blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-11-15-22blackmet-403Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESРАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ И ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ ПРИ ЭЛЕКТРОЗАКАЛКЕCALCULATION OF TEMPORAL AND RESIDUAL VOLTAGE DURING THE ELECTROHARDENING OF FORMING ROLLSСамойловичЮ. А.SamoilovichYu. A.

д.т.н., профессор, гл. научный сотрудник лаборатории нагревательных печей

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Re-searcher of Laboratory of heating furnaces 

platan09@yandex.ruОАО «Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники»(620219, Россия, Екатеринбург , ул. Студенческая, 16)РоссияOJSC “Research Institute of Metallurgical Heat Engineering” (“VNIIMT”) (16, Studencheskaya str., Ekaterinburg, 620219, Russia)Russian Federation20142803201557111522Copyright © Самойлович Ю.А., 20152015Самойлович Ю.А.Samoilovich Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/403

Представлена физико-математическая модель термонапряженного состояния стальных прокатных валков, закаливаемых после индукционного электронагрева. Реализация модели осуществляется путем численного решения системы взаимосвязанных уравнений нелинейной теплопроводности и термовязкоупругости с учетом кинетики фазовых превращений аустенита и специфики индукционного нагрева валков. Адекватность математической модели подтверждается сопоставлением расчетных значений напряжений в прокатном валке диаметром 210 мм с экспериментальными данными, полученными методом Закса. 

The article presents the physicomathematical model of thermo-stressed state of steel forming rolls, hardened after the induction electric heating. The model is implemented by numerical calculation of number of interrelated nonlinear heat conduction and thermoviscoelastivity equations taking into account the kinetics of phase transformation of austenite and specific character of forming rolls induction heating. The comparison of calculated values of voltage in the forming roll with 210 mm in diameter with the test data obtained by Sacha method confirms the adequacy of the mathematical model. 

прокатный стальной валокиндукционный нагревзакалкапревращения аустенитабейнитмартенситsteel forming rollinduction heatinghardeningtransformation of austenitebainitemartensiteReferencesПетров А.С., Карманов А.И. Производство валков холодной прокатки. − М.: Металлургиздат, 1962. − 216 с.Petrov A.S., Karmanov A.I. Proizvodstvo valkov kholodnoi prokatki [Manufacture of rolls of cold rolling]. Moscow: Metallurgizdat, 1962. 216 p. (In Russ.).Гедеон М.В., Соболь Г.П., Паисов И.В. Термическая обработка валков холодной прокатки. − М.: Металлургия, 1973. − 344 с.Gedeon M.V., Sobol’ G.P., Paisov I.V. Termicheskaya obrabotka valkov kholodnoi prokatki [Heat treatment of the cold rolling rolls]. Moscow: Metallurgiya, 1973. 344 p. (In Russ.).Вафин Р.К., Покровский А.М., Лешковцев В.Г. Прочность термообрабатываемых прокатных валков. − М.: Изд. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004. − 259 с.Vafi n R.K., Pokrovskii A.M., Leshkovtsev V.G. Prochnost’ termoobrabatyvaemykh prokatnykh valkov [Strength of heat treatable mill rolls]. Moscow: Izdanie MGTU im. N.E.Baumana, 2004. 259 p. (In Russ.).Кувалдин А.Б., Лепешкин А.Р. Скоростные режимы индукционного нагрева и термонапряжения в изделиях. − Новосибирск: Изд. НГТУ, 2006. − 282 с.Kuvaldin A.B., Lepeshkin A.R. Skorostnye rezhimy induktsionnogo nagreva i termonapryazheniya v izdeliyakh [Speed mode of induction heating and thermal stresses in the products]. Novosibirsk, 2006. 282 p. (In Russ.).Ильюшин А.А., Победря Б.Е. Основы математической теории термовязкоупругости. − М.: Наука, 1970. − 280 с.Il’yushin A.A., Pobedrya B.E. Osnovy matematicheskoi teorii termovyazkouprugosti [Fundamentals of mathematical theory of thermoviscoelasticity]. Moscow: Nauka, 1970. 280 p. (In Russ.).Головин Г.Ф., Замятнин М.М. Высокочастотная термическая обработка. Изд. 3. − Л.: Машиностроение, 1990. − 239 с.Golovin G.F., Zamyatnin M.M. Vysokochastotnaya termicheskaya obrabotka [High-frequency heat treatment]. Leningrad: Mashinostroenie ( LO), 1990. 239 p. (In Russ.).Новацкий В. Вопросы термоупругости. – М.: Изд. АН СССР, 1962. − 364 с.Novatskii V. Voprosy termouprugosti [Questions of thermoelasticity]. Moscow: Izd. AN SSSR, 1962. 364 p. (In Russ.).Дергунов И.Д. Определение периода релаксации углеродистых сталей и цветных металлов// Журнал технической физики. 1951. Т. 21. Вып. 12. С. 1526 – 1534.Dergunov I.D. Determination of the relaxation of carbon-grained steels and non-ferrous metals. Zhurnal tekhnicheskoi fiziki. 1951, Vol. 21. Issue 12, pp. 1526–1534. (In Russ.).Перлит в углеродистых сталях / В.М. Счастливцев, Д.А. Мирзаев, И.Л. Яковлева и др. − Екатеринбург .: УРО РАН, 2006. − 311с.Schastlivtsev V.M., Mirzaev D.A., Yakovleva I.L. etc. Perlit v uglerodistykh stalyakh [Perlite in carbon steels]. Ekaterinburg. URO RAN, 2006. 311p. (In Russ.).Kostinen D.P., Marburger R.E. A general equation prescribing the extent of austenite – martensite transformation in pure iron-carbon alloys and plain carbon steels// Acta Metallurgia. 1959. Vol.7. P. 59 − 60.Kostinen D.P., Marburger R.E. A general equation prescribing the extent of austenite – martensite transformation in pure iron-car-bon alloys and plain carbon steels. Acta Metallurgia, 1959. Vol.7, pp. 59–60.Umemoto M., Horiuchi K., Tamura I. Transformation Kinetic of Beinit during Isotermal Holding and Continuous Cooling // Trans. ISIJ. 1982. Vol. 22. P. 854 – 861.Umemoto M., Horiuchi K., Tamura I.: Transformation Kinetic of Beinit during Isotermal Holding and Continuous Cooling. Trans. ISIJ, 1982. Vol. 22, pp.854–861.Борисенко В.Г., Божко С.А., Серебренников А.М. Исследование закаленного слоя валков для холодной прокатки стальной ленты // Сталь. 1962. № 5. C. 452 – 454.Borisenko V.G., Bozhko S.A., Serebrennikov A.M. Research of hardened layer of cold rolled steel strip. Stal’, 1962, no. 5, pp. 452–454. (In Russ.).Склюев П.В., Петров Б.Д. К вопросу о качестве валков холодной прокатки // Сталь. 1963. № 7. C. 651.Sklyuev P.V., Petrov B.D. To a question about the quality of the rolls of cold rolling. Stal’, 1963, no. 7, p. 651. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.