ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОДСТУЖИВАНИЯ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ БОРЬБЫ С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ ДЕФОРМАЦИЙ ПО ВЫСОТЕ ЗАГОТОВКИ

Д. В. Перевозчиков, Л. В. Радионова

Аннотация


В статье указывается на проблему неоднородности зерна, вызванную диссипацией напряжений и неоднородной проработкой всего сечения. Для снижения неоднородности деформации в работе предлагается использовать принудительное подстуживание для создания более горячей и податливой для деформации середины. При этом в работе отмечается, что подстуживание может приводить к захолаживанию торца. Для оценки температурного поля в заготовке разработана математическая модель охлаждения на заготовке, основанная на решение уравнения теплопроводности методом конечных разностей. При решении использована четырехточечная неявная схема Самарского. Задача решена в цилиндрической системе координат и учитывает охлаждение как в радиальном направлении, так и по длине. В качестве граничных условий использованы условия симметрии, равенство производной от температуры по координате нулю и на поверхности смешанное граничное условие, учитывающее излучение согласно закону Стефана – Больцмана и конвективный теплообмен согласно закону Ньютона – Рихмана. Для снижения захолаживания торца предложено использовать экранирование излученной энергии. Приводится формула для оценки условной степени черноты с учетом отраженной экраном энергии. В статье выполнены расчеты поля температур по приведенной в работе методике. Также дана оценка разности сопротивления пластической деформации согласно закону Зинера – Холомона при условии постоянной степени и скорости деформации. Сделан вывод о бесперспективности применения подстуживания заготовки описанным способом в целях борьбы с неоднородностью. Также после проведения расчета было выявлено, что кратковременное подстуживание заготовки с применением экранов может приводить к выравниванию поля температур по длине заготовки


Ключевые слова


неоднородность температурного поля; подстуживание заготовки; неоднородность структуры по размеру зерна; прошивка труб; метод конечных разностей

Полный текст:

PDF

Литература


Smirnov V.S., Anisiforov V.P., Vasil’chikov M.V. et al. Poperechnaya prokatka v mashinostroenii [Cross Rolling in the Mechanical Engineering]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1957. 375 p.

Fomichev I.A. Kosaya prokatka [Cross Rolling]. Moscow, Gosudarstvennoye nauchnotechnicheskoe izdatel’stvo po chearnoy i tsvetnoy metalrgii, 1963. 262 p.

Chekmarev A.P. Teoriya prokatki krupnykh slitkov [Theory of Rolling Big Ingots]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1968. 252 p.

Litovchenko N.V. Primenenie vysokikh obzhatiy na blumingakh [Applying of Big Deformation on Blooming]. Moscow, Metallurgizdat Publ., 1956. 72 p.

Chizhikov Yu.M. Teoriya podobiya i modelirovanie protsessov obrabotki metallov davleniem [Theory of Similarity and Simulation Metal Treatment Under Pressure]. Moscow, Metallurgiya Publ.,1970. 294 p.

Johnson K.L. Contact Mechanics. Cambridge University Press, 1985. DOI:10.1017/CBO9781139171731

Backofen W.A. Processy deformacii [Deformation Processing]. Transl. from Engl. Moscow, Metallurgiya Publ., 1977. 288 p.

Voskan'yants A.A. [Modeling of the Process of Cross-Rolling on the Basis of the Eulerian Description of Motion of a Continuous Medium]. Science and Education, 2009, no. 1, pp. 25–30. (in Russ.)

Perevozchikov D.V., Eremin V.N., Vasiuchkova K.V., Radionova L.V. [Estimate of Possibility Applying Billet Calling-Dawn for Decreasing Dissipation of Stress in Piercing]. Russian Internet Journal of Industrial Engineering, 2017, vol. 5, no. 3, pp. 54–59. (in Russ.) DOI: 10.24892/RIJIE/20170309

Isachenko V.P., Osipova V.A., Sukomel A.S. Teploperedacha [Heat Transfer]. Moscow, Energoizdat Publ., 1975. 416 p. DOI: 10.1080/01457638108939575

Chirkin V.S. Teplofizicheskie svoystva materialov yadernoy tekhniki [Thermophysical Properties of Materials of Nuclear Engineering]. Moscow, Atomizdat Publ., 1968. 484 p.

Samarskiy A.N., Vabishchevich P.N. Vychislitel'naya teploperedacha [Computational Heat Transfer]. Moscow, Editorial URSS, 2003. 784 p.

Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Raznostnye metody resheniya zadach teploprovodnosti [Difference Methods for Solving Heat Conduction Problems]. Tomsk, TPU, 2007. 172 p.

Siegel R., Howell J. Teploobmen izlucheniem [Heat Transfer by Radiation]. Transl. from Engl. Moscow, Mir Publ., 1975. 935 p.

Tret'yakov A.V., Zyuzin V.I. Mekhanicheskie svoystva metallov i splavov pri obrabotke metallov davleniem [Mechanical Properties of Steels and Alloys in Plastic Deformation]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1971. 224 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met180105

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.

Комментарии к статье

Просмотреть все комментарии