Научная статья на тему 'Развитие процессов асимметричной прокатки листов и лент'

Развитие процессов асимметричной прокатки листов и лент Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
176
79
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АСИММЕТРИЧЕСКАЯ ПРОКАТКА / УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТАЯ СТРУКТУРА МЕТАЛЛА / ИНТЕНСИВНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ / НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Конюченко Ю.А., Спиридонов Д.А., Горбунов Е.С.

В данной работе предоставлен обзор современных способов асимметричной прокатки. Показаны их достоинства и недостатки. В настоящее время эти процессы получили дальнейшее развитие. В 70-80 годы прошлого столетия асимметричная прокатка переживала настоящий бум. В этом направлении работало сразу несколько научных школ в России и за рубежом. В настоящее время снова наблюдается повышенное внимание к этим процессам. Но в данном случае целью их использования является получение ультрамелкозернистой структуры и «соответственно» требуемого уровня прочности и пластичности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Конюченко Ю.А., Спиридонов Д.А., Горбунов Е.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Развитие процессов асимметричной прокатки листов и лент»

В качестве перспектив дальнейшего развития проекта можно отметить его использование за пределами университета. В г.Брянск и Брянской области находится 5 Брянских ВУЗов, 19 филиалов ВУЗов других городов, 21 УСПО и 76 общеобразовательных школ. Существует возможность распространения и использования данной автоматизированной системы для мониторинга деятельности учащихся других учебных заведений.

Список литературы:

1. Горнева Е.А. Разработка комплексного электронного учебно-методического обеспечения учебного процесса в вузе // Инновации в области содержания учебно-методического комплекса: материалы Всероссийских педагогических чтений, 25 мая 2012 г. / Гл. ред. А.Н. Ярутова. - Чебоксары: Учебно-методический центр, 2012. - С. 98-104.

2. Копелиович Д.И. Автоматизированная система мониторинга успеваемости студентов университета с применением технологии OLAP // Проблемы и перспективы развития образования в России: сборник материалов XI Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. С.С. Чернова. - Новосибирск, 2011. - С. 152-156.

РАЗВИТИЕ ПРОЦЕССОВ АСИММЕТРИЧНОЙ ПРОКАТКИ ЛИСТОВ И ЛЕНТ

© Конюченко Ю.А.*, Спиридонов Д.А.*, Горбунов Е.С.*

Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск

В данной работе предоставлен обзор современных способов асимметричной прокатки. Показаны их достоинства и недостатки. В настоящее время эти процессы получили дальнейшее развитие. В 70-80 годы прошлого столетия асимметричная прокатка переживала настоящий бум. В этом направлении работало сразу несколько научных школ в России и за рубежом. В настоящее время снова наблюдается повышенное внимание к этим процессам. Но в данном случае целью их использования является получение ультрамелкозернистой структуры и «соответственно» требуемого уровня прочности и пластичности.

Ключевые слова асимметрическая прокатка, ультрамелкозернистая структура металла, интенсивная пластическая деформация, напряженно-деформированное состояние.

* Кафедра Обработки металлов давлением. Научный руководитель: Песин А.М., профессор кафедры Обработки металлов давлением, доктор технических наук; Локотунина Н.М., доцент кафедры Обработки металлов давлением, кандидат технических наук.

Повышение конкурентоспособности продукции, выпускаемой металлургическими предприятиями возможно при условии создания технологий, обеспечивающих ресурсо- и материалосбережение, повышение качества готовых изделий и производительности труда относятся к главным задачам развития современной промышленности. Среди различных направлений решения вышеназванных задач перспективным методом воздействия на металл является асимметричная прокатка.

Асимметричным процессом прокатки называется такой процесс, при котором отсутствует полная симметрия: различны диаметры рабочих валков, отличается состояние их поверхности, когда один из валков является не приводным, а также различие в скорости между валками и их взаиморасположение.

Поскольку прокатка является сложным техническим процессом и сопровождается возмущениями, она всегда асимметрична, а случай симметрии есть идеализация реальных условий. Наряду с этим асимметрия может быть введена целенаправленно для улучшения процесса, она позволит руководить формой раската, снизить силу прокатки, получить более высокие механические свойства и снизить затраты энергии на производимую продукцию. Такие технические решения получают всё большее распространение и развитие.

Совершенствованию теории асимметричной прокатки посвящены работы многих авторов. Примером могут послужить Московские исследователи (В.П. Полухин, А.Ф. Пименов, В.Н. Скороходков, А.И. Трайно, Н.И. Ефремов и др.) которые развивали теорию вертикально асимметричной прокатки [1, с. 46-56], а так же разработали ряд новых технологий и технических решений [1, с. 57-60]. Краматорская школа, возглавляемая В.Ф. Потапкиным (А.В. Сатонин, Ю.К. Доброносов, И.А. Морозов и др.) развивали процесс прокатки между неподвижным и подвижным валками [2, 3], так же исследована прокатка полос между неприводными валками [4].

