Повышение точности горячей прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Яшин Василий Владимирович

• Яшин Василий Владимирович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Яшин Василий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ ПЛИТ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

1.1 Сортамент плит, материалы, применение

1.2 Управление толщиной при горячей прокатке плит

1.3 Расчет силы прокатки

1.4 Расчет теплового режима прокатки

1.5 Модели и моделирование горячей прокатки

1.6 Выводы по главе

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПЛИТ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ РАСЧЕТА РАСТВОРА ВАЛКОВ В ПОСЛЕДНЕМ ПРОХОДЕ

2.1 Постановка задачи

2.2 Анализ результатов моделирования напряженно-деформированного и температурного состояния горячей прокатки плит

2.2.1 Анализ неравномерности напряжений

2.2.2 Анализ неравномерности деформаций

2.2.3 Анализ неравномерности температурного поля

2.3 Методика определения силы прокатки

2.4 Оценка качества аппроксимации и адекватности модели

2.5 Методика определения температуры заготовки перед последним проходом

2.6 Методика определения величины раствора между рабочими валками при прокатке плит в последнем проходе

2.6.1 Расчет температуры заготовки перед последним проходом

2.6.2 Расчет силы прокатки в последнем проходе

2.6.3 Расчет поправочного коэффициента

2.6.4 Расчет величины раствора между рабочими валками в последнем проходе

2.7 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

3.1 Исследование реологических свойств обрабатываемых материалов

3.1.1 Методика проведения эксперимента

3.1.2. Реологические свойства сплава АА5182

3.1.3 Реологические свойства сплава 1565ч

3.1.4 Реологические свойства сплава

3.1.5 Сравнение реологических свойств сплавов АА5182, 1565ч,

3.2 Определение коэффициента внешнего трения

3.3 Определение коэффициента жесткости станины реверсивной клети стана 2800 АО «Арконик СМЗ»

3.4 Сравнение точности результатов моделирования горячей прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов в программе DEFORM 3D

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Описание комплексной математической модели горячей прокатки плит повышенной точности на реверсивном стане

4.2.1 Описание технологии прокатки плит в реверсивной клети стана

4.2.2 Верификация комплексной математической модели горячей

прокатки плит повышенной точности на реверсивном стане

4.2.3 Оценка точности отработки модели

4.3 Технологические рекомендации по горячей прокатке плит требуемого качества из алюминиево-магниевых сплавов особо-твердой группы: АМг6, 5182, 1565ч, 1580,

4.4 Расчет экономического эффекта

4.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение точности горячей прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В последние десятилетия в отечественном транспортном машиностроении, судостроении, мостостроении и аэрокосмической промышленности растет доля алюминиевых сплавов. Замена стальных конструкций на алюминиевые в железнодорожных, автомобильных и морских транспортных системах позволяет существенно сократить их массу, и экономить на расходе топлива увеличивая массу перевозимых грузов. В технологиях создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения, включенных в перечень критических 1.07.2011, предусмотрено применение новых алюминиевых сплавов взамен менее легированных сплавов за счет повышенной удельной прочности.

В связи с этим растет спрос на плиты из алюминиево-магниевых сплавов, особенно стоит отметить спрос в промышленных масштабах на плиты из новых труднодеформируемых сплавов с добавками переходных металлов. К таким плитам предъявляют не только повышенные требованиями к прочностным свойствам, но и к точности по толщине. Реверсивный стан горячей прокатки кварто 2800 входящий в состав производственных мощностей АО «Арконик СМЗ» обладает характеристиками для выполнения заказов на плиты. Однако данный стан используется как черновая клеть для непрерывной чистовой 5-клетьевой группы, уровень оснащения, и действующая технология не позволяют получать плиты повышенной точности.

