О МЕХАНИЗМЕ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ ТЕРМОУПРОЧНЕНИИ ПРОКАТА
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-12-1005-1007
Аннотация
Предложен механизм, объясняющий высокое значение коэффициента теплопередачи при ускоренном охлаждении проката. При скоростях больше критической возникает неустойчивость Кельвина–Гельмгольца в нанодиапазоне, что приводит к формированию нанокапель. Охлаждение ведется с помощью нанокапель, движущихся через такую паровую пленку. Это позволяет при моделировании структурно-фазовых превращений использовать коэффициент теплопередачи, рассчитанный по формуле, в которой учитывается теплопроводность воды. Вторая роль нанокапель состоит в генерации теплового удара, за счет которого формируются мощные термоупругие волны. Роль упругих волн заключается в повышении ударной вязкости, так как возникшие на первой стадии охлаждения трещины в последующих секциях при взаимодействии упругой волны со свободными берегами трещин захлопываются.
Ключевые слова
ускоренное охлаждение проката,
коэффициент теплопередачи,
неустойчивость Кельвина–Гельмгольца,
нанокапли,
тепловой удар
При поддержке: Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта РФФИ № 16-48-420530.
Об авторах
В. Д. Сарычев
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
к.т.н., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин им. проф. В.М. Финкеля
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42
С. А. Невский
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
к.т.н., доцент кафедры естественнонаучных дисциплин им. проф. В.М. Финкеля
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42
А. В. Ильященко
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
Россия
студент
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Список литературы
1. Юрьев А.Б. Упрочнение строительной арматуры и прокатных валков. – Новосибирск: Наука, 2006. – 227 с.
2. Liska S., Wozniak J. Model vyvoje structury a mechanich vlastnosti oceli pri valcovani za tepla // Kovove materialy (Bratislava) 1982. Vol. 20. No. 5. S. 562 – 572.
3. Рудской А.И., Колбасников Н.Г. Управление структурой и свойствами сталей при горячей деформации // Заготовительное производство в машиностроении. 2012. № 10. С. 22 – 30.
4. Платов С.И., Ярославцев А.В., Тумбасов К.С., Ярославцева К.К. Повышение качества горячекатаного сортового арматурного проката из низко- и среднеуглеродистых марок стали за счет выбора оптимальных термомеханических режимов обработки // Производство проката. 2016. № 10. С. 21 – 25.
5. Ноговицын А.В., Богачева А.В., Евсюков Н.Ф., Лошкарев Д.В. Прогнозирование процессов структурообразования при охлаждении металлопроката с применением математической модели // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1999. № 5. С. 75 – 78.
6. Сарычев В.Д., Громов В.Е., Грановский А.Ю., Шляпников С.С., Ильященко А.В. Математическая модель расчета температурных полей при прерывистом охлаждении проката // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2016. № 3. С. 339 – 342.
7. Кухлинг Х. Справочник по физике. – М.: Мир, 1985. – 520 с.
8. Большаков В.И. История развития термического упрочнения проката. – Днепропетровск: ПГАСА, 2012. – 388 с.
9. Sarychev V.D., Nevskii S.A., Sarycheva E.V., Konovalov S.V., Gromov V.E. Viscous flow analysis of the Kelvin–Helmholtz instability for short waves // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1783. P. 020198.
10. Сарычев В.Д., Волошина М.С., Громов В.Е. Математическая модель генерации термоупругих волн при воздействии концентрированных потоков энергии на материалы // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. Т. 8. №. 4. С. 71 – 76.
11. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. – М.: Металлургия, 1977. – 360 с.
12. Фомин И.М. Залечивание трещин волнами напряжений в щелочно-галоидных кристаллах: Авторефер. дис. … канд. физ.- мат. наук. – Ростов-на-Дону, 1984. – 20 с.
13. Юрьев А.Б. Упрочнение строительной арматуры и прокатных валков. – Новосибирск: Наука, 2006. – 227 с.
14. Liska S., Wozniak J. Model vyvoje structury a mechanich vlastnosti oceli pri valcovani za tepla // Kovove materialy (Bratislava) 1982. Vol. 20. No. 5. S. 562 – 572.
15. Рудской А.И., Колбасников Н.Г. Управление структурой и свойствами сталей при горячей деформации // Заготовительное производство в машиностроении. 2012. № 10. С. 22 – 30.
16. Платов С.И., Ярославцев А.В., Тумбасов К.С., Ярославцева К.К. Повышение качества горячекатаного сортового арматурного проката из низко- и среднеуглеродистых марок стали за счет выбора оптимальных термомеханических режимов обработки // Производство проката. 2016. № 10. С. 21 – 25.
17. Ноговицын А.В., Богачева А.В., Евсюков Н.Ф., Лошкарев Д.В. Прогнозирование процессов структурообразования при охлаждении металлопроката с применением математической модели // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1999. № 5. С. 75 – 78.
18. Сарычев В.Д., Громов В.Е., Грановский А.Ю., Шляпников С.С., Ильященко А.В. Математическая модель расчета температурных полей при прерывистом охлаждении проката // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2016. № 3. С. 339 – 342.
19. Кухлинг Х. Справочник по физике. – М.: Мир, 1985. – 520 с.
20. Большаков В.И. История развития термического упрочнения проката. – Днепропетровск: ПГАСА, 2012. – 388 с.
21. Sarychev V.D., Nevskii S.A., Sarycheva E.V., Konovalov S.V., Gromov V.E. Viscous flow analysis of the Kelvin–Helmholtz instability for short waves // AIP Conference Proceedings. 2016. Vol. 1783. P. 020198.
22. Сарычев В.Д., Волошина М.С., Громов В.Е. Математическая модель генерации термоупругих волн при воздействии концентрированных потоков энергии на материалы // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. Т. 8. №. 4. С. 71 – 76.
23. Финкель В.М. Физические основы торможения разрушения. – М.: Металлургия, 1977. – 360 с.
24. Фомин И.М. Залечивание трещин волнами напряжений в щелочно-галоидных кристаллах: Авторефер. дис. … канд. физ.- мат. наук. – Ростов-на-Дону, 1984. – 20 с.
Рецензия
Для цитирования:
Сарычев В.Д., Невский С.А., Ильященко А.В. О МЕХАНИЗМЕ УСКОРЕННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ ТЕРМОУПРОЧНЕНИИ ПРОКАТА. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2017;60(12):1005-1007. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-12-1005-1007
For citation:
Sarychev V.D., Nevskii S.A., Il’yashchenko A.V. ON ACCELERATED COOLING MECHANISMS IN THERMAL HARDENING OF ROLLED METAL. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(12):1005-1007. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-12-1005-1007
Просмотров:
592
Послать статью по эл. почте 