Порівняльний аналіз результатів моделювання та оцінки пророблюваності структури сталі 09Г2С в процесі поздовжньої прокатки трубної заготовки Ø 250 мм

  • Ya. V. Frolov Національна металургійна академія України, (НМетАУ), м. Дніпро
  • K. G. Domina Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, (ІЧМ НАНУ), м. Дніпро
  • V. V. Andreiev Національна металургічна академія України, (НМетАУ), м. Дніпро
Ключові слова: моделювання, поздовжня прокатка, високий осередок деформації, трубна заготовка, напружено-деформований стан, сталь, дендритна структура, коефіцієнт пророблюваності

Анотація

Фролов Я. В., Дьоміна К. Г., Андреєв В. В. Порівняльний аналіз результатів моделювання та оцінки пророблюваності структури сталі 09Г2С в процесі поздовжньої прокатки трубної заготовки Ø 250 мм // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 1 (48). – С. 170–177.

Для розвитку методу оцінки деформованого стану металу зі зміни параметрів колишньої дендритної структури в роботі виконано аналіз напружено-деформованого стану, який сформувався під час прокатки в останньому, круглому, калібрі кліті 900 трубозаготівельного стану 900 / 750 – 3, і зіставлення результатів математичного моделювання з оцінкою пророблюваності структури трубної заготовки Ø 250 мм. Результати математичного моделювання та металографічного аналізу показали хорошу збіжність. На підставі отриманих результатів визначено зони активної і пасивної деформації та їх розташування в напрямку ½ вертикальної осі поперечного перерізу дослідженої заготовки. Глибина зони прилипання становить 12,5 мм, зона інтенсивної пластичної деформації зосереджена на відстані 50–112,5 мм від центру заготовки, центральні шари заготовки є зоною пасивної деформації. Вперше показано, що зміна зсувного напруження τzx повністю відображає характер зміни коефіцієнта пророблюваності структури К крупносортного прокату. При дослідженні впливу деформаційної дії на мікроструктуру сталі використання її структурної складової – хімічної неоднорідності, що успадковується від дендритної ліквації кремнію та марганцю, – дозволяє виконати не тільки кількісну оцінку інтенсивності та локалізації деформації, але і якісно судити про зміну напруження зсуву по перерізу заготовки. Подальші дослідження в даному напрямку дозволять розширити теоретичні уявлення про формування напружено-деформованого стану металу в високих осередках деформації при прокатці та стати підставою для розробки практичних рекомендацій щодо вдосконалення технології виробництва крупносортного прокату

Біографії авторів

Ya. V. Frolov, Національна металургійна академія України, (НМетАУ), м. Дніпро

д-р техн. наук, проф., зав. каф. ОМТ

K. G. Domina, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, (ІЧМ НАНУ), м. Дніпро

канд. техн. наук, ст. наук. співроб.

V. V. Andreiev, Національна металургічна академія України, (НМетАУ), м. Дніпро

канд. техн. наук, доц.

Посилання

Lebedev V.N., Troickij V.P., Antoshenkov Ju.M., Korovina V.M. Determination of the degree of workability of the metal during deformation. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 1977, 3, pp. 109–111. (in Russian).

Chekmarjov A.P., Pavlov V.L., Meleshko V.I., Tokarev V.A. Theory of rolling large ingots. Moscow : Metallurgy. 1968, 252 p. (in Russian).

Frolov Ja.V., Bergeman G.V., Samsonenko A.A., Andreєv V.V., Kuz'mіna O.M. Improvement of mechanical properties of rolling by changing the temperature and deformation parameters of processing. Materials working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2018, 2 (47), pp. 169–172. (in Ukrainian).

Danchenko V.N., Milenin A.A., Kuz'menko V.I.,Grinkevich V.A. Computer simulation of pressure treatment processes. Numerical methods. Dnepropetrovsk: Sistems tehnologies. 2005, 445 p. (in Russian).

Ospennikova O.G., Bubnov M.V., Kapitanenko D.V. Computer simulation of metal forming processes. Aviacionnye materialy i tehnologii. 2012, 5, pp. 141–147. (in Russian).

Konovodov D.V., Andreєv V.V., Martinjuk M.O. Modeling of the process of longitudinal rolling of the Al-Mg-Sc aluminum alloy headquarters. Materials working by pressure. Kramatorsk: DSEA. 2018, 2 (47), pp. 39–45. (in Ukrainian).

Konstantinov D.V., Korchunov A.G. Multiscale computer modeling of metal forming processes. Bulletin of MSTU. Magnitogorsk. 2015, no 1, pp. 36–43. (in Russian).

Vorobej S.A. Multiscale computer modeling of metal forming processes. Fundamental and Applied Problems of Ferrous Metallurgy. Dnepropetrovsk. 2008, 18. pp. 222–232. (in Russian).

Wen-wu HE, Jian-sheng LIU, Hui-qui CHEN and Hui-guang GUO. Simulation and analysis on microstructure evolution of large generator retaining ring during multi-fire forging. Advanced Materials Research. 2010, vols. 97.101, pp. 176–181.

Duan Xing-Wang, Chen Hui-Qui, Liu Jian-Sheng. Microstructure evolution of multi-heat forging and numerical simulation for 316LN steel. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology. 2014, 7 (5), pp. 1012–1016.

Zhaoyang Jin, Kai Yin, Kai Yan, Defeng Wu, Juan Liu, Zhenshan Cui. Finite element modeling on microstructure evolution during multi-pass hot compression for AZ31 alloys using incremental method. Journal of Material Science & Technology. 2017, 33, pp. 1255–1262.

Levchenko G.V., Djomina E.G., Vorobej S.A., Nefed'eva E.E., Medinskij G.A. Assessment of the deformed state of a metal by changing the parameters of the dendritic structure. Metallurgical and mining industry. 2009, 5, pp. 71–75. (in Russian).

Djomina E.G. Method for determining the degree of accumulated deformation in pipe and wheel billets by changing the density of the “traces” of the dendritic structure. Science and і metallurgy. Dnіpro, 2017, 1, pp. 44–61. (in Russian).

Djomina E.G., Dement'eva Zh.A., Mirgorodskaja A.S., Gunchenko D.V. Analysis of the workability of the structure of 09G2S steel during hot rolling of a continuously cast billet. Science and і metallurgy. Dnіpro, 2, 2018, pp. 4–18. (in Russian).

Rolling mills. In 3 volumes. Volume 1. Crimp, blank and section rolling mills 500–950. Handbook. V.G. Antipin ed. Moscow: Metallurgy. 1992, 432 p. (in Russian).

Tret'jakov A.V., Zjuzin V.I. Mechanical properties of metals and alloys during pressure treatment. Moscow: Metallurgy. 1973, 224 p.

Rolling production. Production of blooms, slabs and billets at 1150 blooming and 900/750 - 3 pipe bending mill. Technological instruction. Open Joint-Stock Company “Dneprovsky Metallurgical Plant”. 2006, 274 p. (in Russian).

Rudskoj A.I., Lunjov V.A. Theory and technology of rolling production. SPb.: Nauka. 2008, 527 p. (in Russian).

Опубліковано
2019-11-01
Розділ
РОЗДІЛ III ПРОЦЕСИ ОБРОБКИ ТИСКОМ У МЕТАЛУРГІЇ