Степень разработанности. Для получения плит повышенной точности

станы оснащают системами регулирования толщины, позволяющие

учитывать жесткость клети, температурно-скоростные параметры прокатки,

температурной расширение валков и другие факторы. Известные

теоретические математические модели базируются на математической

теории пластичности и механике сплошных сред. Развитием данных теорий

занимались многочисленные ученые: С.И. Губкин, Н.А. Соболевский,

4

А.И. Целиков, И.М. Павлов, В.С. Смирнов, И.Я. Тарновский, П.И. Полухин,

A.А. Королев, Б.П. Бахтинов, Е.С. Рокотян, Е. Зибель, Т. Карман, Р. Симс, О. Павельски и другие. Прокатке заготовок из алюминиевых сплавов посвящены работы А.И. Колпашникова, И.М. Мееровича, С.И. Ковалева, Н.И. Корягина и И.В. Ширко. Существенный вклад по расчету энергосиловых параметров внесли Т. Карман, А.И. Целиков и температурного режима И.М. Меерович, В.К. Орлов. Из современных работ следует отметить работы Г.С. Никитина, В.А. Рудского, А.Г. Колесникова и С.Б. Сидельникова. Из современных самарских ученых прокату алюминиевых сплавов посвящены работы Ф.В. Гречникова,

B.Ю. Арышенского и А.М. Оводенко.

Большое практическое применение нашел способ построения математических моделей посредством анализа статистических данных, а физический эксперимент все больше вытесняют виртуальные модели.

Цель работы - повышение точности горячей прокатки на одноклетьевом стане плит из алюминиево-магниевых сплавов за счет прогнозирования упругого растяжения клети с учетом её жесткости, реологических свойств обрабатываемых материалов и геометрии очага деформации.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи исследования:

1. Проведение исследований реологических свойств алюминиево-магниевых сплавов, в том числе легированных переходными металлами в условиях плоской деформации, в диапазоне температур промышленной прокатки 350-500 °С и скорости деформации 1-40 с-1 и использование полученных данных для моделирования горячей прокатки.

2. Исследование методом конечных элементов напряженно -деформированного состояния и температурных условий горячей прокатки плит.

3. Разработка методики построения математической модели для расчета усилия прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов с помощью численного моделирования прокатки, с учетом реологических свойств материалов, напряженного состояния, коэффициента внешнего трения, температуры заготовки и частоты вращения рабочих валков.

4. Разработка методики построения математической модели расчета среднемассовой температуры заготовки при помощи численного моделирования прокатки.

5. Разработка комплексной математической модели горячей прокатки плит в заключительном проходе, основанная на методиках расчета усилия прокатки и среднемассовой температуры заготовки перед последним проходом, упругого растяжения станины клети, величины термического расширения валков с адаптацией к технологическим особенностям реверсивного стана 2800 АО «Арконик СМЗ».

6. Апробация разработанной комплексной математической модели горячей прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов в условиях прокатного производства АО «Арконик СМЗ» на реверсивном стане 2800.

Объект исследования: процесс горячей прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов: АМг6, 5182, 1565ч, 1580 и 01570.

Предмет исследования: математическая модель формирования толщины при горячей прокатке плит из алюминиевых сплавов АМг6, 5182, 1565ч, 1580 и 01570.

Область исследования: п. 1 «Закономерности деформирования материалов и повышения их качества при различных термомеханических режимах, установление оптимальных режимов обработки», п. 8 «Технологии продольной и поперечно-винтовой прокатки заготовок деталей, методы конструирования деталепрокатных станов» паспорта специальности 2.5.7. Технологии и машины обработки давлением.

Научная новизна работы:

1. Впервые для различных режимов горячей реверсивной прокатки плит из алюминиевых сплавов АМг6, 5182, 1565ч, 1580 и 01570 получены эмпирические зависимости для определения напряжений течения в условиях плоской деформации.

Для одноклетьевого стана разработана модель расчета силы прокатки плит из алюминиево-магниевых сплавов с учетом их реологических свойств, напряженного состояния, выраженного через коэффициент формы очага деформации, температуры заготовки и частоты вращения рабочих валков.

3. Разработана модель расчета среднемассовой температуры заготовки перед последним проходом.

