ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМ. Г.В. КАРПЕНКА НAH УКРАЇНИ
KARPENKO PHYSICO-MECHANICAL INSTITUTE OF THE NAS OF UKRAINE

 

Department № 17
Microstructural fracture mechanics of materials

The scientific credo: development of the evaluation methods and mode to improve the physico- mechanical properties, particularly fatigue crack resistance characteristics, of structural and functional materials by optimizing the chemical and phase composition and structure morphology with relation to the fracture micromechanisms under operating environments, primarily hydrogenous, influence.

Main research:

  • fundamental aspects of material fatigue, i.e. crack initiation and growth stages, at low and high temperatures and under the influence of operational environments (vtoma, zal);
  • methods of the fatigue durability increasing of high-strength wheel and spring steels, aluminum alloys and their welded joints (rail and aircraft transport, space engineering) (Hol + Kyluk, koleso, microskop);
  • optimization of the physico-mechanical properties of metallic, ceramic and composite materials, including nanostructured, under the influence of reducing and oxidizing technological environments (fuel cell hydrogen energy); (Komirky, Podhurska-1);
  • monitoring of the stress-strain state and the structure and mechanical properties degradation of materials and structural components by non-destructive methods based on its physical characteristics changing. (Holovatuk)

Department staff:

Осташ
Орест Петрович
завідувач відділу,
д. т. н., проф.
+38(032)2635100
 
Андрейко
Ігор Михайлович
ст. наук. співроб.,
к.т.н., ст. н. с.
+38(032)2634028
Василів
Богдан Дмитрович
ст. наук. співроб.,
к.т.н., ст. н. с.
+38(032)2296693
Чепіль
Роман Володимирович
ст. наук. співроб.,
к.т.н.
+38(032)2296245
Віра
Володимир Володимирович
наук. співроб.,
к. т. н.
+38(032)2634028
Головатюк
Юрій Володимирович
наук. співроб.,
к. т. н.
+38(032)2634028
Івасишин
Андрій Дмитрович
наук. співроб.,
к. т. н.
+38(032)2296693
Кулик
Володимир Володимирович
наук. співроб.,
к. т. н.
+38(032)2634028
Грибовська
Вікторія Іванівна
мол. наук. співроб.
+38(032)2296245
Подгурська
Вікторія Ярославівна
мол. наук. співроб.
+38(032)2296693
 

Шаповалов Герогій Олександрович  Інженер І кат.  +38(032)2296608

Пронік Василь Михайлович  інженер ІІ кат.  +38(032)2634028

Горак Ігор Степанович  технік І кат.  +38(032)2296608

Тепла Ніна Михайлівна  технік І кат.  +38(032)2296245  ninatepla@yandex.ru

Кисилевський Лев Несторович  технік ІІ кат.  +38(032)2296608

Перегінець Володимир Миколайович  слюсар 6 р.  +38(032)2296608

Чабан Михайло Іванович  слюсар 6 р.  +38(032)2296608

Department’s productions and equipments:

 
 
