Синтез номограммы для расчета субоптимального химического состава конструкционного чугуна на основе параметрического описания поверхности отклика предела прочности

Dmitriy Demin

Аннотация


На основе математической модели, описывающей влияние углерода (С) и углеродного эквивалента (Сэкв) на предел прочности на растяжение (σв) конструкционного чугуна, выполнено параметрическое описание поверхности отклика σвв(С, СЭКВ). Показано, что для рассмотренной модели в виде уравнения регрессии применение ридж-анализа позволяет найти множество субоптимальных значений входных переменных (С, СЭКВ), обеспечивающих получение заданных марок конструкционного чугуна. Графическое представление таких множеств формирует номограмму для расчета субоптимального химического состава конструкционного чугуна


Ключевые слова


конструкционный чугун; субоптимальный химический состав; уравнение регрессии; стационарная область; ридж-анализ; номограмма

Полный текст:

PDF

Литература


Glinkov, G. M., Makovskiy, V. A., Lotman, S. L., Shapirovskiy, M. R. (1986). Proektirovanie sistem kontrolya i avtomaticheskogo regulirovaniya metallurgicheskih protsessov. Moscow: Metallurgiya, 352.

Demin, D. A., Pelikh, V. F., Ponomarenko, O. I. (1995). Optimization of the method of adjustment of chemical composition of flake graphite iron. Litejnoe Proizvodstvo, 7-8, 42–43.

Demin, D. A., Pelikh, V. F., Ponomarenko, O. I. (1998). Complex alloying of grey cast iron. Litejnoe Proizvodstvo, 10, 18–19.

Mohanad, M. K., Kostyk, V., Demin, D., Kostyk, K. (2016). Modeling of the case depth and surface hardness of steel during ion nitriding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (80)), 45–49. doi: 10.15587/1729-4061.2016.65454

Nosenko, T. I., Lysenko, T. V., Stanovskij, A. L. (2008). Adaptivnoe avtomatizirovannoe sinhroniziruyushchee proektirovanie sistemy "otlivka-peschanaya forma" NTI. Zbirnyk naukovykh prats' Odes'koyi natsional'noyi mors'koyi akademiyi, 13, 82–88.

Kostrova, G. V., Lysenko, T. V., Bondar, A. A. (2009). Metody samosinhronizacii dinamicheskih processov SAPR litejnogo proizvodstva KGV. Trudy Odesskogo politekhnicheskogo universiteta, 2 (32), 7–10.

Hrychikov, V. E., Koteshov, N. P. (1994). Vliyanie kombinirovannoy kokil'no-peschanoy liteynoy formy na zatverdevanie i formirovanie makrostruktury v krupnih otlivkah iz vysokoprochnogo chuguna. Liteynoe proizvodstvo, 12, 12.

Hrychikov, V. E. (1997). K voprosu obrazovaniya sharovidnogo grafita pri modifitsirovanii chuguna magniem. Liteynoe proizvodstvo, 2, 5–7.

Kosyachkov, V. A., Fesenko, M. A., Denisenko, D. V. (2004). Perspektivy proizvodstva bimetallicheskih otlivok modifitsirovaniem chuguna v liteynoy forme. Protsessy lit'ya, 4, 80–84.

Ivanova, L. A., Dotsenko, P. V., Prokopovich, I. V., Kasprevich, P. V. (1995). Povyshenie germetichnosti otlivok iz serogo chuguna. Puti povysheniya kachestva i ekonomichnosti liteynyh protsessov, 11–13.

Ivanova, L. A., Prokopovich, I. V., Kasprevich, P. V. (1996). Prichiny poteri germetichnosti otlivok iz serogo chuguna. Modelirovanie v prikladnyh nauchnyh issledovaniyah, 25–28.

Ivanova, L. A., Prokopovich, I. V. (1996). Zavisimost' germetichnosti serogo chuguna ot dliny grafitovyh vklyucheniy. Modelirovanie v prikladnyh nauchnyh issledovaniyah, 28–32.

Fesenko, M. A., Fesenko, A. N., Kosyachkov, V. A. (2010). Vnutriformennoe modifitsirovanie dlya polucheniya chugunnyh otlivok s differentsirovannymi strukturoy i svoystvami. Liteynoe proizvodstvo, 1, 7–13.

Fesenko, M. A., Kosyachkov, V. A., Fesenko, A. N. (2006). Issledovanie protsessov vnutriformennoy obrabotki chuguna metodami fizicheskogo modelirovaniya. Vіsnik Donbas'koї derzhavnoї mashinobudіvnoї akademіi, 3 (5), 7–14.

