Повышение потребительских свойств высокоуглеродистой катанки путем совершенствования температурных режимов прокатки и охлаждения

• Автор: Воронков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 193 с. : ил

Введение.
Глава 1. Современное состояние технологии производства катанки и пути повышения ее эффективности

1.1. Анализ технологических особенностей производства высокоуглеродистой катанки.

1.2. Существующие методы математического моделирования НДС металла при прокатке

1.3. Влияние температурнодеформационных параметров обработки на структуру стали и методы его исследования.
1.4. Моделирование структурообразования при горячей прокатке и последеформационном охлаждении стали

1.5. Постановка задач исследования.

Глава 2. Экспериментальное исследование влияния процесса деформации на параметры аустенитперлитного превращения и морфологию образующейся структуры

2.1. Материал и методика исследований

2.2. Влияние параметров деформации на кинетику аустенитперлитного превращения

2.3. Изменение морфологии эвтектоидных структур в динамических условиях

Выводы.
Глава 3. Расчетное исследование влияния температуры прокатки на напряженнодеформированное состояние НДС полосы при горячей сортовой прокатке
3.1. Формулировка математической модели трехмерного НДС в очагах деформации при сортовой прокатке
3.2. Методика выполнения вычислительных экспериментов
3.3. Исследование влияния температуры прокатки на НДС полосы
3.4. Анализ изменения силовых параметров прокатки
Выводы.
Глава 4. Моделирование процессов етруктурообразования при охлаждении катанки.
4.1. Формулировка модели.
4.2. Проверка адекватности модели
4.3. Модельные расчеты.
4.3.1. Превращение в изотермических условиях
4.3.2. Превращение при непрерывном охлаждении.
4.3.3. Превращение после предварительной деформации.
4.3.4. Моделирование процессов формирования структуры при охлаждении катанки.
Выводы.
Глава 5. Совершенствование технологии производства катанки на станс 0 3 ОАО ММК
5.1. Разработка мероприятий по обеспечению регулирования температурного режима прокатки в чистовом блоке стана.
5.2. Выбор рациональных траекторий охлаждения при производстве сорбитизированной катанки.
5.3. Разработка рекомендаций по использованию междеформационного охлаждения для повышения потребительских свойств сортового проката.
Выводы.
Заключение
Список использованных источников


И. для отдельных систем калибров разработана методика расчета параметров формоизменения при колебаниях технологических параметров прокатки. Методы определение параметров формоизменения полосы на основе вариационного подхода, позволяют рассчитывать формоизменение и энергосиловые параметры в любых типах калибров. Применение вариационных методов описано в работах Смирнова В. К., Шилова В. А., Воронцова В. К., Гуна Г. Я. . Тарновский И. Я., Позднеев и Зыков Ю. С. использовали вариационный принцип минимума полной мощности для решения задачи определения уширения при прокатке в калибрах простой формы. Теоретическому исследованию прокатки в калибрах простой формы с использованием вариационных принципов посвящены также работы Клименко В. М., Баллона Д. И., Бровмана М. Заслуживает внимания структурноматричный подход к описанию формоизменения металла в калибрах разработанный на кафедре ОМД МГТУ . Метод основан на аппроксимации контуров плоских сечений многомерными векторами. К основным достоинствам метода можно отнести простоту математического описания и моделирование формоизменения с учетом колебания технологических параметров прокатки в реальном масштабе времени. Однако этот сравнительно новый метод нуждается в дальнейшем развитии и уточнении. В настоящее время перед исследователем стоят задачи определения полей напряжений, деформаций, скоростей деформаций и тд. К наиболее перспективным методам решения таких задач большинство исследователей относят конечноразностные и вариационносеточные методы . Эти методы трактуются как методы модификации прямых вариационных методов . Основная идея метода конечных элементов состоит в том, что любую непрерывную функцию можно аппроксимировать дискретной моделью , . Эта модель строится на множестве кусочнонепрерывных функций, определенных на конечном числе подобластей конечных элементов. Конечный элемент это некоторым образом выделенная подобласть в области определения искомой функции. Объединение всех конечных элементов дает область определения функции. В отличие от метода конечных разностей, аппроксимация, положенная в основу метода конечных элементов, имеет ярко выраженную физическую природу, что дает возможность широкого обобщения и позволяет вести прямой контроль за поведением тела в процессе счета . Степень приближения моделирования к реальному процессу во многом определяется выбором формы элементов и характером функции смещения. В задачах теории упругости и пластичности искомыми являются непрерывные функции координат точек тела компоненты перемещений, деформаций или напряжений. Методика проведения исследований формоизменения методом конечных элементов подробно рассмотрена в . Для решения задач теории упругости построено большое количество алгоритмов и программных комплексов, основанных на применении метода конечных элементов и использующих разбиение сложной области соответственно на треугольные и тетраидальные конечные элементы , , . Известно, что эти элементы являются наиболее эффективными при реализации метода на ЭВМ с точки зрения снижения затрат машинного времени. Наиболее существенную экономию они дают при решении нелинейных задач . В общем случае система уравнений, описывающая сложные процессы нелинейного пластического деформирования в задачах обработки металлов давлением, состоит из уравнений движения или равновесия, соотношений Коши, связывающих деформации и перемещения, нелинейных соотношений типа ст Ф,у связывающих напряжения и деформации. При этом обычно принимается гипотеза о несжимаемости среды в неупругой области. Граничные условия задаются в перемещениях, напряжениях или смешанного типа. По аналогии с решениями задач об упругом деформировании сжимаемых сред в этом случае стали применяться треугольные и тетраидальные конечные элементы . Метод жесткопластических или вязкопластических конечных элементов широко используется для моделирования таких процессов ОМД как прессование, экструзия, прокатка, волочение и т. В этом методе предполагается, что материал деформируется только пластически. Упругой деформацией пренебрегают.