 Main publications:
  1. Ostash O.P., Chepil R.V., Vira V.V. Fatigue crack initiation and propagation at different stress ratio values of uniaxial pulsating loading // Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. – 2011. – 34. –p. 430 – 437.
  2. Two-frame phase-shifting interferometry for retrieval of smooth surface and its displacements / L.I. Muravsky, O.P. Ostash, T. I. Voronjak et al. // Optics and Lasers in Engineering.— 2011. – 49, № 3. – P. 305-312.
  3. Осташ О.П., Витвицький В.І. Двоїстість дії водню на механічну поведінку сталей і структурна оптимізація їх водневотривкості // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2011. – № 4. – С. 5-19.
  4. Ostash O.P., Vytvyts'kyi V.I. Duality of the action of hydrogen on the mechanical behaviour of steels  and structural optimization of their hydrogen resistance // Materials Science.- 2012.- 47(4).- P. 421-437.
  5. Про концепцію вибору сталей для високоміцних залізничних коліс / О.П. Осташ, В.Г. Анофрієв, І.М. Андрейко та ін. // Фіз.–хім. механіка матеріалів. – 2012. – № 6. – С. 7-13.
  6. Ostash O. P., Anofriev V. H., Andreiko I. M., Muradyan L. A., Kulyk V. V. On the concept of selection of steels for high-strength railroad wheels // Materials Science.- 2013.- 48(6).- P. 697-703.
  7. Вплив тривалої експлуатації на структуру і фізико-механічні властивості алюмінієвих сплавів типу Д16 і В95 / О. П. Осташ, І. М. Андрейко, Л. І. Маркашова та ін.  // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2013. – №1. – С. 18-27.
  8. Ostash O. P., Andreiko I. M., Markashova L. І., Holovatyuk Yu. V., Semenets’ О. І., Koval’chuk L. B. Influence of long-term operation on the structure and physicomechanical properties of D16- and V95-type aluminum alloys // Materials Science.- 2013.- 49(1).- P. 13-24.
  9. Грибовська В. І., Чепіль Р. В. Оцінювання витривалості пружних клем рейкового скріплення КПП-5 // Фіз.-хім. механіка матеріалів.- 2013.- № 1.- С. 111-115. 
  10. Hrybovs’ka V. I., Chepil’ R. V. Estimation of the durability of elastic clamps of the KPP-5 rail fastening // Materials Science.- 2013.- 49(1).- P. 124-129.
  11. Діагностика технічного стану авіаконструкцій після довготривалої експлуатації / О.П. Осташ, Д.С. Ківа, В.М. Учанін та ін. // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. – 2013. – № 2. – С. 15-22.
  12. Ostash O.P., Kiva D.S., Uchanin V.M, Semenets' O.I., Andreiko I.M., Golovatyuk Yu.V. Diagnostics of technical condition of aircraft structures after long-term service // Tekhnicheskaya Diagnostika I Nerazrushayushchiy Kontrol.- 2013.- № 2.- P. 15-22.
  13. Осташ О. П., Вольдемаров О. В., Гладиш П. В. Діагностування структурно-механічного стану сталей парогонів коерцитиметричним методом і прогнозування їх ресурсу // Фіз.-хім. механіка матеріалів.- 2013.- № 5.- С. 98-111.
  14. Ostash O. P., Vol’demarov O. V., Hladysh P. V. Diagnostics of the structural-mechanical state of steels of steam pipelines by the coercimetric method and prediction of their service life // Materials Science.- 2014.- 49(5).- P. 667-680.
  15. Вплив відновлювального і окиснювального середовищ на фізико-механічні властивості керамік ScCeSZ–NiO та YSZ–NiO / Б. Д. Василів, В. Я. Подгурська, О. П. Осташ та ін. // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2013. – № 2. – С. 5–13.
  16. Vasyliv B. D., Podhurs’ka V. Ya., Ostash O. P., Vasyl’ev О. D., Brodnikovs’kyi E. M. Influence of reducing and oxidizing media on the physicomechanical properties of ScCeSZ–NiO and YSZ–NiO ceramics // Materials Science.- 2013.- 49(2).- P. 135-144.
  17.  Andrzejczuk M., Vasylyev O. , Brodnikovskyi I. et al. Microstructural changes in NiO–ScSZ composite following reduction processes in pure and diluted hydrogen // Materials Characterization. – 2014. – №87. – P. 159–165.
  18. Низькотемпературна і корозійна циклічна тріщиностійкість алюмінієвих сплавів Д16АТНВ і В95Т1 після тривалої експлуатації /  О.П. Осташ, І.М. Андрейко, Ю.В. Головатюк та ін. // Фіз.– хім. механіка матеріалів.– 2014. – №.3. – С. 38–44.
  19. Ostash O. P., Andreiko I. M., Holovatyuk Yu. V., Semenets’ O. I., Koval’chuk L. B. Low-temperature and corrosion fatigue crack-growth resistance of D16ATNV and V95T1 aluminum alloys after long-term operation // Materials Science.- 2014.- 50(3).- P. 350-357.
  20. Prikhna T., Cabioc'h T., Gawalek W., Ostash O. et al. Study of the thermal stability and mechanical characteristics of MAX phases of Ti-Al-C(N) system and their solid solutions // Advances in Science and Technology.-  2014. – 87. – P. 123–128.
  21. Prikhna T., Ostash O., Basuyk T. et al. Thermal stability and mechanical characteristics of  densified Ti3AlC2-based material // Solid State Phenomena.- 2015.- Vol. 230.- P. 140-143.
Patents:

