Academic literature on the topic 'Механічнні та термічнні методи'

Мета – встановлення закономірностей в процесах структуроутворення в маловуглецевих низьколегованих сталях з ферито-бейнітною структурою в залежності від параметрів термічної обробки та їх вплив на властивості з’єднувальних деталей трубопроводів.Методика. Під час виконання дослідження використано: методи випробувань металу на розтяг, ударний вигин зразків Шарпі та Менаже при різних температурах, світлову та растрову металографію, рентгеноструктурний аналіз для дослідження макро-, мікро- та тонкої структури, топографії зламів зразків з маловуглецевої низьколегованої сталі 15ХСНД з ферито-бейнітною структурою після різних режимів термічної обробки.Результати. Встановлені закономірності впливу параметрів термічної обробки на структуру, механічні властивості та топографію зламів ударних зразків сталі 15ХСНД з ферито-бейнітною структурою.Наукова новизна. Результати досліджень дозволили вперше встановити залежність процесів структуроутворення в маловуглецевих низьколегованих сталях від параметрів охолодного середовища, способу термічного зміцнення та наступних параметрів відпуску, їх вплив на зміну механічних властивостей металу, що підтверджується отриманням низки патентів на розроблені технічні рішення.Практична цінність. Отримані результати досліджень дозволили створити та впровадити параметри промислової технології об’ємної термічної обробки штампозварних з’єднувальних деталей трубопроводів із товщиною стінки до 100 мм та конструктивно-технологічні параметри гартівного обладнання.

Запропоновано та апробовано аналітично-числову методику визначення одномірного стаціонарного теплового стану багатошарових термо­чутливих структур простої геометрії незалежно від характеру температурних залежностей теплофізичних та механічних характеристик матеріалу шарів. З цією метою розглянуто багатошарові тіла з термочутливих матеріалів, віднесених до однієї з класичних ортогональних систем координат (декартової, циліндричної, сферичної), граничні поверхні та поверхні спряження матеріалів яких збігаються з координатними поверхнями (багатошарові структури простої геометрії). Вважається, що тепловий стан, зумовлений термічним на­ванта­женням, характеризується одновимірним стаціонарним температурним полем. Ґрунтуючись на співвідношеннях нелінійної теорії теплопровідності неоднорідних тіл, сформульовано, у вигляді крайової задачі теплопровідності, математичну модель теплової поведінки таких структур. Ця модель полягає у визначенні температури як функції координати за розв’язками рівняння теплопровідності. При цьому їх теплофізичні й механічні характеристики як єдиного цілого подаються у вигляді кусково-постійних функцій координати та температури. За допомогою введення у розгляд аналога функції Кірхгофа та використання апарату узагальнених функцій у замкнутому аналітичному вигляді побудовано аналітично-числові розв’язки нелінійних одновимірних стаціонарних задач теплопровідності шаруватих темочутливих тіл простої геометрії за довільного характеру температурної залежності фізико-механічних характеристик матеріалів шарів, що не потребують з’ясування їх однозначності. На прикладі числового дослідження стаціонарного теплового стану та зумовленого ним статичного термопружного стану двошарової пластини, граничні поверхні якої перебувають в умовах конвективного теплообміну зі середовищами постійної температури, апробовано запропонований аналітично-числовий підхід та отримані на його основі аналітично-числові розв’язки.

