Визначення умов проникнення деформації по товщині прокату на стані Стеккеля
Анотація
Курпе О. Г., Кухар В. В. Визначення умов проникнення деформації по товщині прокату на стані Стеккеля. Обробка матеріалів тиском. 2020. № 1 (50). С. 249-258.
Метою дослідження є отримання розподілу напруги по товщині прокату вздовж осередку деформації в умовах чорнової прокатки та в умовах квазістаціонарного розподілу температур при чистовій прокатці на стані Стеккеля. Дослідження виконано шляхом математичного моделювання на базі програмного додатку Abaqus CAE 6.14-2 та аналітичного моделювання процесу гарячої прокатки рулонів на стані Стеккеля розмірами 15 × 1500 мм зі сталі марки S355JR+AR, згідно з вимогами EN 10025-2. Обробка результатів скінчено-елементного моделювання полягала в аналізі полів напруги та деформації. Отримані відхилення сили прокатки між математичним, аналітичним моделюванням та фактичними даними мають зіставні результати та схожу тенденцію змінення по проходах, середнє значення яких не перевищує 1,54 % та – 1,77 %. Вперше визначено початок формування суцільного шару еквівалентної напруги при чорновій прокатці, а відповідно і початок проникнення деформації по всій товщині заготовки, яке відбувається в проході 6 при деформації, яка дорівнює 14 %. При чистовій прокатці по всіх проходах, в умовах квазістаціонарного розподілу температур на стані Стеккеля деформація, яка відбувається, є достатньою та проникає по всій товщині прокату. Отримані результати дозволяють керувати процесами внутрішньої якості та комплексом властивостей прокату, які необхідно отримати шляхом розробки відповідних технологічних режимів із врахуванням проникнення деформації по товщині прокату. Отримані результати можуть бути використані для розробки технології гарячої прокатки (з однією або декількома стадіями чорнової прокатки) на інших типах прокатних станів та комплексів основного устаткування зі схожими технологічними параметрами.
Посилання
Kim J., Lee J., Hwang S.M. An analytical model for the prediction of strip temperatures in hot strip rolling. International journal of heat mass transfer. 2009. 52, pp. 1864–1874.
Kurpe O.H., Kukhar V.V., Klimov E.S., Chernenko S.M. Improvement of Process Parameters Calculation for Coil Rolling at the Steckel Mill. Materials Science and Metallurgical Technology II. Materials Science Forum. 2020. 989, pp. 609–614. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.989.609
Kurpe O.H., Kukhar V.V. Development and Optimization of Flat Products Manufacturing at Rolling Mill 3200. Materials Science and Metallurgical Technology. Materials Science Forum. 2018. 946, pp. 794–799. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.946.794
Xu Yunbo, Yu Yongmei, Liu Xianghua, Wang Guodong. Modeling of microstructure evolution and mechanical properties during hot-strip rolling of Nb steels. Journal of University of Science and Technology. Beijing. 2008, 15, pp. 396–401. DOI: https://doi.org/10.1016/S1005-8850(08)60075-4
Schausberger F., Steinboeck A., Kugi A. Mathematical modeling of the contour evolution of heavy plates in hot rolling. Applied Mathematical Modelling. 2015. 39, pp.4534–4547. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2015.01.017
Quan-Ke Pan, Qing-da Chen, Tao Meng, Bing Wang, Liang Gao. A mathematical model and two-stage heuristic for hot rolling scheduling in compact strip production. Applied Mathematical Modelling. 2017. 48, pp. 516–533. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.03.067
Rudkins N., Evans P. Mathematical modelling of mill set-up in hot strip rolling of high strength steels. Journal of Materials Processing Technology. 1998. 80–81, pp. 320–324. DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(98)00190-3
Ettl A., Prinz K., Mueller M., Steinboeck A., Kugi A. Mathematical Model and Stability Analysis of the Lateral Plate Motion in a Reversing Rolling Mill Stand. IFAC-PapersOnLine. 2018. 51. 2, pp. 73–78. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.03.013
Phaniraj M.P., Behera B.B., Lahiri A.K. Thermo-mechanical modeling of two phase rolling and microstructure evolution in the hot strip mill Part I. Prediction of rolling loads and finish rolling temperature. Journal of Materials Processing Technology. 2005. 170, pp. 323–335.
Kukhar V.V., Nikolenko R.S. Investigation of the stress-strain state of blanks during profiling with convex plates with eccentricity of the load. Problems of Tribology. 2012. 3, pp. 132–136. (in Russian).
Weisz-Patrault Daniel. Coupled heat conduction and multiphase change problem accounting for thermal contact resistance. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017, pp. 595–606. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.08.091
Weisz-Patrault Daniel, Ehrlacher Alain, Legrand Nicolas. Temperature and heat flux fast estimation during rolling process. International Journal of Thermal Sciences. 2014, pp. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2013.07.010
Weisz-Patrault Daniel. Inverse three-dimensional method for fast evaluation of temperature and heat flux fields during rolling process. Symposium on Modelling of Rolling Processes. France. 2012, pp. 20–22.
Kurpe O.H., Kukhar V.V., Zmaznyeva Ye.V. Clarification of the calculation of metal heat losses at the Steckel mills. Problems of Tribology. 2018. 1, pp. 78–84. (in Ukrainian).
Fedorinov V.A., Satonin A.V., Gribkov Je.P. The mathematical modeling of stresses, deformations and basic quality indicators during rolling of relatively wide sheets and strips. monogr. Kramatorsk. DGMA. 2010. 244 p. (in Russian).
Konovalov Ju.V., Ostapenko A.L., Ponomarev V.I. Calculation of sheet rolling parameters. Directory. Moscow. Metallurgy. 1986. 430 p. (in Russian).