Endo, M., Yanase, K. (2014). Effects of small defects, matrix structures and loading conditions on the fatigue strength of ductile cast irons. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 69, 34–43. doi: 10.1016/j.tafmec.2013.12.005

Cheng, Y., Huang, F., Li, W., Liu, R., Li, G., Wei, J. (2016). Test research on the effects of mechanochemically activated iron tailings on the compressive strength of concrete. Construction and Building Materials, 118, 164–170. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.05.020

Borsato, T., Berto, F., Ferro, P., Carollo, C. (2016). Effect of in-mould inoculant composition on microstructure and fatigue behaviour of heavy section ductile iron castings. Procedia Structural Integrity, 2, 3150–3157. doi: 10.1016/j.prostr.2016.06.393

Fourlakidis, V., Diószegi, A. (2014). A generic model to predict the ultimate tensile strength in pearlitic lamellar graphite iron. Materials Science and Engineering: A, 618, 161–167. doi: 10.1016/j.msea.2014.08.061

Bai, Y., Luan, Y., Song, N., Kang, X., Li, D., Li, Y. (2012). Chemical Compositions, Microstructure and Mechanical Properties of Roll Core used Ductile Iron in Centrifugal Casting Composite Rolls. Journal of Materials Science & Technology, 28 (9), 853–858. doi: 10.1016/s1005-0302(12)60142-x

Demin, D. (2017). Strength analysis of lamellar graphite cast iron in the «carbon (C) – carbon equivalent (Ceq)» factor space in the range of C = (3,425-3,563) % and Ceq = (4,214-4,372) %. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (33)), 24–32. doi: 10.15587/2312-8372.2017.93178

Seraya, O. V., Demin, D. A. (2012). Linear Regression Analysis of a Small Sample of Fuzzy Input Data. Journal of Automation and Information Sciences, 44 (7), 34–48. doi: 10.1615/jautomatinfscien.v44.i7.40

Demin, D. A. (2013). Mathematical modeling in the problem of selecting optimal control of obtaining alloys for machine parts in un-certainty conditions. Problems of mechanical engineering, 6, 15–23.


Пристатейная библиография ГОСТ


Глинков, Г. М. Проектирование систем контроля и автоматического регулирования металлургических процессов [Текст] / Г. М. Глинков, В. А. Маковский, С. Л. Лотман, М. Р. Шапировский. – М.: Металлургия, 1986. – 352 с.

Demin, D. A. Optimization of the method of adjustment of chemical composition of flake graphite iron [Text] / D. A. Demin, V. F. Pelikh, O. I. Ponomarenko // Litejnoe Proizvodstvo. – 1995. – Vol. 7-8. – P. 42–43.

Demin, D. A. Complex alloying of grey cast iron [Text] / D. A. Demin, V. F. Pelikh, O. I. Ponomarenko // Litejnoe Proizvodstvo. – 1998. – Vol. 10. – P. 18–19.

Mohanad, M. K. Modeling of the case depth and surface hardness of steel during ion nitriding [Text] / M. K. Mohanad, V. Kostyk, D. Demin, K. Kostyk // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 2, Issue 5 (80). – P. 45–49. doi: 10.15587/1729-4061.2016.65454 

Носенко, Т. И. Адаптивное автоматизированное синхронизирующее проектирование системы "отливка-песчаная форма" НТИ [Текст] / Т. И. Носенко, Т. В. Лысенко, А. Л. Становский // Збірник наукових праць Одеської національної морської академії. – 2008. – № 13. – C. 82–88.

Кострова, Г. В. Методы самосинхронизации динамических процессов САПР литейного производства КГВ [Текст] / Г. В. Кострова, Т. В. Лысенко, А. А. Бондарь // Труды Одесского политехнического университета. – 2009. – № 2 (32). – С. 7–10.

Хрычиков, В. Е. Влияние комбинированной кокильно-песчаной литейной формы на затвердевание и формирование макроструктуры в крупних отливках из высокопрочного чугуна [Текст] / В. Е. Хрычиков, Н. П. Котешов // Литейное производство. – 1994. – № 12. – С. 12.

Хрычиков, В. Е. К вопросу образования шаровидного графита при модифицировании чугуна магнием [Текст] / В. Е. Хрычиков // Литейное производство. – 1997. – № 2. – С. 5–7.