Ефективний і безпечний спосіб зберігання водню - це його хімічне зв'язування в металогідридах. Незважаючи на те, що вчені приділяють велику увагу гідриду магнію, він ще не знайшов широке застосування в якості акумулятора водню для автомобільної промисловості через високу температуру (300 °C при 0,1 МПа H2) і повільну кінетику дисоціації. У даній роботі досліджена можливість зниження температури, поліпшення кінетики розкладу стехіометричного гідриду MgH2 за рахунок його комплексного легування Fe і Y з застосуванням методу реактивного механохімічного сплавлення (РМС). Були синтезовані механічні сплави Mg + 10% ваг. Fe + 5% ваг. Y (МС1) і Mg + 10% ваг. Fe (МС2) і досліджено їх фазовий склад, мікроструктуру, водородосорбційні властивості, термічну стабільність і кінетику десорбції водню з використанням методів рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і термодесорбційної спектроскопії (TDS). Для оцінки впливу комплексного легування на температуру розкладу і термостабільність фази MgH2 отримані ізобари десорбції водню при першому нагріванні після синтезу РМС зразків механічних сплавів і після подальшого їх циклічного гідрування з газової фази. Всі ізобари отримані при тиску водню в реакторі 0,1 МПа і швидкості нагріву зразка 30/ хв. і використані для визначення як температури початку десорбції водню (Тпоч.) з гідридної фази MgH2 МС, так і температури Тмакс., що відповідає максимальній швидкості виділення водню. Кінетичні криві десорбції водню з механічних сплавів-композитів отримані при постійному тиску водню 0,1 МПа в реакторі і температурах 310 і 330 °С і були використані для визначення як часу виділення половини кількості водню (τ1/2), так і загальної кількості виходу водню (τп) з МС. Встановлено, що додавання Fe і Y до магнію призводить до значного поліпшення кінетики десорбції водню з гидридної фази MgH2, про що свідчить значне зменшення (в 15 і 6 разів) часу виділення з неї половини і всього водню при 330 0С. Розроблені матеріали можуть знайти практичне використання в стаціонарних умовах їх застосування.Бібл. 48, табл.2, рис. 9.

Гіперестезія, або чутливість дентину – пато- логічний стан, що характеризується корот- кочасним болем, який виникає внаслідок дії термічних, хімічних і механічних подразників на відкриту поверхню дентину [1]. За даними різних досліджень у дорослого населен- ня поширеність чутливості спостерігається від 3 до 98 % [2]. В одному з останніх досліджень Zeola at al. [3], систематичному мета-аналізі, опублікованому у 2019 році, її поширеність складає від 11 до 33 %. Тим на менше це одне зі стоматологічних захворювань, що супроводжується болем і має найменш ефективну результативність лікування [4]. Тому це питання потребує більш детального вивчення та пошуку ефективних методик лікування.

РефератВ Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона, на базі попереднього досвіду, створено електрохірургічний інструмент, призначений для вирішення актуальної проблеми сучасної абдомінальної хірургії зупинці кровотеч в екстренихситуаціях при лікуванні виразок шлунково кишкового тракту. Відомі традиційні методи зупинки кровотеч: механічні (ниткові, скобкові)скобкові), електричні хімічні, термічні та інш. мають цілий ряд недоліків, які перешкоджають їх широкому впровадженню в хірургічну практику. Осно вними недоліками є післяопераційні ускладнення перекоагуляція тканин, дорожнеча обладнання. Створений електрохірургічний інструмент розроблено з урахуванням явища «скін ефекту». Робочі поверхні електродів інструменту мають збільшений периметр, в порівнянн і з традиційною формою. Це дозволяє рівномірно розподілити густину струму по поверхням електродів, та вивільнити центральну зону їх робочих поверхонь для розташування в ній трубки подачі або відводу фізрозчину. Цей інструмент дозволяє виконувати швидку екс трену зупинку кровотеч при лікуванні виразкової хвороби. Він дозволяє ліквідувати існуючі недоліки традиційних технологій та може застосовуватись для лікування хворих з штучним водієм ритму серця, що значно розширює коло пацієнтів, які можуть вилікуватись. Розроблене устаткування в порівнянні з традиційнимє значно дешевшимКлючові словаелектрохірургічний інструмент, абдомінальна хірургія, малоінвазивні втручання, екстрена зупинка кровотеч,лікування виразок, скін ефект.

