Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации при получении сортовых заготовок из стали на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Сообщение 1

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-548-553

Полный текст:

Аннотация

Поставлена и решена объемная задача определения напряженно-деформированного состояния (НДС) металла в очаге деформации при формировании разделяющими выступами калиброванных бойков из сляба трех сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Обоснована целесообразность использования этой установки для продольного разделения непрерывнолитого сляба на ряд сортовых заготовок. Приведена калибровка бойков с разделяющими выступами для получения за один проход трех сортовых заготовок, соединенных перемычками. Показано объемное изображение таких заготовок. Описана технология их получения на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Изложена постановка задачи и приведены исходные данные и граничные условия для определения НДС металла в очаге деформации при формировании калиброванными бойками установки трех стальных сортовых заготовок с использованием пакета ANSYS. Приведены зависимости модуля упругости и сопротивления деформации от температуры и степени деформации для стали марки Ст3сп. Описаны использованные при расчете НДС металла в очаге деформации твердотельные конечные элементы и приведены размеры сетки. Результаты расчета НДС металла в очаге деформации при получении из непрерывнолитого сляба трех стальных сортовых заготовок на установке совмещенного процесса получены решением задачи упругопластичности методом конечных элементов в объемной постановке. Результаты расчета перемещений и напряжений в очаге деформации представлены в виде графиков и таблиц по рабочим поверхностям в четырех поперечных сечениях и взяты для характерных точек. Определены величины и закономерности распределения осевых перемещений по ширине и длине очага деформации при внедрении разделяющих буртов бойка в непрерывнолитой сляб при получении трех стальных сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации.

Об авторах

О. С. Лехов
Российский государственный профессионально-педагогический университет
Россия

д.т.н., профессор кафедры инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии

620012, Россия, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11

 



А. В. Михалев
Российский государственный профессионально-педагогический университет
Россия

к.т.н., старший преподаватель кафедры инжиниринга и профессионального обучения
в машиностроении и металлургии

620012, Россия, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11



Список литературы

1. Матвеев Б.Н. Новое в производстве балок и сортовых профилей // Сталь. 1996. № 3. С. 35 – 40.

2. Матвеев Б.Н. Проектирование и внедрение агрегатов бесконечного литья-прокатки сортовых профилей // Сталь. 2017. № 10. С. 57 – 60.

3. Ямада К., Ватанабе Т., Абе К., Функда Т. Непрерывная разливка заготовок малого сечения // Черные металлы. 1981. № 10. С. 18 – 23.

4. Поляков Б.Н. Новая технология модернизации заготовочных станов. Многоручьевая прокатка сортовых заготовок из непрерывнолитых слябов // Национальная металлургия. Оборудование. 2006. № 4. С. 66 – 69.

5. Фастыковский А.Р., Федоров А.А. Опыт применения технологии прокатки-разделения в условиях действующего производства // Производство проката. 2016. № 12. С. 3 – 7.

6. 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: Изд-во УМЦ УПИ, 2017. – 151 с.

7. Лехов О.С., Билалов Д.Х. Технологические возможности установок совмещенных процессов непрерывного литья и деформации для производства металлопродукции // Производство проката. 2016. № 7. С. 24 – 26.

8. Пат. № 2658761 РФ. Способ непрерывного литья заготовок и устройство для его осуществления / О.С. Лехов, И.В. Ухлов, А.В. Михалев. 2018. Бюл. № 18.

9. Мазур Д.Д., Хижняк В.Л. Сопротивление деформации низколе- гированных сталей // Сталь. 1991. № 8. С. 41 – 43.

10. Marciniak Z., Duncan J.L., Hu, S.J. Mechanics of Sheet Metal Forming. – Butterworth-Heinemann Elsevier Ltd, Oxford, 2002. – 228 p.

11. Fujii H., Ohashi T, Hiromoto T. On the formation of the internal cracks in continuously cast slabs // Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan. 1978. Vol. 18. No. 8. P. 510 – 518

12. 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.

13. Takashima Y., Yanagimoto I. Finite element analysis of flange spread behavior in H-beam universal rolling // Wiley in Steel Research Int. 2011. Vol. 82. P. 1240 – 1247.

14. Kobayashi S., Oh S.-I., Altan T. Metal Forming and Finite-Element Method. – New York: Oxford University Press, 1989. – 377 p.

15. 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 Tech. Conf., Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982. – New York, 1982. P. 264 – 270.

16. Karrech A., Seibi A. Analytical model of the expansion in of tubes under tension // Journal of Materials Processing Technology. 2010. Vol. 210. No. 2. P. 336 – 362.

17. 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.

18. Jansson N. Optimized sparse matrix assembly in finite element solvers with one-sided communication. – In: High Performance Computing for Computational Science – VECPAR 2012. – Berlin, Heidelberg: Springer, 2013. P. 128 – 139.

19. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. – М.: Мир, 1986. – 318 с.

20. ANSYS. Structural Analysis Guide. Rel. 15.0.


Для цитирования:


Лехов О.С., Михалев А.В. Напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации при получении сортовых заготовок из стали на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Сообщение 1. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2020;63(7):548-553. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-548-553

For citation:


Lekhov O.S., Mikhalev A.V. Stress-strain state of metal in deformation zone during production of steel section billets on the unit of combined continuous casting and deformation. Report 1. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020;63(7):548-553. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-7-548-553

Просмотров: 84


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)