пошуку є хімічний склад чавуну залежно від наперед заданих його механічних або фізичних властивостей чи експлуатаційних характеристик. Проаналізовано представлені в науковій літературі рівняння та емпіричні формули, які відображають зв’язок міцності, твердості сірого чавуну зі ступенем евтектичності та вуглецевим еквівалентом його хімічного складу. Ці показники значною мірою узагальнюють і характеризують хімічний склад чавуну. Недоліки відомих формул полягають у невизначеності методик, які були використані при розрахунках величин вуглецевого еквівалента і ступеня евтектичності чавуну під час розроблення формул. Показано, що надійність і достовірність мають методики, які передбачають визначення величин вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності у ймовірнісному підході із застосуванням методу Монте-Карло. Розв’язання оберненої задачі, а саме розрахунку необхідного вмісту хімічних елементів у складі чавуну для забезпечення його заданих властивостей, становить більші труднощі, порівняно з розв’язанням прямої задачі «хімічний склад–властивості» чавуну. На прикладі сірого чавуну з пластинчастим графітом показано можливі шляхи розвʼязання прямої і оберненої задач.  National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2026-03-17 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/309 10.15407/plit2026.01.043 Casting processes; Casting processes №1 (163) 2026; 43-50 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (163) 2026; 43-50 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/309/313 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | ливарне виробництво чавун хімічний склад вуглецевий еквівалент ступінь евтектичності механічні властивості Сіренко, К.А. Мазур, В.Л. ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title | ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title_alt | WAYS TO SOLVE THE DIRECT AND INVERSE PROBLEM «CHEMICAL COMPOSITION–PROPERTIES» OF CAST IRON |
| title_full | ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title_fullStr | ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title_full_unstemmed | ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title_short | ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА |
| title_sort | шляхи розв’язання прямої і оберненої задач «хімічний склад–властивості» чавунного литва |
| topic | ливарне виробництво чавун хімічний склад вуглецевий еквівалент ступінь евтектичності механічні властивості |
| topic_facet | ливарне виробництво чавун хімічний склад вуглецевий еквівалент ступінь евтектичності механічні властивості foundry production cast iron chemical composition carbon equivalent eutecticity mechanical properties |
| url | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/309 |
| work_keys_str_mv | AT sírenkoka waystosolvethedirectandinverseproblemchemicalcompositionpropertiesofcastiron AT mazurvl waystosolvethedirectandinverseproblemchemicalcompositionpropertiesofcastiron AT sírenkoka šlâhirozvâzannâprâmoííobernenoízadačhímíčnijskladvlastivostíčavunnogolitva AT mazurvl šlâhirozvâzannâprâmoííobernenoízadačhímíčnijskladvlastivostíčavunnogolitva |