<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/0368-0797-2019-10-763-768</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-1731</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METALLURGICAL TECHNOLOGIES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ СТАЛЬНЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛОС НА УСТАНОВКЕ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ И ДЕФОРМАЦИИ. СООБЩЕНИЕ 2</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>PRODUCTION OF THREE-LAYER STEEL BIMETALLIC STRIPS IN THE UNIT OF CONTINUOUS CASTING AND DEFORMATION. REPORT 2</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лехов</surname><given-names>О. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lekhov</surname><given-names>O. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д.т.н., профессор кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии </p><p>620012, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Engineering and Vocational Training in Machinery and Metallurgy</p></bio><email xlink:type="simple">MXLehov38@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Михалев</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhalev</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>старший преподаватель кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии</p><p> 620012, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Senior Lecturer of the Chair of Engineering and Vocational Training in Machinery and Metallurgy</p></bio><email xlink:type="simple">mialex@trubprom.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шевелев</surname><given-names>М. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shevelev</surname><given-names>M. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>начальник лаборатории неразрушающего контроля </p><p>620057,  Екатеринбург, ул. Таганская, 56</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Head of Nondestructive Testing Laboratory</p></bio><email xlink:type="simple">MMShevelev@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Российский государственный профессионально-педагогический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Russian State Vocational Pedagogical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>ЗАО «Центр тепловизионной диагностики»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>ZAO Center of Thermal Imaging Diagnostics</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>11</month><year>2019</year></pub-date><volume>62</volume><issue>10</issue><fpage>763</fpage><lpage>768</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Лехов О.С., Михалев А.В., Шевелев М.М., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Лехов О.С., Михалев А.В., Шевелев М.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Lekhov O.S., Mikhalev A.V., Shevelev M.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1731">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1731</self-uri><abstract><p>Обоснована актуальность задачи определения напряженно-деформированного состояния металлов плакирующего слоя и основной  полосы при получении трехслойного биметалла легированная сталь – конструкционная сталь – легированная сталь. Показано температурное поле основной полосы и плакирующего слоя для расчета напряженно-деформированного состояния металлов трехслойной биметаллической полосы. Приведены исходные данные для расчета напряженно-деформированного состояния трехслойной биметаллической  полосы. Для оценки влияния коэффициента трения между плакирующими слоями и основной полосой на напряженно-деформированное  состояние металлов в очаге деформации приняты три его значения. Описана геометрическая модель для расчета напряженно-деформированного состояния и течения металла в очаге деформации плакирующего слоя. Приведены характерные линии и точки, для которых  проведен расчет. Описана методика решения задачи определения напряжений и течения металла в очаге деформации методом конечных  элементов с использованием пакета ANSYS. Приведены закономерности течения металла плакирующего слоя по длине очага деформации и перемещения основной полосы биметаллического слитка. Определены величины взаимного смещения слоев биметаллической  полосы в  зависимости от степени деформации плакирующего слоя. Даны рекомендации по степени деформации плакирующих слоев для  улучшения качества трехслойного биметалла. Представлены закономерности распределения осевых и касательных напряжений в очаге  деформации при получении стальных трехслойных биметаллических полос на установке совмещенного процесса непрерывного литья  и  деформации. Дана оценка напряженного состояния металла плакирующего слоя в очаге циклической деформации с позиции улучшения  качества трехслойных биметаллических полос при получении на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper states urgency of the problem of determining stressstrain state of metals of the cladding layer and the main strip in  production of three-layer bimetal: alloyed steel-constructional steelalloyed steel. Temperature field of the main strip and cladding layer  is given to calculate stress-strain state of metals of three-layer bimetallic strip. Initial data for calculating this stress-strain state are  given. To assess the effect of coefficient of friction between cladding  layer  s and the main strip on stress-strain state of metals in deformation zone, three values of it are taken. Geometric model is described  for calculating stress-strain state and metal flow in deformation center of cladding layer. Characteristic lines and points of calculation are  provided. Technique for solving the problem of determining stresses  and flows in deformation focus is described by finite element method  using ANSYS app. Regularities of flow of cladding layer’s metal  along the length of deformation center and movement of the main  strip of bimetallic ingot are given. Values   of mutual displacement of  layers of bimetallic strip are determined as a function of deformation  degree of the cladding layer. And the recommendations are given on  this degree to improve quali ty of a three-layer bimetal. Regularities  of distribution of axial and tangential stresses in deformation center  are presented for production of steel three-layer bimetallic strips in  the unit of combined continuous casting and deformation. Stress state  of the cladding layer’s metal in focus of cyclic deformation was estimated from the position of improving quality of three-layer bimetallic strips produced in such unit.