4. Разработана комплексная математическая модель расчета величины раствора валков в последнем проходе при горячей прокатке плит повышенной точности по толщине, основанная на разработанных моделях расчета силы прокатки и среднемассовой температуры, а также учитывающая упругое растяжение станины клети и тепловое расширение валков.

Практическая значимость работы:

1. Разработанная математическая модель процесса горячей прокатки плит повышенной точности адаптирована к технологическим особенностям реверсивного стана 2800 АО «Арконик СМЗ».

2. На базе разработанной блок-схемы алгоритма расчета раствора валков в последнем проходе внедрена система полуавтоматического управления толщиной на реверсивной клети стана 2800 АО «Арконик СМЗ».

3. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Самарского университета и используются для подготовки бакалавров и магистров по направлению «Металлургия», а также аспирантов по специальности 2.5.7. Технологии и машины обработки давлением.

Работа выполнена в рамках исследований, по гранту Российского

научного фонда, проект 18-79-10099 по теме: «Создание модели расчета

эволюции текстуры и структуры на ранних этапах термомеханической

обработки алюминиевых сплавов в том числе добавками переходных

7

металлов» и в рамках исследований, по договору между АО «Арконик СМЗ» и Самарским университетом № 17/16 от 01.03.2016 г. по теме: «Исследование комплекса термомеханических свойств алюминиевых сплавов используемых при производстве плит. Разработка математической модели прокатки плит на реверсивной клети комплекса горячей прокатки 2800».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексная математическая модель горячей прокатки плит повышенной точности на реверсивном стане, включающая в себя модели расчета силы прокатки и среднемассовой температуры заготовки, перед прокатом и результаты расчетов на ее основе раствора валков в заключительном проходе при прокатке плит из сплавов АМг6, 5182, 1565ч, 1580 и 01570 на реверсивном стане 2800 АО «Арконик СМЗ».

2. Закономерности изменения реологических свойств новых алюминиево-магниевых сплавов 1565ч и 01570 в условиях плоской деформации в диапазоне температур промышленной прокатки 350-500 °С и скорости деформации 1-40 с-1.

3. Математическая модель для расчета силы прокатки, учитывающая реологические свойства материалов, напряженное состояние, коэффициент внешнего трения, температуру заготовки и частоту вращения рабочих валков.

4. Математическая модель для расчета среднемассовой температуры заготовки перед последним проходом.

Достоверность полученных результатов исследования определяется полнотой рассмотренного материала на достаточно высоком научно -теоретическом уровне, а также применением современного комплекса Gleeble 3800 с использованием модуля Hydrawedge, натурные эксперименты в условиях промышленного производства АО «Арконик СМЗ», моделирование процесса горячей прокатки методом конечных элементов при помощи программного обеспечения DEFORM с учетом современных достижений в теории обработки металлов давлением.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на IX и Х международных конгрессах «Цветные металлы и минералы» (г. Красноярск, 2017 г. и 2018 г.), 1-ом международном конгрессе «Металлдеформ-2017» (г. Самара, 2017 г.), конференции Meform-2018 (Фрайберг, Германия, 2018 г.).

Публикации. Всего по теме исследования опубликовано 7 научных работ, в том числе 6 в изданиях, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ; 1 в издании, индексируемом базой Scopus. По результатам исследований опубликовано учебное пособие, которое используется в учебном процессе Самарского университета для подготовки бакалавров и магистров по направлению «Металлургия», а также аспирантов по специальности 2.5.7. Технологии и машины обработки давлением.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 126 наименований, двух приложений. Работа изложена на 168 страницах, содержит 75 рисунков и 40 таблиц.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ ПЛИТ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

1.1 Сортамент плит, материалы, применение

Плоский прокат (плиты, листы, рулоны, фольга) составляет порядка 40% российского производства алюминиевой продукции и почти 70% экспорта российских полуфабрикатов из алюминиевых сплавов.