Мета роботи: вивчити вплив комбінованої механічної і термічної травми на жовчовидільну функцію печінки в період пізніх проявів травматичної хвороби. Матеріали і методи. В експериментах використано 60 нелінійних білих щурів-самців масою 180–200 г. В умовах тіопентал-натрієвого знеболення (40 мг×кг-1) в першій дослідній групі моделювали скелетну травму шляхом нанесення дозованого удару по кожному стегну, який спричиняв їхній закритий перелом. У другій дослідній групі моделювали опік шкіри III А-Б ступеня 10–11 % поверхні тіла – до депільованої поверхні шкіри спини на 10 с прикладали мідну пластину площею 28 см2, попередньо занурену в киплячу воду протягом 3–5 хв. У третій дослідній групі ці два пошкодження поєднували. Контрольну групу склали інтактні тварини. Через 14, 21 і 28 діб після нанесення травм в умовах тіопентал-натрієвого знеболення (60 мг·кг-1 маси) у 6 тварин кожної дослідної групи вивчали жовчовидільну функцію печінки шляхом катетеризації загальної жовчної протоки і забору жовчі протягом однієї години. В отриманій жовчі визначали концентрацію сумарних жовчних, загального і прямого білірубіну. Розраховували швидкість жовчовиділення та швидкість екскреції досліджуваних компонентів жовчі за 1 год. З експерименту тварин виводили після забору жовчі методом тотального кровопускання з серця. Результати досліджень та їх обговорення. За умов модельованих травм більшість досліджуваних показників жовчовидільної функції печінки в усі досліджувані терміни періоду пізніх проявів травматичної хвороби була істотно нижча, ніж у контролі. Особливістю динаміки жовчовидільної функції після моделювання скелетної травми було зниження досліджуваних показників з 14 до 21 доби, що виявилося статистично значущим для швидкості екскреції сумарних жовчних кислот, з наступним істотним зростанням до 28 доби. В цей термін швидкість жовчовиділення та швидкість екскреції загального білірубіну досягали рівня контрольної групи. Інші показники продовжували залишатися суттєво нижчими. Після моделювання термічного опіку шкіри досліджувані показники статистично вірогідно зростали з 14 до 28 діб, проте залишалися суттєво меншими, ніж у контролі. За цих експериментальних умов величини жовчовидільної функції печінки через 14 і 28 діб були суттєво меншими, ніж після нанесення скелетної травми. Характерною рисою динаміки досліджуваних показників після моделювання комбінованої травми була тенденція до зниження з 14 до 21 доби, причому за величиною швидкості екскреції сумарних жовчних кислот відмінності були статистично значущими. Через 28 діб показники зростали, ставали істотно більшими, ніж через 14 і 21 доби, проте не досягали контрольного рівня. Порівняно зі скелетною травмою величини досліджуваних показників за умов комбінованої травми у всі терміни спостереження були статистично вірогідно меншими. Порівняно з термічним опіком шкіри через 14 діб не відмічали істотних відмінностей, проте через 21 і 28 діб величини досліджуваних показників теж ставали істотно меншими. Виняток становила швидкість жовчовиділення, яка через 28 діб за умов термічного опіку шкіри та комбінованої травми була практично однаковою. Отже, модельовані травми в період пізніх проявів травматичної хвороби характеризуються суттєвим порушенням жовчовидільної функції, яке наростає від скелетної до опікової та комбінованої травми і є проявом поліорганної дисфункції, що слід враховувати при розробці заходів корекції.