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd> установка</kwd><kwd> совмещенный процесс</kwd><kwd> непрерывное литье</kwd><kwd> боек</kwd><kwd> полоса</kwd><kwd> расплав металла</kwd><kwd> трехслойный биметалл</kwd><kwd> напряжение</kwd><kwd>  деформация</kwd><kwd> очаг деформации</kwd><kwd> плакирующий слой</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>unit</kwd><kwd> combined process</kwd><kwd> continuous casting</kwd><kwd> striker</kwd><kwd> strip</kwd><kwd> metal  melt</kwd><kwd> three-layer bimetal</kwd><kwd> tension</kwd><kwd> deformation</kwd><kwd> deformation center</kwd><kwd>  cladding layer</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лехов О.С., Михалев А.В. Исследование процесса получения трехслойных стальных биметаллических полос на установке непрерывного литья и деформации. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2019. № 8. С. 594 – 599.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lekhov O.S., Mikhalev A.V. Production of three-layer steel bimetallic strips in the unit of continuous casting and deformation. Report 1. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019, no. 8, pp. 594–599. (In  Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лехов О.С., Михалев А.В. Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации для производства листов из стали для сварных труб. Теория и расчет. – Екатеринбург: Издво УМЦ УПИ, 2017. – 151 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lekhov O.S., Mikhalev A.V. Ustanovka sovmeshchennogo protsessa nepreryvnogo lit’ya i deformatsii dlya proizvodstva listov iz stali dlya svarnykh trub [Unit of combined continuous casting and deformation process for the production of steel sheets for welded pipes.  Theory and calculation]. Ekaterinburg: izd-vo UMTs UPI, 2017,  151  p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Эренберг Х.-Ю. Литье и обжатие с разливки тонких слябов на заводе фирмы «Маннесман ререн-верке АГ». – В кн.: Металлургическое производство и технология металлургических процессов. – М.: Металлургия, 1990. С. 46 – 56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Erenberg Kh.-Yu. Casting and compression from the casting of  thin slabs at the factory of “Mannesman Rhenen-Verke AG” Company. In: Metallurgicheskoe proizvodstvo i tekhnologiya metallurgicheskikh protsessov [Metallurgical production and technology of  metallurgical processes]. Moscow: Metallurgiya, 1990, pp. 46–56.  (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Форнасье М., Пьемонте К., Пигани А., Сатонин А. Литье и прокатка тонких слябов из сталей категории API для применения в арктических условиях // Металлургическое производство и технологии. 2011. № 1. С. 16 – 29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fornas’e M., P’emonte K., Pigani A., Satonin A. Casting and rolling  of thin slabs from API steels for use in arctic conditions. Metallurgicheskoe proizvodstvo i tekhnologii. 2011, no. 1, pp. 16–29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fujii H., Ohashi T., Hiromoto T. On the formation of the internal cracks in continuously cast slabs // Transact. Iron and Steel Inst. Japan. 1978. Vol. 18. No. 8. P. 510 – 518.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fujii H., Ohashi T., Hiromoto T. On the formation of the internal  cracks in continuously cast slabs. Transact. Iron and Steel Inst. Japan. 1978, vol. 18, no. 8, pp. 510–518.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 15.0. http/www.cadfer.ru</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 15.0. http/www.cadfer.ru.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Takashima Y., Yanagimoto I. Finite element analysis of flange spread behavior in H-beam universal rolling // Wiley in Steel research international. 2011. Vol. 82. P. 1240 – 1247.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Takashima Y., Yanagimoto  I.  Finite  element  analysis  of  flange  spread behavior in H-beam universal rolling. Wiley in Steel Research International. 2011, vol. 82, pp. 1240–1247. </mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Karrech A., Seibi A. Analytical model of the expansion in of tubes under tension // Journal of Materials Processing Technology. 2010. Vol. 210. P. 336 – 362.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karrech A., Seibi A. Analytical model of the expansion in of tubes  under tension. Journal of Materials Processing Technology. 2010,  vol. 210, pp. 336–362.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kazakov A.L., Spevak L.F. Numeral and analytical studies of nonlinear parabolic equation with boundary conditions of a special form // Applied Mathematical Modelling. 2013. Vol. 37. No. 10-13. P. 6918 – 6928.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazakov A.L., Spevak L.F. Numeral and analytical studies of nonlinear parabolic equation with boundary conditions of a special  form. Applied Mathematical Modelling. 2013, vol. 37, no. 10-13,  pp. 6918–6928.