1.Patent №69091 (Ukraine). Method of modeling of materials degradation in structure component after long-term service / O.P. Ostash, V.M. Uchanin, I.M. Andreiko, Yu. V. Holovatyuk. Bul. № 8; 25.04.2012.
2.Patent №71087 (Ukraine). Method of prediction of steels resistance to hydrogen embrittlement / O.P. Ostash, V.I. Vytvyts'kyi, R.V. Chepil'. Bul. № 13; 10.07.2012.
3.Patent №69067 (Ukraine). Method of fatigue process zone size estimation / O.P. Ostash, R.V. Chepil', I.M. Andreiko et al. Bul. № 8; 25.04.2012.
4.Patent №101424 (Ukraine). Eddy-current method of estimation of the material in-service degradation / O.P. Ostash, V.M. Uchanin, I.M. Andreiko, Yu. V. Holovatyuk. Bul. № 6; 25.03.2013.
5.Patent №78992 (Ukraine). Method of treatment of NiO containing anodes of ceramic full cell/ O.P. Ostash, B.D. Vasyliv, V. Ya. Podhurska, O.D. Vasylyev. Bul. № 7; 10.04.2013.
6.Patent №83151 (Ukraine). Method of  uniform electrocontact heating of specimens with variable cross-section / O.P. Ostash, R.V. Chepil', V.I. Hrybovska. Bul. № 16; 27.08.2013.
7.Patent №106168 (Ukraine). Eddy-current method of estimation of material structure local degradation during long-term service / O.P. Ostash, V.M. Uchanin, I.M. Andreiko et al. Bul. № 14; 25.07.2014.
8.Patent №92330 (Ukraine). Method of heart treatment of the cast hypoeutectic Ti-Si-Al-Zr alloy  / O.P. Ostash, A.D. Ivasyshyn. Bul. № 15; 11.08.2014.
9.Patent №106837 (Ukraine). Method of  prediction of the heat power plant pipeline residual life / O.P. Ostash, R.V. Chepil', O.V. Voldemarov, P.V. Hladysh. Bul. № 19; 10.10.2014.
10.Patent №106836 (Ukraine). Method of estimation of wheel steels serviceability/ O.P. Ostash, I.M. Andreiko, V.V. Kulyk. Bul. № 19; 10.10.2014.
11.Patent №94545 (Ukraine). Heat-resistant material for fuel cells / O.P. Ostash, T. O. Prihna , A.D. Ivasyshyn et al. Bul. № 22; 25.11.2014.

Partners:

1.SP "ANTONOV", Kyiv
2.INTERPIPE NTRP, Dnipropetrovsk
3.Design Office Yuzhnoe, Dnipropetrovsk
4.SP "LORTA", Lviv
5.Paton Welding Institute NASU, Kyiv
6.Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of NASU, Kyiv
7.Bakul Institute for Superhard Materials of NASU, Kyiv
8.Physical and Technological Institute of Metals and Alloys of  NASU, Kyiv
9.Nekrasov Institute for Ferrous Metallurgy of NASU, Dnipropetrovsk
10.Oles Honchar National University, Dnipropetrovsk
11.National Technical University, Zaporizhya