ВИЗНАЧЕННЯ НАПРУЖЕНОГО СТАНУ МЕТАЛУ ПРИ ГАРЯЧОМУ ПРОКАТУВАННІ МЕТОДОМ СКІНЧЕННИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Автор(и)

  • А. В. Іванов ПрАТ «Дніпроспецсталь», м. Запоріжжя, Ukraine
  • А. Ю. Матюхін Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-2261-0577
  • А. М. Бень Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-9765-8030
  • Ю. І. Кривих Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-3183-8776
  • О. А. Кулабнєва Національний університет «Запорізька політехніка», м. Запоріжжя, Ukraine http://orcid.org/0000-0003-3894-3891

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2023-4-7

Ключові слова:

гаряче прокатування, підстужування поверхневих шарів, перерозподіл температур і напружень, злиток, напружений стан, математичне моделювання, метод скінченних елементів.

Анотація

Мета роботи. Визначення напружено-деформованого стану металу при прокатуванні крупних злитків для запобіганню виникненню внутрішніх дефектів та визначення впливу примусового підстужування поверхні злитка під час гарячого прокатування на напружено-деформований стан.

Методи дослідження. Метод скінченних елементів, метод верхньої оцінки.

Отримані результати. На основі методу скінченних елементів виконано порівняльне моделювання напружено-деформованого стану злитка з різним часом підстужування. У результаті дослідження встановлено, що примусове підстужування поверхні злитка під час гарячого прокатування сприяє зниженню ймовірності утворення внутрішніх дефектів суцільності. Наведені результати порівняння розподілу інтенсивності деформацій за перерізом розкату за базовим варіантом та з додатковим підстужуванням, свідчать про зниження ймовірності утворень несуцільностей в осьовій зоні злитка, що, своєю чергою, доводить ефективність примусового підстужування поверхневих шарів злитка (заготовки).

Наукова новизна. Розроблено математичну модель розподілів основних компонентів напруженого стану з урахуванням перерозподілу температур і, як наслідок, механічних властивостей металу за висотою вогнища деформації під час гарячого прокатування відносно великих заготовок.

Практична цінність. Застосування примусового підстужування зумовлює істотне підвищення гідростатичних і нормальних напружень в осьовій зоні, що, своєю чергою, знижує ймовірність утворення і подальшого зростання внутрішніх дефектів суцільності. Таким чином, підвищується якість готової продукції, зокрема вартісних прокатних виробів з спеціальних марок сталей.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-20 — Оновлено 2023-12-20

Версії

Номер

Розділ

Моделювання процесів в металургії та машинобудуванні