В последние десятилетия в России и мире идет активный спрос на катаные плиты повышенной точности по толщине из алюминиево-магниевых сплавов с геометрическими размерами по толщине от 11 мм до 200 мм, ширине 1200 мм, 1500 мм, 1800 мм, 2000 мм, длине от 3000 до 8000 мм и более, рисунок 1.1. Точность геометрических размеров катаных плит из алюминиевых сплавов в прокатном производстве регламентирована межгосударственным стандартом «ГОСТ 17232-99. Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» [1] и для экспорта стандартом EN 485-3 [2]. Предельные отклонения по толщине плит представлены в таблице 1. 1.

Катаные плиты используют в качестве заготовок в транспортном машиностроении, судостроении, мостостроении, авиации, ракетно-космической технике. Несмотря на то, что алюминиевые сплавы дороже стали, применение алюминия позволяет примерно в два раза уменьшить массу конструкции по сравнению со сталью. В ближайшие 10 лет ожидается существенный рост потребления алюминиевых сплавов в автомобилестроении и коммерческом транспорте [3]. При этом, в отличие от самолето- и ракетостроения, где преимущество отдают высокопрочным термически упрочняемым алюминиевым сплавам, для изготовления деталей автомобилей, кузовов, автоцистерн, вагонов, строительных конструкций и мостостроении требуются технологичные алюминиевые сплавы средней

прочности системы Al-Mg, обладающие высокой коррозионной стойкостью [4, 5].

Таблица 1.1 - Предельные отклонения по толщине плит на примере плит шириной 1200 мм

Толщина плиты, мм ГОСТ 17232 EN483-3

Нормальной точности Повышенной точности

До 20 ±0,5 ±0,5 ±0,6

От 22 до 30 ±0,75 ±0,75 ±0,75

От 32 до 45 ±1 ±0,8 ±0,9

От 50 до 65 ±1,5 ±1,2 ±1,1

От 70 до 80 ±2,0 ±1,5 ±1,4

От 85 до 200 ±3,0 ±2,5 ±1,7/±2,5

В настоящее время наиболее распространенным сплавом среди алюминиево-магниевых сплавов для катаных плит в транспортном машиностроении, судостроении и в аэрокосмической промышленности является сплав АМг6. Существенным недостатком алюминиевого сплава АМг6 является его довольно низкая прочность в отожженном состоянии. Гарантированный предел текучести, основная расчетная характеристика для большинства конструкций, у отожженных и горячекатаных плит из сплава АМг6 не превышает 155 МПа. Плиты из сплава АМг6 находятся на первом месте по объему производства на «АО Арконик СМЗ.

Совершенствование сплавов и технологии производства [6-19] - общая тенденция развития всех индустрий. Так компанией Алкоа (в настоящее время Арконик) разработан новый сплав 1565ч. Сегодня из группы системы Al-Mg это наиболее перспективный и интересный материал, который нашел уже применение в железнодорожном транспорте и судостроении. На ЗАО

«Сеспель» ведутся работы по разработке кузова грузовых вагонов из алюминиевых сплавов [11].

Рисунок 1.1 - Крупногабаритные алюминиевые плиты [20]

В качестве материала специалистами предпочтение отдается плитам из сплава 1565ч. Постепенно этот сплав начинают использовать для коммерческого транспорта и для других решений, например, для мостостроения, рисунок 1.2. Благодаря применению сплава в силовой конструкции мостового сооружения обеспечивается равнопрочность сварного соединения и основного материала, возрастает ее коррозионная стойкость. Например, пешеходный мост в городе Нижний Бор планируется построить также из катаных плит сплава 1565ч. Сплав рекомендуется широко использовать при изготовлении морских судов, грузовых вагонов и автоцистерн, которые перевозят сыпучие или опасные грузы, а также для изготовления резервуаров, работающих при криогенных температурах [21].

Сплав 1565ч является универсальным материалом, обеспечивая на 1030 % более высокий уровень прочностных свойств по сравнению со сплавами

АМг5 и АМг6, сохраняя высокую пластичность и коррозионную стойкость.

