Оцінка розподілу неметалевих включень у сталевій продукції з використанням методу стереологічної реконструкції

Simple item page
dc.contributor.authorЄфімова, В. Г.
dc.contributor.authorСмірнов, Ю. О.
dc.contributor.authorМалій, О. Г.
dc.contributor.authorГрудкіна, Н. С.
dc.contributor.authorYefimova, V. G.
dc.contributor.authorSmirnov, Yu. O.
dc.contributor.authorMalii, O. G.
dc.contributor.authorHrudkina, N. S.
dc.date.accessioned2026-08-24T13:12:44Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractУ роботі показано, що неметалічні включення, які утворюються в процесі виробництва сталі, значно впливають на властивості сталі та металопродукції і їх видалення в процесах виробництва сталі, що відіграє головну роль при отриманні продукції високої якості. Доведено, що для отримання кількісної інформації про розмір та кількість неметалевих включень мож­на використовувати стереологічний аналіз. Висвітлено, що «чиста сталь» включає управління вмістом усіх включень, що містяться в сталі, з ура­хуванням включень, більших, ніж критичний розмір, який відбивається на якості готової продукції. Показано, що неметалеві сталі в готовому продукті представлені оксидами, при цьому на сьогодніш­ній день оцінка забрудненості сталі є недостатньою і в окремих випадках має умовний характер. Установлено, що жодна з чинних шкал, а саме ASTM E45, ISO 4967:1979, SKF та інші, не відображають цілком реального ступеня забрудненості сталі. При цьому дані хімічного аналізу досліджуваних зразків свідчать, що вміст неметалевих включень перевищує на 20–30 % дані, отримані за допомогою викорис­тання стандартних металографічних методик. Висвітлено, що нині велике поширення серед кількісних методів аналізу набули статистичні методи оцінки розмірів та розподілу включень. Показано, що для всебічної оцінки забрудненості сталі неметалевими включеннями необхідно проводи­ти комплексний аналіз, що містить оцінку їх складу, морфології, розмірів та розподілу. Показано, що для статистичної оцінки розподілу неметалевих включень за розмірами в роботі роз­роблено методику, що дає змогу виявляти розподіл великих неметалевих включень у стальній продукції. З’ясовано, що для виявлення крупних неметалевих включень можна застосовувати логарифмічно нор­мальний (логнормальний) розподіл еквівалентних діаметрів неметалевих включень, в основі якого лежить мультиплікативний процес формування випадкових величин. Показано, що для отримання кривої розподілу вся виявлена сукупність неметалевих включень (окремо для сульфідів та оксидів) ділилася за розмірами інтервали, при цьому результати аналізу значно залежали від кількості інтервалів, тобто розмірних груп. Показано, що з використанням розробленої методики проведено кількісну оцінку забрудненості безпе­рервнолитих заготовок неметалевими включеннями. Показано, що в результаті проведених досліджень розроблено методику стереологічної реконструкції розподілу неметалевих включень, що визначає невраховані неметалеві включення розміру, що перевищує критичний. З’ясовано з проведенням кількісної оцінки забруднення безперервнолитих заготовок неметалевими включеннями з використанням методики стереологічної реконструкції логнормального розподілу вклю­чень за розмірами дає змогу прогнозувати кількість великих неметалевих включень у металевій продукції.
dc.description.abstractThe work shows that non-metallic inclusions formed in the steel production process significantly affect the properties of steel and metal products, and their removal in steel production processes plays a major role in obtaining high-quality products. It is proven that stereological analysis can be used to obtain quantitative information about the size and number of non-metallic inclusions. It is highlighted that “clean steel” includes controlling the content of all inclusions contained in steel, taking into account inclusions larger than the critical size, which affects the quality of the finished product. It is shown that non-metallic steels in the finished product are represented by oxides, while today the assessment of steel contamination is insufficient and in some cases is conditional. It is established that none of the current scales, namely ASTM E45, ISO 4967:1979, SKF and others, do not fully reflect the real degree of steel contamination [. At the same time, the data of chemical analysis of the studied samples indicate that the content of non-metallic inclusions exceeds by 20-30% the data obtained using standard metallographic methods. It is highlighted that at present, statistical methods for estimating the size and distribution of inclusions have become widespread among quantitative methods of analysis. It is shown that for a comprehensive assessment of the contamination of steel with non-metallic inclusions, it is necessary to conduct a complex analysis, which includes an assessment of their composition, morphology, size and distribution. It is shown that for the statistical assessment of the distribution of non-metallic inclusions by size, a method was developed in the work that allows detecting the distribution of large non-metallic inclusions in steel products. It was found that for the detection of large non-metallic inclusions, a logarithmically normal (lognormal) distribution of equivalent diameters of non-metallic inclusions can be used, which is based on the multiplicative process of forming random variables. It is shown that to obtain a distribution curve, the entire detected set of non-metallic inclusions (separately for sulfides and oxides) was divided by size intervals, while the analysis results largely depended on the number of intervals, i.e. size groups. It is shown that using the developed methodology, a quantitative assessment of the contamination of continuously cast billets with non-metallic inclusions was carried out. It is shown that as a result of the research, a method of stereological reconstruction of the distribution of non-metallic inclusions was developed, which determines unaccounted non-metallic inclusions of a size exceeding the critical one. It was found that quantitative assessment of the contamination of continuously cast billets with non-metallic inclusions using the method of stereological reconstruction of the lognormal distribution of inclusions by size allows predicting the number of large non-metallic inclusions in metal products.
dc.identifier.citationЄфімова В. Г., Смірнов Ю. О., Малій О. Г., Грудкіна Н. С. Оцінка розподілу неметалевих включень у сталевій продукції з використанням методу стереологічної реконструкції. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2026. No 6. С. 101-106. DOI: https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-13
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-13
dc.identifier.issn3041-2080
dc.identifier.issn3041-2099
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2372-8398
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0009-0479-5828
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0009-1352-3867
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0914-8875
dc.identifier.urihttps://dspace.mipolytech.education/handle/mip/3859
dc.language.isouk
dc.publisherТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА»
dc.subjectнеметалеві включення
dc.subjectлогнормальний розподіл
dc.subjectстереологічна реконструкція
dc.subjectбез­перервнолиті заготовки
dc.subjectnon-metallic inclusions
dc.subjectlognormal distribution
dc.subjectstereological reconstruction
dc.subjectcontinuously cast billets
dc.titleОцінка розподілу неметалевих включень у сталевій продукції з використанням методу стереологічної реконструкції
dc.title.alternativeAssessment of the distribution of non-metallic inclusions in steel products using the stereological reconstruction method
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Оцінка розподілу неметалевих включень у сталевій продукції з використанням методу стереологічної реконструкції.pdf
Size:
665.81 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

№ 6 2026
Кафедра матеріалознавства, механіки та природничих наук (МАТМЕХ)
Циклова комісія з автоматизації металургійного виробництва та механічного обладнання