Незважаючи на те, що вчені приділяють велику увагу гідриду магнію, методам його отримання і дослідження властивостей, останній все ще не знайшов широкого застосування в якості акумулятора водню для автомобільної промисловості через труднощі двох основних недоліків: високу температуру (300 ° С при 0, 1MPa H2) і його повільної кінетики дисоціації. У даній роботі з метою зниження температури, поліпшення кінетики розкладу стехиометрического гідриду MgH2 була досліджена можливість його комплексного легування Si, Ti, Fe з використанням методу реактивного механохімічного легування (РМС). Механічний сплав (МС) Mg + 10% ваг. Si + 2% ваг. Ti + 2% ваг. був синтезований і його фазовий склад, мікроструктура, водородосорбціонние властивості, термічна стабільність і кінетика десорбції водню були досліджені з використанням методів рентгенівської дифракції (XRD), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і термодесорбціонної спектроскопії (TDS). Для оцінки впливу комплексного легування Ti, Fe, Si на температуру розкладання і термостабільність, ізобари десорбції водню з фази MgH2 отримані при першому нагріванні після РМС зразків МС і після подальшого циклічного гідрування з газової фази. Всі ізобари були отримані при тиску водню в реакторі 0,1 МПа і швидкості нагріву зразка 3 О/хв. Вони були використані для визначення як температури початку десорбції водню (Тн.) з гидридной фази MgH2 МС, так і температури Tмак., що відповідає максимальній швидкості виділення водню. Кінетичні криві десорбції водню з механічного сплаву-композиту отримані при постійному тиску водню 0,1 МПа в реакторі і температурах 310 і 330 °С. Їх використовували для визначення часу виділення половини кількості водню (τ 1 / 2) і загальної кількості водню (τп) для МС. Виявлено, що добавки Si, Ti, Fe до магнію значно покращують кінетику десорбції водню з гидридной фази MgH2 отриманих МС. Однак ефект зниження термодинамічної стабільності гидридной фази MgH2 в результаті її комплексного легування не спостерігається. Розроблені матеріали дозволяють використовувати їх в стаціонарних умовах застосування. Бібл. 23, табл. 2, рис. 7.

Були проведені дослідження методів вибору оптимальних технологічних процесів для зміцнення поверхневого шару деталей. Наведено аналіз фізико-механічних характеристик покриттів після відповідних видів зміцнення з урахуванням структурних змін у поверхневих шарах. Вказано критеріальні оцінки технологічних методів зміцнення — азотування, бордування, бороцементації, лазерної обробки, іонно-плазмове азотування, термічна обробка, а також отримані критеріальні оцінки продуктивності технологічного обладнання та економічні показники. Міцність сталей забезпечується низкою зміцнюючих механізмів: твердорозчинні, дислокаційні, дисперсні, гранітні, субструктурні та перлітні. У сталях, загартованих до мартенситу, значення дислокаційних та субструктурних механізмів зміцнення, які залежать від вмісту розчиненого вуглецю. Збільшення міцності значно зменшує пластичність, в'язкість і збільшує межу крихкості. Для середньовуглецевихферитно-перлітних сталей вміст вуглецю або кількість перліту в структурі є головним фактором зміни міцності та пластичності. Зі збільшенням вмісту вуглецю ударна в'язкість зменшується, а крихкість зростає. Найбільш привабливими за властивостями є середньовуглецеві та середньолеговані сталі (0,3—0,5% С; σ0,2 = 700..850 МПа , σv = 900—1100 МПа). Особливості цих сталей - підвищені міцнісні властивості, низька чутливість до концентраторів напруги, висока витривалість та достатня в'язкість. Високоміцні середньолеговані сталі із вмістом 0,4% С забезпечують σв = 2100 МПа. При максимально можливих значеннях мікротвердості пластичність різко зменшується, коефіцієнти Kp, межа текучості — σt (МПа), коефіцієнт утворення тріщин KSU (дж/см2), коефіцієнт збільшення довжини δ (%), коефіцієнт стиснення Ψ (%). Червона лінія показує динаміку змін мікротвердості в залежності від методів і технологій зміцнення. При максимально можливих значеннях мікротвердості різко зменшується пластичність, коефіцієнти Kp, межа текучості - σt (МПа), коефіцієнт утворення тріщин KSU (дж/см2) ), коефіцієнт збільшення довжини δ (%), коефіцієнт стиснення Ψ (%). З аналізу фізико-механічних властивостей посилених покриттів найпоширенішої та найрозвиненішої у світовій практиці можна визначити основні значення показників зносостійкості, довговічності, мікротвердості, пластичності для сучасних покриттів, які можна отримати за допомогою різних технологій. Розроблена методика визначення оптимальних способів і технологій зміцнення поверхневого шару деталей зі сталі 45 за критеріальними показниками ефективності. Визначено основні значення основних показників, що складають рівень D0, що обов'язково необхідні для зміцнених поверхонь за відповідними технологіями.

