ШЛЯХИ РОЗВ’ЯЗАННЯ ПРЯМОЇ І ОБЕРНЕНОЇ ЗАДАЧ «ХІМІЧНИЙ СКЛАД–ВЛАСТИВОСТІ» ЧАВУННОГО ЛИТВА

Анотація

Показано актуальність і техніко-економічну ефективність впровадження у ливарному виробництві практики прогнозування механічних властивостей чавуну за даними його хімічного складу, визначеного в процесі виплавлення. Проаналізовано відомі підходи до розвʼязання класичної в теорії ливарного виробництва задачі «хімічний склад–властивості» чавуну. Продемонстровано особливості розвʼязання прямої задачі, а саме в постановці, коли механічні властивості чавуну (границя міцності, твердість та ін.) розглядаються залежно від відсоткового вмісту хімічних елементів у його складі. Та оберненої задачі, коли в протилежному підході, варіанті предметом пошуку є хімічний склад чавуну залежно від наперед заданих його механічних або фізичних властивостей чи експлуатаційних характеристик. Проаналізовано представлені в науковій літературі рівняння та емпіричні формули, які відображають зв’язок міцності, твердості сірого чавуну зі ступенем евтектичності та вуглецевим еквівалентом його хімічного складу. Ці показники значною мірою узагальнюють і характеризують хімічний склад чавуну. Недоліки відомих формул полягають у невизначеності методик, які були використані при розрахунках величин вуглецевого еквівалента і ступеня евтектичності чавуну під час розроблення формул. Показано, що надійність і достовірність мають методики, які передбачають визначення величин вуглецевого еквівалента та ступеня евтектичності у ймовірнісному підході із застосуванням методу Монте-Карло. Розв’язання оберненої задачі, а саме розрахунку необхідного вмісту хімічних елементів у складі чавуну для забезпечення його заданих властивостей, становить більші труднощі, порівняно з розв’язанням прямої задачі «хімічний склад–властивості» чавуну. На прикладі сірого чавуну з пластинчастим графітом показано можливі шляхи розвʼязання прямої і оберненої задач.