№ 6 (2025): Нові матеріали і технології в машинобудуванні

У статті розглянуто шляхи вдосконалення традиційного методу лиття за моделями, що газифікуються (ЛГМ-процес). Проаналізовано основні недоліки класичної технології, зокрема підвищений тиск газів у порожнині форми, проникнення вуглецю в метал та необхідність значного перегріву розплаву. Автором запропоновано та досліджено метод вакуумування безпосередньо внутрішньої порожнини моделі через систему вентканалів. Такий підхід дозволяє інтенсифікувати видалення продуктів газифікації, знизити динамічний тиск газів на фронті металу та покращити заповнюваність форми. Отримані результати підтверджують можливість підвищення якості виливків, зменшення ризику виникнення дефектів типу «недолив» та розширення технологічних можливостей методу для виготовлення тонкостінних деталей.

У роботі досліджено процес отримання полегшеної сталі складу Fe-26Mn-10Al-1.2Si-3Cr-3Ni-1.4C-0.1V в умовах відкритої індукційної плавки. Основна увага приділена встановленню причин руйнування заготовки під час гарячої пластичної деформації. Встановлено, що руйнування матеріалу, яке відбулося в процесі прокатки при досягненні товщини 16 мм, було зумовлене переважно стовпчастою структурою, зонами мікроліквації, а також наявністю оксидних плівок і точкових оксидів алюмінію та марганцю. Крім того, утворення карбідів по межах зерен додатково погіршило здатність сталі до високотемпературної деформації. Автори доходять висновку, що для підвищення якості таких сталей необхідно забезпечити захист розплаву від окислення під час розливання та застосовувати методи подрібнення зерна для мінімізації ліквації та більш рівномірного розподілу неметалевих включень.

У статті розглянуто актуальні питання рециклінгу металевих відходів легованих сталей та нікелевих сплавів у межах концепції циркулярної економіки. Проаналізовано переваги та особливості застосування методу електрошлакового переплаву (ЕШП) для переробки техногенних відходів порівняно з традиційними методами плавки. Досліджено технологічні схеми переплаву некомпактних відходів (стружки, обрізків) та використання витратних електродів змінного перерізу. Окрему увагу приділено можливості рафінування металу від неметалевих включень та збереження цінних легуючих елементів. Результати роботи підтверджують ефективність ЕШП як методу отримання високоякісного металу з вторинної сировини, що сприяє ресурсозбереженню та зниженню екологічного навантаження.

У статті представлено результати дослідження процесу очищення алюмінієвих розплавів від неметалевих включень за допомогою магнітодинамічної установки МДН-6А з додатковим бічним розташуванням електромагнітної системи. Розглянуто механізм безконтактного маніпулювання розплавом під дією сили Лоренца, що виникає при взаємодії індукованих вихрових струмів із зовнішнім магнітним полем. Запропонована схема поєднує електромагнітне перемішування, багаторазову циркуляцію металу та фільтрацію через пінокерамічні фільтри. Експериментально підтверджено, що застосування бічного електромагніту підвищує ефективність видалення дрібних включень (менше 10 мкм) та покращує змочуваність фільтра. Металографічний аналіз показав зменшення середнього розміру зерна алюмінієвого сплаву АК7 у 3 рази та модифікацію форми кристалів кремнію. Впровадження методу дозволяє підвищити чистоту литва та покращити механічні властивості без ризику вторинного забруднення розплаву.

Піввагон нового покоління покращеної спеціалізації та експлуатації у залізнично-водному сполученні, з метою доставки сипких та навалочних вантажів до портів, і з можливістю транспортування на залізничних поромах водного транспорту, експлуатацією у замкнених кільцевих маршрутах, з розміщенням відомих гірничо-збагачувальних комбінатів та родовищ вугільної промисловості. В Україні це дають змогу їх експлуатації по всій мережі залізниць колії ширини 1520 мм, а також і з установленим виходом на колію шириною 1435 мм європейських країн, що широко використовується у міжнародному сполученні. Серед найбільш сучасних і актуальних техніко-економічних показників – необхідність використання як прогресивного матеріалу кузову, тобто основного з п’яти відомих вузлів вагону, сплавів системи Al-Mg.

Питання накопичення пошкоджень, що передує руйнування матеріалів їх своєчасне детектування та уникнення аварій є досі невирішеним науковим питанням. Створення відповідних баз даних поєднання руйнівного та неруйнівного методів контролю є основними напрямками в цьому питанні. В даній публікації висвітлено аспект взаємозв’язку між особливостями зміни структури та фазових переходів другого роду та результатами досліджень на тривалу міцність. Особливу увагу приділено зміні розміру зерна та виділенню твердої карбідної фази, що слугує маркером руйнування.

У статті розглядається актуальна проблема оцінки технічного стану гідроприводу сміттєвозів, що експлуатуються в умовах значного зносу. Об’єктом дослідження є процес втрат робочої рідини через зазори в гідроциліндрі механізму ущільнення відходів. На основі нелінійної математичної моделі динаміки гідроприводу проведено апроксимацію залежності об’ємних втрат рідини від величини зносу гідроциліндра. За допомогою методу найменших квадратів та авторського програмного забезпечення «RegAnaliz» отримано степеневу регресійну модель. Отримані результати дозволяють прогнозувати ефективність роботи пресувального механізму та визначати критичні межі зносу гідрообладнання комунальних машин.

У статті розглянуто основні виклики, які виникли у процесі організації дистанційного викладання дисциплін з кристалографії, серед яких виділяються: потреба в ефективній візуалізації кристалічних багатогранників та кристалічних структур; створення інтерактивних завдань та адаптації методичного супроводу до онлайн-формату. Проаналізовано досвід впровадження доступного програмного забезпечення JCrystal та CrysX–3D Viewer для візуалізації кристалічних багатогранників та ґраток, а також застосування середовища Google Class Room та його інструментів для організації навчального процесу. Окрему увагу приділено розробленню завдань як інструменту системного вивчення симетрії та формування просторового мислення у здобувачів. Наведено приклади завдань лабораторних робіт у GoogleForms, які дають змогу забезпечити індивідуалізацію навчання та об’єктивність оцінювання. Підкреслено потенціал цифрових ресурсів для підтримки якості викладання кристалографії у дистанційному форматі.