Проведено исследование влияния обогащения дутья кислородом на технико-экономические показатели работы стенда и качество нагрева футеровки на базе комплексной детерминированной математической модели тепловой работы стендов для разогрева футеровок сталеразливочных ковшей. Обогащение дутья кислородом приводит к экономии природного газа и повышению КПД.

В лабораторных условиях проведены исследования формоизменения дефектов при прокатке квадратных заготовок в сортовых калибрах различной формы. Установлены качественные и количественные зависимости выработки дефектов в процессе прокатки от следующих факторов: степени деформации, расположения и пространственной ориентации дефектов на исходной заготовке. Раскрыт механизм влияния формы и размеров используемых при прокатке калибров на интенсивность выработки поверхностных дефектов на заготовке.

Обоснованы основные условия диспергирования и деления вдуваемых двухфазных магнийсодержащих потоков в железоуглеродистые расплавы. Показано, что за счет гидроаэродинамических режимов и условий инжектирования двухфазных потоков величина межфазной массообменной поверхности в расплаве может быть увеличена на 40 – 50 %. Обоснованы условия вдувания магния в расплав через многосопловые фурмы с обеспечением лучшего его усвоения и увеличения интенсивности подачи магния в расплав.

При прокатке шаров на шаропрокатном стане деформация металла производится в валках с винтовыми калибрами. Ввиду такого характера прокатки очаг деформации можно разделить на формирующий участок, где происходит захват заготовки, ее обжатие и формиро- вание шара, и отделочный участок, где происходит обкатка шара, получение конечных размеров и удаление перемычки. Для нормального процесса прокатки осуществляется калибровка формующего участка прокатных валков. В работе приведен расчет калибровки валков для прокатки шаровой заготовки. Расчет выполнен для прокатки шара диам. 125 мм. Приведены исходные данные для калибровки шаропро- катного стана.

Разработан и внедрен новый способ загрузки кусковых углей через колошник, позволивший сформировать достаточно рациональный профиль слоя шихты, обеспечить ровный форсированный ход доменной печи полезным объемом 3000 м3. Применение в шихте кускового угля для частичной замены кокса в количестве до 15 % способствовало снижению фактических и приведенных расчетных значений расхода кокса на 4,4 − 7,5 и 2,8 − 9,7 % соответственно, увеличению производительности на 4,1 − 3,8 и 4,4 − 7,5 % при сохранении качества выплавляемого чугуна.

Представлена характеристика математической модели, позволяющей оценивать расположение и форму зоны вязкопластичных масс железорудных материалов (зону когезии) в доменной печи, осуществлять диагностику ее рациональной конфигурации по реально доступной информации о работающей печи для базового периода, а также решать комплекс задач для проектного периода при изменении режимных параметров плавки. Приведены результаты моделирования для базового и проектного периодов.

Проведены исследования по разработке высокоэффективных способов формообразования, обеспечивающих повышение качества отливок, в частности, импульсного процесса уплотнения и оборудования для его реализации.

Исследование влияния модифицирования металла нанопорошковыми материалами на качество сортовой непрерывнолитой заготовки, фасонного и арматурного проката показало, что введение в промежуточный ковш МНЛЗ добавок TiCхNy – Fe снижает ликвацию элементов по сечению слитка и загрязненность неметаллическими включениями, повышает его химическую и структурную однородность. Применение нанопорошковых инокуляторов приводит к изменению структуры фасонного и арматурного проката; формы, размера и топографии расположения неметаллических включений, а также измельчению зерна и повышению механических свойств металлопроката.

Приведены результаты разливки в кокиль свинцово-сурьмянистого сплава с установленой в нем тепловой трубой. Получены толщины корочек сплава и время образования отливки. Из условия равенства определяющих критериев подобия Fo (Фурье) и Ko (Коссовича) найдены для натурных условий необходимое время заливки в кокиль стали, температуры поверхности тепловой трубы и стенки кокиля.

 

Проведено моделирование нагрева поверхности металлов и сплавов при обработке импульсной многофазной плазменной струей, сформированной из продуктов электрического взрыва проводников. Глубину зоны оплавления определяли при двух формах импульса – прямоугольном и бимодальном, который соответствует структуре струи, включающей быстрый плазменный фронт и относительно медленный тыл, содержащий конденсированные частицы продуктов взрыва. Сравнение результатов моделирования показало, что форма импульса незначительно сказывается на глубине зоны легирования.