The article is devoted to the problems of training bachelors of decorative arts. The research was carried out using the methods of analysis, synthesis, comparison, abstraction and generalization. The importance of studying materials science in decorative arts in general and as a component of professional training of future specialists in particular is shown. The substantive part of the study of the discipline, along with the acquaintance of higher education students with the basics of materials science as a science and a list of basic properties of materials should include a wide range of different groups of materials. Such groups of materials and products should include metallic materials and products; wood materials and products; ceramic materials and products; glass and glass products; materials and products made of natural stone; materials and products based on polymers and mineral binders; textile materials and products; leather and fur.The importance of a detailed study of various properties of materials is proved. At the same time, along with the study of the basic physical, mechanical and chemical properties of materials, increased attention should be paid to those properties that must be considered by bachelors of decorative arts in the process of future professional activity. Such groups of properties include: technological, which characterize the ability of the material to perceive various technological operations to change the shape, size, and individual properties of the product; operational, which are related to the operating conditions and (or) environmental impact; ecological, which characterize the degree of impact of the material on the environment and living organisms; aesthetic, which characterize the level of artistic expression of the material.The expediency of acquainting higher education students with the main groups of methods of processing materials and products, namely – by plastic deformation, by cutting, and using thermal methods is shown as well. The importance of studying different methods of surface treatment of products (painting, varnishing, enameling, nickel plating, chrome plating) is emphasized, as such methods have not only an aesthetic component but also serve as an important component of product protection from various external factors.Key words: decorative materials, decorative art, properties of materials, processing of materials, surface treatment. Стаття присвячена проблемам підготовки бакалаврів декоративного мистецтва. Дослідження здій-снювалось за допомогою методів аналізу, синтезу, порівняння, абстрагування та узагальнення. Пока-зана важливість вивчення матеріалознавства в декоративному мистецтві загалом та як складника професійної підготовки майбутніх фахівців зокрема. Змістовна частина вивчення дисципліни поряд з ознайомленням здобувачів вищої освіти з основами матеріалознавства як науки та переліком основних властивостей матеріалів має включати в себе широкий спектр різноманітних груп матеріалів. До таких груп матеріалів та виробів варто зарахувати: металеві матеріали та вироби; матеріали та вироби з дере-вини; керамічні матеріали та вироби; скло та вироби зі скла; матеріали і вироби з природного каме-ню; матеріали і вироби на основі полімерів та мінеральних в’яжучих речовин; текстильні матеріали та вироби; шкіра і хутро.Доведена важливість детального вивчення різноманітних властивостей матеріалів. При цьому поряд із вивченням основних фізичних, механічних та хімічних властивостей матеріалів, посилена увага має приділятись тим властивостям, які необхідно враховувати бакалаврам декоративного мистецтва в процесі майбутньої професійної діяльності. До таких груп властивостей належать: технологічні, які характеризують здатність матеріалу сприймати різні технологічні операції щодо зміни форми, розмірів та окремих властивостей виробу; експлуатаційні, які пов’язані з умовами експлуатації та (або) впливом довкілля; екологічні, які характеризують ступінь впливу матеріалу на навколишнє середовище і живі організми; естетичні, які характеризують рівень художньої виразності матеріалу.Показана доцільність ознайомлення здобувачів вищої освіти з основними групами методів обробки матеріалів та виробів, а саме: шляхом пластичного деформування, шляхом різання та за допомогою термічних методів. Підкреслена важливість вивчення різних способів обробки поверхні виробів (фар-бування, лакування, емалювання, нікелювання, хромування), оскільки такі методи мають не лише есте-тичну складову частину, а й слугують важливим компонентом захисту виробів від дії різноманітних зовнішніх чинників.Ключові слова: декоративні матеріали, декоративне мистецтво, властивості матеріалів, обробка матеріалів, обробка поверхні.