Косячков, В. А. Перспективы производства биметаллических отливок модифицированием чугуна в литейной форме [Текст] / В. А. Косячков, М. А. Фесенко, Д. В. Денисенко // Процессы литья. – 2004. – № 4. – С. 80–84.

Иванова, Л. А. Повышение герметичности отливок из серого чугуна [Текст] / Л. А. Иванова, П. В. Доценко, И. В. Прокопович, П. В. Каспревич // Пути повышения качества и экономичности литейных процессов, 1995. – С. 11–13.

Иванова, Л. А. Причины потери герметичности отливок из серого чугуна [Текст] / Л. А. Иванова, И. В. Прокопович, П. В. Каспревич // Моделирование в прикладных научных исследованиях, 1996. – С. 25–28.

Иванова, Л. А. Зависимость герметичности серого чугуна от длины графитовых включений [Текст] / Л. А. Иванова, И. В. Прокопович // Моделирование в прикладных научных исследованиях, 1996. – С. 28–32.

Фесенко, М. А. Внутриформенное модифицирование для получения чугунных отливок с дифференцированными структурой и свойствами [Текст] / М. А. Фесенко, А. Н. Фесенко, В. А. Косячков // Литейное производство. – 2010. – № 1. – С. 7–13.

Фесенко, М. А. Исследование процессов внутриформенной обработки чугуна методами физического моделирования [Текст] / М. А Фесенко, В. А. Косячков, А. Н. Фесенко // Вісник Донбаської державної машинобудівної академії. – 2006. – № 3 (5). – С. 7–14.

Endo, M. Effects of small defects, matrix structures and loading conditions on the fatigue strength of ductile cast irons [Text] / M. Endo, K. Yanase // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. – 2014. – Vol. 69. – P. 34–43. doi: 10.1016/j.tafmec.2013.12.005 

Cheng, Y. Test research on the effects of mechanochemically activated iron tailings on the compressive strength of concrete [Text] / Y. Cheng, F. Huang, W. Li, R. Liu, G. Li, J. Wei // Construction and Building Materials. – 2016. – Vol. 118. – P. 164–170. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.05.020 

Borsato, T. Effect of in-mould inoculant composition on microstructure and fatigue behaviour of heavy section ductile iron castings [Text] / T. Borsato, F. Berto, P. Ferro, C. Carollo // Procedia Structural Integrity. – 2016. – Vol. 2. – P. 3150–3157. doi: 10.1016/j.prostr.2016.06.393 

Fourlakidis, V. A generic model to predict the ultimate tensile strength in pearlitic lamellar graphite iron [Text] / V. Fourlakidis, A. Diószegi // Materials Science and Engineering: A. – 2014. – Vol. 618. – P. 161–167. doi: 10.1016/j.msea.2014.08.061 

Bai, Y. Chemical Compositions, Microstructure and Mechanical Properties of Roll Core used Ductile Iron in Centrifugal Casting Composite Rolls [Text] / Y. Bai, Y. Luan, N. Song, X. Kang, D. Li, Y. Li // Journal of Materials Science & Technology. – 2012. – Vol. 28, Issue 9. – P. 853–858. doi: 10.1016/s1005-0302(12)60142-x 

Demin, D. Strength analysis of lamellar graphite cast iron in the «carbon (C) – carbon equivalent (Ceq)» factor space in the range of C = (3,425-3,563) % and Ceq = (4,214-4,372) % [Text] / D. Demin // Technology Audit and Production Reserves. – 2017. – Vol. 1, Issue 1 (33). – P. 24–32. doi: 10.15587/2312-8372.2017.93178 

Seraya, O. V.  Linear Regression Analysis of a Small Sample of Fuzzy Input Data [Text] / O. V. Seraya, D. A. Demin // Journal of Automation and Information Sciences. – 2012. – Vol. 44, Issue 7. – P. 34–48. doi: 10.1615/jautomatinfscien.v44.i7.40 

Дёмин, Д. А. Нечеткая кластеризация в задаче построения моделей «состав – свойство» по данным пассивного эксперимента в условиях неопределённости [Текст] / Д. А. Дёмин // Проблемы машиностроения. – 2013. – № 6. – С. 15–23.





DOI: https://doi.org/10.15587/2313-8416.2017.109175

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.




Copyright (c) 2017 Dmitriy Demin

Creative Commons License
Эта работа лицензирована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 2313-8416 (Online), ISSN 2313-6286 (Print)