12

Рисунок 1.2 - Алюминиевый мост в Московском зоопарке Плиты из сплавов системы Al-Mg-Sc - одни из наиболее востребованных заготовок в авиационной и ракетно-космической технике в силу сочетания высоких физико-механических свойств и удельных характеристик прочности, жесткости. Легендарные ракетоноситель «Энергия», челнок «Буран», транспортные самолеты «Руслан», Ил-76, и «Мрия» увидели свет, в свой основе содержат крупногабаритные плиты из сплавов 01570, 1570С и АМг6. Их использование позволяет значительно снижать массу космического аппарата, а значит, выводить на орбиту больше грузов. Так, например наиболее популярным сплавом из системы Al-Mg-Sc является сплав 01570. В нем содержится: 5,3...6,3% Mg; 0,2...0,6% Mn; 0,17...0,27% Sc; 0,05.0,15% 7г [22], а также добавки других элементов. Сплав отличается повышенной прочностью, в отожженном или горячекатаном состоянии плиты из сплава 01570 имеют механические свойства выше, чем у главного конкурента сплава АМг6: предел прочности при растяжении ав = 375.400 МПа, предел текучести а02 = 245.300 МПа при сохранении относительного удлинения в пределах 5 = 15.20%.

Повышенные прочностные свойства получаются за счет добавления скандия, в результате чего происходит измельчение зерна, повышается температура рекристаллизации и происходит упрочнение сплава за счет

образования мелкодисперсных частиц фазы AlзSc [23-32].

13

В настоящее время РКЦ «Прогресс» ведет разработки новой ракеты-носителя «СОЮЗ-5», рис.1.3. В качестве заготовок специалисты

Рисунок 1.3 - Ракетоноситель «СОЮЗ-5» рассматривают возможность перспективы применения плит из нового алюминиевого магнийсодержащего сплава 1580 с введением до 0,14 % скандия и 0,18 % циркония в качестве легирующих элементов для повышения прочности.

Плиты из сплава 5182 пользуются большим объемом применения. Из них изготавливается боковая и донная обшивка, палуба судов, цистерны, колонка кислородной установки и т.д.

Плиты из таких сплавов выпускают в отожженном (М) и нагартованном (Н) состояниях. Главным достоинством отожженных плит является хорошая свариваемость, высокая коррозионная стойкость [33, 34].

Применение плит из алюминиевых сплавов взамен стали, позволяет в два раза сократить массу конечного изделия, со всеми вытекающими из этого преимуществами, поэтому заинтересованность в развитии этого решения постоянно повышается.

Таким образом, плиты из алюминиево-магниевых сплавов АМг6, 1580, 5182, 1565ч, 01570 востребованы в современной технике и имеют очень

широкий круг применения: корпуса и надстройки судов; танки для судов для перевозки сжиженного газа; автомобильные цистерны для наливных грузов; пилотируемые транспортные корабли, ракетные баки, криогенные резервуары; подъемные краны.

1.2 Управление толщиной при горячей прокатке плит К основным элементам, определяющим точность проката, следует отнести: жесткость рабочей клети, определяемую жесткостью станины, рабочих и опорных валков, подушек, подшипников валков, нажимных винтов и гаек и др. элементов; настройка валков; тепловое расширение валков; режим прокатки (схемы обжатий, скорость прокатки); биения опорных валков. Перечисленные факторы в той или иной степени оказывают влияние на процесс прокатки.

Известно, что толщина полосы ^ на выходе из клети не соответствует заданному раствору валков 50 вследствие выбора имеющихся зазоров в ряде узлов рабочей клети и упругой деформации деталей и выражается моделью Головина-Симса [35]:

^=5о + М^Р (1.1)

где - толщина полосы после прохода, 50 - выставленный раствор между рабочими валками, М - модуль жесткости стана, Р - сила прокатки (вертикальная составляющая на валки).

Зависимость толщины прокатываемого металла от его сопротивления деформации и жесткости клети вызывает затруднение в установке требуемого раствора валков. Наиболее точный метод состоит в построении графиков упругопластических кривых конкретно для рассматриваемого стана и его сортамента. При этом для построения упругой линии клети проводят специальные эксперименты, при которых измеряют давление металла на валки и величину перемещения нажимных винтов. При каждом перемещении регистрируют величину нагрузки на валки [36].

