Оптимізація вибору матеріалів і технологій для забезпечення економічно ефективної роботи обладнання
Ключові слова:
високомарганцева сталь, аустеніт, мартенситне перетворення, зносостійкість, пластична деформаціяАнотація
Мета. Оптимізувати критерії оцінки впровадження зносостійких матеріалів для зменшення витрат на виробництво деталей і простої обладнання. Дизайн / Метод / Підхід. Використано аналітичний огляд публікацій, спектральний і металографічний аналіз сплавів, ваговий метод оцінки зносостійкості та термічну обробку для її підвищення. Результати. Проведено аналіз проблем розробки матеріалів для гірничої, металургійної та будівельної техніки. Встановлено, що ресурс деталей має відповідати термінам технічного обслуговування. Нові матеріали з підвищеною зносостійкістю можуть бути невигідними через високу вартість або неможливість реалізації ефекту. Баланс між вартістю та терміном служби досягається аналізом умов експлуатації й вимог до матеріалу та технології. Теоретичне значення. Розширено знання про зниження виробничих витрат шляхом визначення критеріїв ефективного впровадження матеріалів і технологій. Практичне значення. Запропоновано багатокритеріальний аналіз для впровадження нових матеріалів і технологій у виробництво деталей гірничої, металургійної та будівельної техніки, що знижує витрати та простої. Оригінальність / Цінність. методологія унікальним чином оптимізує вибір матеріалу, узгоджуючи довговічність компонентів із графіком технічного обслуговування, зводячи до мінімуму час простою. Інноваційна розробка сплавів дає змогу вирішити суперечливі вимоги до матеріалів, підвищуючи ефективність виробництва. Обмеження дослідження / Майбутні дослідження. Обмеження – фокус на окремих матеріалах; майбутні дослідження мають вивчити ширший спектр умов і матеріалів. Тип статті. Емпірична.
Завантажити
Посилання
Bhadauria, N., Pandey, S., & Pandey, P. M. (2020). Wear and enhancement of wear resistance – A review. Materials Today: Proceedings, 26, 2986–2991. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.616
Filippov, M. A., Belozerova, T. A., Blinov, V. M., Kostina, M. A., & Val’kov, E. V. (2006). Effect of heat treatment on the wear resistance of high-carbon and high-nitrogen steels subjected to abrasive wear. Metal Science and Heat Treatment, 48(3-4), 170–174. https://doi.org/10.1007/s11041-006-0064-4
Gan, Y. (2024). Research on the Innovative Development of New Materials Science and Technology in China. Engineering, 32, 10–13. https://doi.org/10.1016/j.eng.2023.03.022
García Gutiérrez, I., Pina, C., Tobajas, R., & Elduque, D. (2024). Incorporating composition into life cycle assessment of steel grades. Journal of Cleaner Production, 472, 143538. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143538
Liao, X., Zheng, Z., Liu, T., Long, J., Wang, S., Zhang, H., & Zheng, K. (2024). Achieving high impact–abrasion–corrosion resistance of high–chromium wear–resistant steel via vanadium additions. Journal of Materials Research and Technology, 29, 2425–2436. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.02.015
Lozinko, A., Gholizadeh, R., Zhang, Y., Klement, U., Tsuji, N., Mishin, O. V., & Guo, S. (2022). Evolution of microstructure and mechanical properties during annealing of heavily rolled AlCoCrFeNi2.1 eutectic high-entropy alloy. Materials Science and Engineering: A, 833, 142558. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142558
Netrebko, V. V., & Volchok, I. P. (2020). Improving the corrosion resistance of the high-chromium cast irons [In Ukrainian]. In XV international conference "problems of corrosion and corrosion protection of structural materials" (pp. 182–188). G. V. Karpenko Physical-Mechanical Institute. https://www.ipm.lviv.ua/corrosion2020/Chapter_02/XIII_182_NETREBKO.pdf
Netrebko, V. V., Volchok, I. P., Popov, S. M., & Akimov, I. V. (2022). Specific Features of the Fracture of High-Chromium Cast Irons Under Abrasive Wear. Materials Science, 57(4), 439–445. https://doi.org/10.1007/s11003-022-00563-4
Ning, Y., Qiu, Z., Wu, B., Pan, Z., & Li, H. (2025). Hardfacing of metals: A review of consumables, properties and strengthening processes. Journal of Materials Research and Technology, 36, 6330–6349. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2025.04.221
Shalomeev, V. A., & Liutova, O. V. (2022). Economically alloyed steel for the needs of the mining industry [In Ukrainian]. Metal science & treatment of metals, 101(1), 44–52. https://doi.org/10.15407/mom2022.01.044
SSC of Ukraine. (2023). Economic Indicators of Industrial Sectors. State Statistics Service of Ukraine. https://ukrstat.gov.ua/
Tkachenko, A., Kruhlikova, V., & Yukhno, V. (2020). The methodological approach to the determination of technical and economic efficiency of wear-resistant deposition [In Ukrainian]. State and Regions, Series: Economics and Business, 3(114). https://doi.org/10.32840/1814-1161/2020-3-46
Xu, L., Wang, F., Li, M., Li, F., Wang, X., Jiang, T., Deng, X., & Wei, S. (2023). Fabrication and abrasive wear property of high chromium cast iron with high vanadium and high nitrogen content (HCCI-VN). Wear, 523, 204828. https://doi.org/10.1016/j.wear.2023.2048287
Zawischa, M., Bin Mohamad Supian, M. M. A., Makowski, S., Schaller, F., & Weihnacht, V. (2021). Generalized approach of scratch adhesion testing and failure classification for hard coatings using the concept of relative area of delamination and properly scaled indenters. Surface and Coatings Technology, 415, 127118. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127118
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Категорії
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Valerii Netrebko, Vadym Shalomieiev, Serhii Sheiko, Olexandr Shapurov, Oleksii Hrechanyi, Valentyna Tretiak (Author)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
