Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів

А. С. Нурадінов; О. В. Ноговіцин; В. П. Школяренко; І. А. Нурадінов

doi:10.15407/plit2022.04.013

Автор(и)

А. С. Нурадінов д-р техн. наук, пров. наук. співроб. https://orcid.org/0000-0002-7286-8648
О. В. Ноговіцин д-р техн. наук, зав. відділу https://orcid.org/0000-0003-2929-5300
В. П. Школяренко канд. техн. наук, старш. наук. співроб. https://orcid.org/0000-0001-5393-1077
І. А. Нурадінов аспірант https://orcid.org/0000-0001-8916-5247

DOI:

https://doi.org/10.15407/plit2022.04.013

Ключові слова:

валкове розливання-прокатка металів, валковий кристалізатор, гідродинаміка розплаву, температура перегріву, інтенсивність теплообмінних процесів, листова заготовка, швидкість розливання, трансформація структури

Анотація

УДК 669.1: 669.2: 536.2

Методом фізичного моделювання вивчено процеси формування структури листових заготовок при беззлитковій розливці-прокатці металів. При цьому на основі теоретичного аналізу визначено основні параметри, опираючись на які можна ефективно управляти процесами кристалізації та формування структури листових заготовок. Проведені дослідження дозволили встановити закономірності впливу гідродинамічних та теплофізичних умов розливання металу (швидкості та характеру руху металу у міжвалковому просторі, температури перегріву розплаву та інтенсивності тепловідведення від нього) на процеси його кристалізації та структуроутворення. Як моделювальне середовище використано прозорий органічний сплав камфен (C10H16), який дозволяє візуально вивчати ці процеси при беззлитковій прокатці металів. Завдяки прозорості камфена наочно вивчено трансформацію структури листової заготовки на різних стадіях її формування: груба первинна структура кірок, що твердіють на валках, за рахунок часткової деформації в зоні прокатки переходить у дрібнозернисту структуру при виході з неї. Показано залежність лінійної швидкості розливу металу від температури перегріву розплаву та інтенсивності теплообмінних процесів у валковому кристалізаторі. При цьому визначено оптимальні інтервали значень цих параметрів, що забезпечують стабільність процесу валкового розливу металів. Отримані результати стали основою для розробки практичних рекомендацій стосовно валкового розливання реальних металів, зокрема алюмінієвих сплавів різних марок.

Список літератури

1. Чалмерс Б. Теория затвердевания. Москва: Металлургия, 1968. 288 с.
2. Флемингс М. С. Процессы затвердевания. Москва: Мир, 1977. 423 с.
3. Баландин Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок. Москва: Машиностроение, 1979. 288 с.
4. Овсиенко Д. Е. Зарождение и рост кристаллов из расплава. Киев: Наук. Думка, 1994. 256 с.
5. Ефимов. В. А, Эльдарханов А. С. Технологии современной металлургии. Москва: Новые технологии, 2004. 784 с.
6. Нурадинов А. С., Нахаев М. Р. Процессы кристаллизации и формирования структуры литых заготовок. Грозный: изд-во ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет», 2020. 170 с.
7. Эльдарханов А. С., Ефимов В. А., Нурадинов А. С. Процессы формирования отливок и их моделирование. Москва: Машиностроение, 2001. 206 с.
8. Бровман М. Я., Николаев В. А., Полухин В. П. Протяженность зоны пластической деформации и допустимая скорость при бесслитковой прокатке стальных полос. Металлы. 2007. № 1. С. 44–49.
9. Бровман М. Я., Николаев В. А., Полухин В. П. Анализ температурного режима и повышение эффективности охлаждения валков и роликов. Производство проката. 2007. № 7. С. 36–43.
10. Kawalla R. Properties of Magnesium Strips produced by Twin-Roll-Casting and Hot Rolling. Materials Science Forum, 2011. Vol. 690. P. 21–24.