На Самарском металлургическом заводе горячекатаные плиты производят на реверсивном стане горячей прокатки 2800. Растворы между валками выставляются оператором по продуктиметру с точностью 0,05 мм, для корректировки раствора оператор производит замер толщины раската на предпоследнем проходе, и при обнаружении отклонения, выставляет раствор с его учетом. Данный метод не гарантирует получения требуемой точности толщины (особенно на плитах толщиной до 20 мм, где допуска составляют ±0,5 мм) и часто приводит к отклонениям, как правило, в большую сторону на 1-2 мм. Причина отклонений заключается в том, что предпоследний проход (на котором калибруется клеть) и последний проход, по сути, производятся в разных условиях. Во-первых, температура раската может отличаться на десятки градусов, что приводит к различию в сопротивлении материала на десятки МПа. Во-вторых, из-за изменения входной и выходной толщины, меняются и геометрические параметры очага деформации, что приводит к изменению схемы напряженно-деформированного состояния, и как следствие сила прокатки увеличивается от 10 до 25 %. Увеличение силы прокатки приводит к увеличению величины упругого растяжения клети, и в результате этого к увеличению зазора между рабочими валками.

Таким образом, для повышения точности прокатки на реверсивном стане горячей прокатки 2800 Самарского металлургического завода возникла необходимость в совершенствовании методики управления толщиной с целью учета жесткости клети и валковой системы, температурно-скоростных параметров прокатки, температурного расширения валков и других факторов.

Для учета изменения зазора между валков в современных станах успешно применяют модели, основанные на методе Головина-Симса (1.1).

При применении данной методики необходимо максимально точно измерять раствор между валками, при отсутствии такой возможности, необходимо производить калибровку и вносить поправку, например на такие

изменения, как температурное увеличение бочки рабочих валков.

16

Как видно из формулы (1.1) выходная толщина является функцией от силы прокатки и ее точность будет зависеть от точности определения силы прокатки.

1.3 Расчет силы прокатки

Величину силы прокатки Р традиционно находят по классической методике, описанной в работах [37], как произведение среднего контактного нормального напряжения pсp на площадь соприкосновения металла с валком:

Р = РсрРк, (1.2) где рср - среднее удельное давление металла на валки, Рк - площадь контакта металла с валком,

= (1.3)

здесь 1д - длина дуги захвата, ВI - ширина полосы в /-м проходе,

В1 = В-1 + АВ1, (1.4) В—1- ширина полосы в предыдущем проходе, мм; АВI - уширение при прокатке (формула Бахтинова),

ЛВ1 = 1,15 —(1д (1.5)

1 ' 2Н1У 0 2ц. У '

где ^ - коэффициент трения при установившемся процессе прокатки. Ориентировочно при горячей прокатке алюминиевых сплавов ^ = 0,300,40.

Значение среднего давления рср рассчитывают по формуле:

Рср=Л(г°з, (16)

где — коэффициент напряженного состояния, показывающий насколько среднее нормальное напряжение на контактной поверхности больше предела текучести прокатываемого металла;

а5 — предел текучести при температурно-скоростных и деформационных условиях прокатки.

В классической методике расчета энергосиловых параметров прокатки [38] истинное сопротивление деформации а5 описывается при помощи сопротивления деформации, определяемого при одноосной деформации и эмпирических коэффициентов в следующем виде:

^ = °о.д.КтК£Ки , (1.7)

где ао.д. - сопротивление деформации при одноосной деформации,

МПа; Кт, К£, Ки - температурный, степенной и скоростной

1,6

1,2

0,8

0,4

0,1 0,2 0,4 0,6 I 2 4 6 8 10 20 40 60 и, с"1

1,6

1,2

5С

0,8

0,4

б

320

10

к.