Успешно проведена электроимпульсная обработка низкоуглеродистой полосовой стали Q235. По сравнению с обычной термической электроимпульсная обработка позволяет получить полосовую сталь с такими же или даже лучшими механическими свойствами. Выявлено, что напряжение 180 В и частота 500 Гц являются оптимальными, обуславливают предел прочности на растяжение и удлинение при растяжении 371 МПа и 47,5 % соответственно. Исследования с помощью оптической микроскопии показали, что электроимпульсная обработка полосовой стали Q235 с напряжением 180 В и частотой 500 Гц может ускорить образование полностью рекристаллизованной микроструктуры, размер зерен в которой становится меньше и однороднее по сравнению с удлиненным зерном холоднокатаного образца. Электроимпульсная обработка с меньшей частотой обеспечивает лишь частичную рекристаллизацию зерен, а с большей частотой – рост зерен в образце. И в том и в другом случае не представляется возможным получить удовлетворительное сочетание прочности и деформируемости стали.

Представлены результаты экспериментальных исследований наноструктурирования поверхностного слоя металлокерамического сплава карбид титана – никелевый сплав при импульсном электронно-пучковом облучении его поверхности. Приведены данные об особенностях наноструктурирования поверхностного слоя металлокерамического сплава при электронно-пучковом облучении в плазме газового разряда, содержащей аргон, аргон и азот, ксенон и азот, и их влияния на коэффициент трения на поверхности металлокерамического сплава и стойкость металлокерамических пластин при резании металла.

На примере покрытий ПРФБХ6-2 и Р6М5 методами сканирующей зондовой микроскопии проведено исследование структуры плазменных покрытий после электромеханической обработки. После такой обработки в структуре покрытий формируются и фиксируются ультрадисперсные и наноразмерные упрочняющие фазы, выделение которых происходит при распаде исходной быстрозакаленной структуры покрытия в ходе высокоскоростного температурно-силового воздействия. Рассмотрена классификация и дан анализ механизмов формирования в покрытиях характерных структурных зон, упрочненных нано- и ультрадисперсными частицами в различных соотношениях, определяемых параметрами напыляемого порошка, режимами напыления и последующей электромеханической обработки.

Рассмотрены результаты анализа кристаллических структур в системах Ti – Al – C и Ti – Si – C и экспериментальных исследований сплава ВТ6 и силумина эвтектоидного состава Al – 12 % Si, подвергнутых электровзрывному легированию и электронно-пучковой обработке. Методами дифракционного анализа выявлено образование в модифицированном слое исследуемых сплавов МАХ-фаз составов Ti3SiC2 и Ti3AlC.

Показано влияние отношения осевой и угловой скоростей деформирования на напряженное состояние образцов при кручении, совместном с растяжением (сжатием). На основе испытаний образцов кручением, совместным с растяжением (сжатием), предложена ме- тодика опре

Исследованы слабоустойчивые состояния и особенности структурных изменений в области фазовых переходов на примере бинарного сплава Cu3Au. Выявлены особенности термоактивируемых перестроек структуры на микро-, нано- и макроструктурных уровнях бинарного сплава Cu3Au при отклонении от стехиометрического состава. Показано, что в окрестности структурно-фазовых превращений в сплавах Cu3Au в области 75 % Cu (ат.) реализуются слабоустойчивые состояния, в которых наблюдается целый спектр аномальных явле- ний, подготавливающих систему к превращению.

The elctropulsing treatment (EPT) has been successfully applied to the processing of a low carbon Q235 steel strip. Comparing with the con- ventional heat treatment (CHT), a proper EPT is capable of achieving the similar or even better effect on the mechanical properties of the steel strip. It was found that the optimum combination of the EPT parameters are 180 V in voltage and 500 Hz in frequency (180 V – 500 Hz) leading to a combination of tensile strength-elongation of 371 MPa – 47,5 %. Optical microscopy analyses indicates that the EPT/180 V – 500 Hz for Q235 steel strip can accelerate the formation of the completely recrystallized microstructure in which the grain size become relatively finer and more uniform compared to the elongated one formed in the cold-rolled sample. Such phenomenon is consistent with the improvement of the mechanical performance of the Q235 steel sample under the EPT. However, the EPT with inadequate frequency can only result in partial recrystallization of the grains, while the one with an exceed frequency may lead to the apparent grain growth within the sample. Both cases can not produce satisfactory combination of strength and ductility for the steel samples.