Копилов, В. І.Кузін, О. А.Кузін, М. О.2023-10-132023-10-132022Копилов, В. І. Застосування моделей структури поверхонь поділу в сталях під час отримання виробів із заданим життєвим циклом / Копилов В. І., Кузін О. А., Кузін М. О. // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2022. – № 1-2(135). – С. 76–81. – Бібліогр.: 10 назв.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/61348Проблематика. Розвиток цифрового машинобудування вимагає розробки і використання міждисциплінарних концепцій і моделей поведінки неоднорідних полікристалічних матеріалів у разі дії технологічних і експлуатаційних навантажень. У зв’язку із цим набуває важливого значення розроблення й використання підходів до моделювання та аналізу механічної поведінки граничних зон поділу виробів із врахуванням їх енергії. Розроблення таких підходів дозволяє вирішувати актуальну науково-технічну проблему – оптимізацію режимів технологічних обробок виробів із заданим життєвим циклом. Мета дослідження. Використання системних моделей структури сталей для розроблення обчислювальних схем та методів управління структурно-енергетичним станом поверхонь поділу структурних складових під час отримання виробів з підвищеними параметрами надійності з урахуванням умов їх експлуатації. Методика реалізації. Аналіз структури проводився з використанням концепції інваріантного моделювання, результатів металографічних і фактографічних досліджень, електронної мікроскопії. Виконано оцінювання структурно-енергетичного стану поверхонь поділу зерен після іонно-плазмового травлення зразків, проведено випробовування на зношування і ударний згин, здійснено системне комп’ютерне моделювання властивостей полікристалічних систем за допомогою відкритого пакета скінченно-елементного аналізу FEniCS на мові Python. Результати дослідження. Під час застосування енергетичного опису континуальних нелокальних середовищ встановлено, що залежно від кутів між границями у стиках зерен змінюється структурно-енергетичний стан цієї області та її здатність до утворення мікродефектів. За величини кутів у межах 140°–180° формуються зони з високою спроможністю до утворення міжзеренних пошкоджень і руйнування під дією навантаження. Показано, що інтенсивність зношування і міжзеренне руйнування в разі удару зростає залежно від кількості потрійних стиків, в яких границі суттєво різняться за рівнем енергії. Сталь 40Х (5135 Steel) є більш чутливою до утворення потрійних стиків з високим градієнтом енергії під час термічної обробки, ніж сталі, що містять нікель, молібден і кремній. Висновки. На основі ієрархічного моделювання будови полікристалів запропоновано нові підходи і створено алгоритм для визначення взаємозв’язків між структурою поверхонь поділу сталей і їх експлуатаційною надійністю. Розсіяні пошкодження утворюються на поверхнях поділу між потрійними стиками зерен з високим градієнтом енергії. Зменшення частки потрійних стиків, які суттєво різняться за величиною енергії під час проектування технологічних режимів процесів гартування і відпуску, дозволило на 48–53 % підвищити опір зношуванню покращуваних сталей.ukпокращувані сталітермічна обробказернограничне конструювання структуриінтеркристалітне руйнуванняimproving steelsheat treatmentgrain boundary design of the structureintercrystalline destructionArticlePp. 76-81https://doi.org/10.20535/kpisn.2022.1-2.270358620.22