---К<

360

400

440

20

30

40

т,°с

50 £,%

Рисунок 1.4 - Номограммы для сплавов АМг5, АМг6 определения: а) скоростного Ки, б) степенного К£ и температурного коэффициентов Кт,

а

коэффициенты прокатываемого сплава соответственно [39]. Один из основных разработчиков баз для определения коэффициентов Кт, К£, Ки, является Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (ВНИИМЕТМАШ) имени академика А.И. Целикова. Однако вышерассмотренный метод обладают одним существенным недостатком, подбор значений для коэффициентов Кт, К£, Ки для каждого стана и сплава требует значительного количество статистических данных, полученные данные приводятся в виде номограмм, рисунок 1.4 и в случае прямого переноса значений с одного стана на другой, погрешность расчетов выходит за допустимые рамки, так расчет по методике [39] дает погрешность до 20 %.

В общем случае предел текучести при горячей прокатке зависит от степени деформации s, скорости деформации £ и температуры нагрева T, для того чтобы исключить необходимость использования номограмм зависимость (1.7) определяют в следующем виде:

as = a^sb •¿с •Td . (1.8)

А.В. Третьяков и В.И. Зюзин [40] предложили следующую формулу для расчета os:

as = a^£k •ё1 •е-тТ, (1.9)

где а, b, c, d, k, l, m - эмпирические коэффициенты, зависящие от природы прокатываемого материала.

Наиболее точное описание реологических свойств алюминиевых сплавов дает следующая эмпирическая формула Селларса [16]:

<z\1/71

as=l{arcsh(^ "), (МО)

где а, и, А - коэффициенты, значения которых определяются при помощи регрессионного анализа результатов испытаний образцов при разных температурах и скоростях деформации; Ъ - параметр Зинера-

Холломона, который описывает деформационное поведение металлических материалов при горячей деформации:

кг

2 = ъ ехр -2- . (1.11)

Vу

Коэффициент напряженного состояния па зависит от геометрических параметров очага пластической деформации и коэффициента трения между валками и полосой.

При значениях 1д/кср <0,7 изменение среднего контактного давления связано с влиянием внешних зон, при 1д/кср>3-4 - с действием сил внешнего трения. Минимум среднего контактного давления чаще всего находится в интервале 1д/кср = 0,3-0,7 [37].

При малых значениях параметра 1д/кср (1д/Яср<0,7) среднее контактное давление рср имеет максимальное значение вблизи плоскости входа в очаг деформации (рисунок 1.5а).

Это объясняется подпирающим действием заднего жесткого конца полосы. В интервале 1д/кср=0,7-1,5 среднее контактное давление распределяется по длине дуги контакта приблизительно равномерно (рисунок 1.5, б).

В этом случае влияние внешних зон на очаг деформации становится незначительным, а силы трения на контакте ещё не оказывают заметного подпирающего действия, так как толщина полосы остается относительно большой.

Рисунок 1.5 - Типичные эпюры распределения давлений по дуге контакта при прокатке толстых (а), средних (б) и тонких (в) плит [37] При более высоких значениях параметра 1д/кср > 3, (тонкие плиты) на эпюрах давления, в результате действий сил трения, можно наблюдать отчетливый пик, расположенный в нейтральном сечении (рисунок 1.5, в) [43].

На основе анализа полей линий скольжения в работе [36] приведен график изменения коэффициента напряженного состояния па. Этот график показан на рисунке 1. 6.

Аналитическая запись имеет следующий вид:

па = 0,5(1д/кср + кср/1д) при 0,5 < 1д/кср< 2,0 (1.12)

па = 0,75 + 0,251д/кср при 1д/кср > 2,0. (1.13)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Яшин Василий Владимирович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 ГОСТ 17232-99 Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия - М. : ИПК Издательство стандартов, 2000. - 12 с.

2 Европейский стандарт EN 485-3. Алюминий и сплавы алюминия - Лист, полоса, плита - Часть 3: Допуски размеров и формы для горячекатаных изделий - Лондон. : Британский институт стандартов, 2003. - 11 с.

