Напряженно-деформированное состояние металла в очаге деформации при получении сортовых заготовок из стали на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Сообщение 2

Изложены результаты расчета напряженного состояния металла в очаге деформации при внедрении разделяющих буртов калиброванного бойка в стальной непрерывнолитой сляб при получении сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Результаты расчета осевых, касательных и эквивалентных напряжений, возникающих в очаге деформации металла при получении трех сортовых заготовок, выполнены в четырех сечениях очага деформации. Показан вид сечения очага деформации и места расположения характерных точек. Напряженное состояние металла в очаге циклической деформации при формировании разделяющими буртами калиброванных бойков из непрерывнолитого сляба трех стальных сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации определено путем решения объемной задачи упругопластичности методом конечных элементов с использованием пакета ANSYS. Результаты расчета осевых, касательных и эквивалентных напряжений по Мизесу в очаге деформации при формировании разделяющими выступами калиброванных бойков из непрерывнолитого сляба трех стальных сортовых заготовок представлены в виде графиков и таблиц по рабочим поверхностям в четырех поперечных сечениях. Определены величины и закономерности распределения осевых, касательных и эквивалентных напряжений по длине и ширине очага деформации при получении трех сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации. Показан характер распределения осевых напряжений по характерным линиям, расположенным по длине очага деформации. Приведены значения наибольших сжимающих и растягивающих осевых напряжений, возникающих в очаге деформации при внедрении разделяющих буртов калиброванных бойков в стальной непрерывнолитой сляб, при получении трех сортовых заготовок на установке совмещенного процесса непрерывного литья и деформации.

установка, непрерывное литье, сортовая заготовка, сляб, калиброванный боек, очаг деформации, конечный элемент, напряжение

1. 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 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 7. С. 548 – 553.

2. 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.

3. 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.

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

5. Мазур Д.Д., Хижняк В.Л. Сопротивление деформации низколегированных сталей // Сталь. 1991. № 8. С. 41 – 43.

6. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением. – М.: Металлургия, 1982. – 360 с.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Kobayashi S., Oh S-I, Altan T. Metal forming and finite-element method. – New York: Oxford University Press, 1989. – 377 p.

11. 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 3 rd Process Technological Conference, Pittsburgh, Pa, 28-31 March 1982. – New York, 1982. P. 264 – 270.

12. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. – М.: Мир, 1979. – 393 с.

13. Норри Д., Фри Ж. Введение в метод конечных элементов. – М.: Мир, 1981. – 304 с.

14. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. – М.: Мир, 1984. – 432 с.

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

16. Pervez T., Seibi A., Karrech A. Simulation of solid tubular expansion in well drilling using finite element method // Journal of Petroleum Science and Technology. 2005. Vol. 23. No. 7-8. P. 775 – 794.

17. Zienkiewicz O., Taylor R. Finite Element Method: 5 th ed. Vol. 1-3. – Butterworth and Heinemann, 2000. – 659 p.

18. Park C.Y., Yang D.Y. A study of void crushing in large forgings II. Estimation of bonding efficiency by finite-element analysis // Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 157-158. P. 496 – 501.

19. Duan H., Velay X., Sheppard T. Application of finite element method in the hot extrusion of aluminium alloys // Materials Science and Engineering A. 2004. Vol. 369. P. 66 – 75.

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