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kobayashi S., Oh S-I, Altan T. Metal forming and finite-elemente method. – New York: Oxford University Press, 1989. – 377 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kobayashi S., Oh S-I, Altan T. Metal forming and finite-element method. New York: Oxford University Press, 1989, 377 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jansson N. Optimized sparse matrix assembly in finite element solvers with one-sided communication // High Performance Computing for Computational Sience. VECPAR 2012 Springer Berlin Heidelberg, 2013. P. 128 – 139.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jansson N. Optimized sparse matrix assembly in finite element solvers with one-sided communication. High Performance Computing for Computational Science. VECPAR 2012 Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 128–139. </mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Matsumia Т., Nakamura Y. Mathematical model of slab bulging during continuous casting. In: Applied Mathematical, and Physical Models in Iron and Steel Industry // Proceedings of the 3rd Process Technological Conference, Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982, New York. P. 264 – 270.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Matsumia Т., Nakamura Y. Mathematical model of slab bulging  during continuous casting. In: Applied Mathematical and Physical Models in Iron and Steel Industry. Proc. of the 3rd Process Tech. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982. New York, 1982,  pp.  264–270.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лехов О.С., Гузанов Б.Н., Лисин И.В., Билалов Д.Х. Исследование совмещенного процесса непрерывной разливки и циклической деформации для получения листов из стали // Сталь. 2016. № 1. С. 59 – 62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lekhov O.S., Guzanov B.N., Lisin I.V., Bilalov D.Kh. Combined  process of continuous casting and cyclic deformation for production  of steel sheets. Stal’, 2016, no. 1, pp. 52. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. – М.: Мир, 1976. – 349 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boley Bruno A., Weiner Jerome H. Theory of Thermal Stresses.  New York: John Wiley &amp; Sons, 1960. (Russ.ed.: Boley B., Weiner J.  Teoriya temperaturnykh napryazhenii. Moscow: Mir, 1964, 517 p.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лехов О.С. Исследование напряженно-деформированного состояния системы валки – полоса при прокатке широкополочной балки в клетях универсально-балочного стана. Сообщение 2 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 12. С. 15 – 19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lekhov O.S. Study of stress-strain state of rolls-band system at rolling of broad-flanged beam in stands of universal beam mill. Report  2.  Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2014, no. 12, pp. 15–19. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sorimachi K., Emi T. Elastoplastic stress analysis of bulging as a major cause of internal cracks in continuously cast slabs // Tetsu to hagane. 1977. Vol. 63. No. 8. P. 1297 – 1304.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sorimachi K., Emi T. Elastoplastic stress analysis of bulging as a  major cause of internal cracks in continuously cast slabs. Tetsu to Hagane. 1977, vol. 63, no. 8, pp. 1297–1304.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шляхова Г.В., Баранникова С.А., Бочкарева А.В., Зуев Л.Б. Исследование структуры биметалла конструкционная углеродистая сталь – нержавеющая сталь // Изв. вуз. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 4. С. 300 – 305.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shlyakhova G.V., Barannikova S.A., Bochkareva A.V., Zuev L.B.  Study of the structure of bimetal “Construction carbon steel – stainless steel”. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018, vol. 61, no. 4,  pp.  300–305. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ли Ю.В., Баранникова С.А., Зуев Л.Б. Локализация пластической деформации в слоистых материалах. Сб. материалов ХII Международной конференции « Механика, ресурс и долговечность материалов и конструкций». – Екатеринбург: изд. ИМАШ УрО РАН, 2018. С. 198.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li Yu.V., Barannikova S.A., Zuev L.B. Localization of plastic deformation in layered materials. In: Sb. materialov XII Mezhdunarodnoi konferentsii “Mekhanika, resurs i dolgovechnost’ materialov i konstruktsii” [Papers of the 12th Int. Conf. “Mechanics, Resource  and Durability of Materials and Structures”]. Ekaterinburg: izd-vo  IMASH UrO RAN, 2018, p. 198. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Судник А.В., Петров И.В., Галиновский А.Л., Колпаков В.И., Моисеев В.А. Перспективные направления применения биметаллов в машиностроении // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2015. № 2. С. 80 – 88.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sudnik A.V., Petrov I.V., Galinovskii A.L., Kolpakov V.I., Moiseev  V.A. Promising areas of application of bimetals in machine  building. Fundamental’nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii. 2015, no. 2, pp. 80–88. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Плохих А.И., Пустырский С.В. Моделирование процесса пластической деформации многослойных металлических материалов. – В кн.: Сб. докладов Международного научно-технического конгресса «ОМД 2014». Фундаментальные проблемы. Инновационные материалы и технологии». Ч. 1. – М.: изд. ООО «Белый ветер», 2014. С. 221 – 226.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Plokhikh A.I., Pustyrskii S.V. Modeling of the process of plastic deformation of multilayer metallic materials. In: Sb. dokladov mezhdunarodnogo nauchno-tekhnicheskogo kongressa ‘OMD 2014. Fundamental’nye problemy. Innovatsionnye materialy i tekhnologii’: vol. 1 [Papers of the Int. Sci. and Tech. Congress “OMD 2014”.  Fundamental Problems. Innovative Materials and Technologies].  Moscow: OOO Belyi veter, 2014, pp. 221–226. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
