Прогноз механічних властивостей вуглецевих сталей
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2025.110.0.7Ключові слова:
мультифрактальний аналіз, перліт, залишковий аустеніт, вуглецева сталь, твердість, прогнозАнотація
Дослідження присвячено кількісному аналізу мікроструктурної однорідності вуглецевих сталей після різних умов термічної обробки з використанням мультифрактального підходу. Визначено розміри ділянок з однорідним розподілом структурних компонентів, у межах яких фрактальна розмірність залишається стабільною: 5,4×5,4 мкм для пластинчастого перліту, 6,1×6,1 мкм для перліту в поєднанні із залишковим аустенітом та 4,6×4,6 мкм для мартенситу. Встановлено зв’язок між фрактальними характеристиками мікроструктури та твердістю матеріалу за шкалою Роквелла (HRC), що відображає залежність механічних властивостей від структурної організації. Порівняння результатів, отриманих за допомогою традиційних методів металографічного аналізу та мультифрактального підходу, засвідчило їх взаємодоповнюваність, а також вищу чутливість мультифрактального аналізу до змін у мікроструктурі, таких як локальні дефекти та фазові перетворення. Застосування цифрових технологій мультифрактального аналізу відкриває нові перспективи для вдосконалення режимів термічної обробки, прогнозування фізико-механічних характеристик вуглецевих сталей та підвищення їхньої експлуатаційної надійності в промислових умовах.
Посилання
G.I. Zaginaylov, V.I. Shcherbinin, K. Schuenemann, M.K. Thumme, IEEE Transac-tions on Plasma Science, 34(3), 512–517 (2006) https://doi.org/10.1109/TPS.2006.875760
Y. Gutarevych, V. Mateichyk, J. Matijošius, A. Rimkus, I. Gritsuk, O. Syrota, Y. Shuba, Energies, 13(5), 1076 (2020) https://doi.org/10.3390/en13051076
P. Andrenko, A. Rogovyi, I. Hrechka, S. Khovanskyi, M. Svynarenko, Journal of Physics: Conference Series, 1741(1) (2021) https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012024
V. Maslova, R. Nastase, G. Veryasov, N. Nesterenko, E. Fourré, C. Batiot-Dupeyrat, Pro-gress in Energy and Combustion Science, 101, 101096 (2024) https://doi.org/10.1016/j.pecs.2023.101096
K.M. Vafaeva, M. Dhyani, P. Acharya, K. Parik, S. Ledalla, Bio Web of Conferences, 86, 01111 (2024) https://doi.org/10.1051/bioconf/20248601111
D.B. Hlushkova, O.D. Hrinchenko, L.L. Kostina, A.P. Cholodov, Problems of Atomic Sci-ence and Technology, 1(113), 181-188 (2018).
V. Migal, A. Lebedev, M. Shuliak, E. Kalinin, S. Arhun, V. Korohodskyi. Journal of Vibration and Control, 27, 1123 – 1131 (2021) https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/1077546320937634
M. Krbata, M. Kohutiar, J. Escherova et. al. Applied Mechanics, 6(1), 16. (2025). https://doi.org/10.3390/applmech6010016
N.E. Kalinina, D.B. Glushkova, A.I. Vo-ronkov, V.T. Kalinin, Functional Materials, 26(3), 514–518 (2019) https://doi.org/10.15407/fm26.03.514
D.B. Hlushkova, A.V. Kalinin, N.E. Kalini-na, V.M. Volchuk, V.A. Saenko, A.A. Efimenko, Problems of Atomic Science and Technology, 144(2), 126 (2023) https://doi.org/10.46813/2023-144-126
D. Leontiev, O.I. Voronkov, V. Korohod-skyi, D. Hlushkova, I. Nikitchenko, E. Teslenko, O. Lykhodii, SAE Technical Paper, 2020-01-2222 (2020) https://doi.org/10.4271/2020-01-2222
A.I. Borovkov, K.M. Vafaeva, N.I. Vatin, I. Ponyaeva, Construction Materials and Products, 7(4), 7 (2024) https://doi.org/10.58224/2618-7183-2024-7-4-7
M. Rajendran, M. Arumugam, L. Sourirajan et. al., Results in Engineering, 26, 104614 (2025) https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.104614
O. Sergiyenko, D. Hernández Balbuena, V. Tyrsa, Rosas Méndez, Patricia Luz A. Lopez M. R., W. Hernandez, M. Podrygalo, A. Gurko, Jour-nal of the International Measurement Confedera-tion, 44, 1229–1242 (2011) https://www.sciencedi-rect.com/science/article/abs/pii/S0263224111001254?via%3Dihub
C. Ding, L. Jiang, J. Xu, S. Guo, J. Zhang, P. Xiong, Z. Piao, International Journal of Bifurca-tion and Chaos, 35(08), 2550098 (2025) https://doi.org/10.1142/S0218127425500981
P. Zhang, J. Ding, J. Guo, F. Wang, Fractal and Fractional, 8(6), 304 (2024) https://doi.org/10.3390/fractalfract8060304
K.M. Vafaeva, N.I. Vatin, D.F. Karpov, V. Romanovski, Materials Research Express. 12, 075307 (2025) https://doi.org/10.1088/2053-1591/adf161
D. Kakimzhanov, B. Rakhadilov, L. Sulyu-bayeva, M. Dautbekov, Coatings, 13(11), 1824 (2023).
Y. Wang, A. Karasev, J.H. Park, P.G. Jöns-son, Metall Mater Trans, B 52, 2892–2925 (2021). https://doi.org/10.1007/s11663-021-02259-7