В Магнитогорском государственном техническом университете на протяжении многих лет активно функционирует научная школа по асимметричной прокате листов и лент. В частности, показано, что основной особенностью асимметричной прокатки является поворот очага деформации, вызванный моментом от противоположного направления сил трения в смешанной зоне очага деформации. Были получены новые распределения нормальных контактных напряжений по длине очага деформации [5]. Предложен новый совмещенный процесс вертикально-асимметричной прокатки и гибки [6]. Разработана и внедрена технология получения крупногабаритных тел вращения на стане 4500 ОАО ММК (в качестве отгибающего ролика использовали ролик отводящего рольганга) (рис. 1) [7].

Показано, что совмещенный процесс асимметричной прокатки пластической гибки листа можно разбить на 3 стадии [8]:

1. Непосредственно асимметричная прокатка (когда передний конец листа еще не касается отгибающего ролика).

2. Момент устойчивости листа (при касании переднего конца отгибающего ролика).

3. Совмещенный (после выхода переднего конца раската за отгибающий ролик).

X

Рис. 1. Устройство для асимметричной прокатки толстолистового металла

Асимметрия зон трения на контактах приводит к перекосу момента проката на валках:

- В первой стадии процесса момент на нижнем валке больше, чем на верхнем.

- Во второй стадии происходит скачкообразное увеличение момента на верхнем валке и уменьшение на нижнем, аналогичное динамическому удару. При этом за достаточно небольшое время момент проката на верхнем валке увеличивается в несколько раз, а на нижнем уменьшается и может принимать даже отрицательные значения.

Разработано мероприятие, позволяющее существенно уменьшить динамический удар [9].

Разработана технология асимметричного плющения ленты [10]. Предложен пакет новых технических решений, включающий новые устройства и способы асимметричной прокатки [11, 12, 13].

В последние годы получило развитие новое направление, позволяющее использовать асимметричную холодную прокатку в качестве метода интенсивной пластической деформации.

Список литературы:

1. Николаев В.А., Скороходкин В.Н., Полухин В.П. Несимметричная тонколистовая прокатка. - М.: Металлуригия, 1993. - 192 с.

2. Потапкин В.Ф. Федоинов В.А. Стеценко И.С. Клеть стана холодной прокаткилент // Оборудование для прокатного производства: реф. сборник ЦНИИТЭ. - Итяжмаш. 1979. - № 1. - С. 10.

3. Потапкин В.Ф. Федоинов В.А. Стеценко И.С. Нормальные контактные напряжения при прокате с волочением и обычной прокатке.

4. Исследование энергосиловых параметров процесса деформации полос между неподвижным и подвижным валками / В.Ф. Потапкин, В.И Дунаевский, А.В. Сатохин и др. // Изв. Вузов. Чёрная металлургия. - 1988 -№ 3. - С. 50-55.

5. Салганик В.М., Песин А.М. Асимметричная тонколистовая прокатка: развитие теории, технологии и новые решения. - М., 1997. - 177 с.

6. Приложение теории пластичности к разработке и анализу технологических процессов: учебное пос. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. Гос. Тех.ун-та, 2012. - 251 с.

7. Устройство для асимметричной прокатки толстолистового металла / Песин А.М., Салганник В.М., Дригун Э.М. Чикишев Д.Н. Патент на изобретение RUS 2254943 04.02.2004.

8. Песин А.М., Салганик В.М., Трахтенгерц Е.Л., Дригун Э.М. Магнитогорский государственный технический университет. Применение MSC. Marc/AutoForge для анализа совместного процесса асимметричной прокатки и пластического изгиба.

9. Pesin A.M., Salganik VM., Dyja H,Chikishev D.N.Pustovoitov D.O., Kavalek A. Asymmetric Rolling: Theory and Tehnology. Asymetryczne walcowa-nie: Teoria i tehnologia // Hutnik Wiadomosci hutnicze. - 2012.

10. Песин А.М., Дыя Х., Кавалек А., Сжинский П., Пустовойтов Д.О. Использование двух факторов асимметрии при толстолистовой прокатке // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2013. - № 4. - С. 50-51.

11. Песин А.М., Салганик В.М., Чикишев Д.Н. Развитие теории и совершенствование технологии производства деталей крупногабаритных тел вращения // Металлургия XXI века Сборник трудов 3-й международной конференции молодых специалистов. - 2007. - С. 373-383.

12. Песин А.М., Салганик В.М., Чикишев Д.Н. Совершенствование технологии производства деталей крупногабаритных тел вращения на основе математического моделирования // Производство проката. - 2007. - № 3. - С. 34-40.

13. Чикишев Д.Н., Песин А.М. Совершенствование технологии производства крупногабаритных тел вращения методом математического моделирования // Молодежь. Наука. Будущее сб. науч. тр. студентов. М-во образования Рос. Федерации. Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова. - Магнитогорск, 2004. - С. 86-89.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.