3 Дриц, А. М. Сварка алюминиевых сплавов / А.М. Дриц, В.В. Овчинников.

- 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Издательский дом «Руда и Металлы», 2020. - 476 с.

4 Фринляндер, И. Н. Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в периоды 1970-1999 гг. и 2000-2015 гг. / И. Н. Фринляндер // Труды V сессии Научного совета по новым материалам МААН «Проблемы современного материаловедения». Киев: Наук. думка, 2000. - С.15-19

5 Хохлатова, Л. Б. Перспектива применения плит из высокопрочного сплава В-1461 пониженной плотности в самолетных конструкциях / Л. Б. Хохлатова, Н. И. Колобнев, М. С. Оглодков и др. // Все материалы. Энциклопедический справочник. М: ООО «Наука и Технологии». - 2014.

- №2. - С. 16-22.

6 Патент № 2269390 Российская Федерация, МПК В21В 1/02 (2006.01) Способ прокатки толстых металлических плит : 2004125514/02 : заявл. 23.08.2004 : опубликовано 10.02.2006 / Родинков С.В., Даниленко Ю.В. Сиушев С.Х., Орлов В.К., Гесслер Ю.В. ; заявитель ОАО АХК ВНИИМЕТМАШ. - 3 с. : ил. - Текст : непосредственный.

7 Гарбер, Э. А. Развитие теории процессов листовой прокатки для повышения эффективности технологии и конкурентоспособности продукции российского листопрокатного производства / Э. А. Гарбер // Производство проката. - 2015. - №6. - С. 6-9.

8 Патент 2335572 Российская Федерация, МПК С22Б1/18 (2006.01) Способ

изготовления плит повышенной точности : 2006144393/02 : заявл.

12.12.2006 : опубликовано 10.10.2008 / Козлов А.Н., Суслова М.А.,

148

Толмачева О.Н. ; заявитель ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА". - 3 с. : ил. - Текст : непосредственный.

9 Патент № 1784300 Союз Советских Социалистических Республик, МПК В21В 1/38 (2000.01) Способ прокатки листов и плит : 4768646 : заявл. 12.12.1989 : опубликовано 30.12.1992 / Гончаров В.Е., Маншилин, Г.И., Азизов Р.Ж., Бобух И.А. ; заявитель Донецкий НИИ черной металлургии. - 7 с. : ил. - Текст : непосредственный.

10 Патент № 1360830А1 Союз Советских Социалистических Республик, МПК В21В1/38 (2000.01) Способ прокатки металлических плит : 4062274 : заявл. 23.04.1986 : опубликовано 23.12.1987 / Хайкин Б.Е., Голомидов А.И. Трубин В.Н., Маслов А.А. ; заявитель УПИ им. С.М. Кирова. - 6 с. : ил. - Текст : непосредственный.

11 Конюхов А. Д. Кузова грузовых вагонов из алюминиевых сплавов / А.Д. Конюхов, А.М. Дриц // Железнодорожный транспорт. - М.: РЖД - 2016. -№. 2. - С. 67-69.

12 Дриц, А. М. Механические свойства и трещиностойкость катаных плит авиационного назначения из сплава В95пчТ2 толщиной до 50 мм / А.М. Дриц, А. М. Телешов, Е. И. Швечков, Т. Ю. Федорова // Технология легких сплавов. - 2009. - №3. - С. 60-70.

13 Лякишев Н. П. Диаграммы состояния двойных металлических систем : Справочник / Н. Д. Лякишев. - М.: Машиностроение. - 1996. - Т. 1. - С. 992.

14 Мондольфо, Л.Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов / Л.Ф. Мондольфо // Под редакцией И.Н. Фридляндера. - М.: Металлургия. -1979. - С. 639.

15 Тептерев, М. С. Влияние термомеханической обработки на изменение крупных и мелких интерметаллидных частиц в сплаве 1565ч / М. С. Тептерев, И. А. Латушкин, А. Ф. Халимова // XX Уральской школы-семинара металловедов - молодых учёных. 2020. - С. 339-341.

16 Rushchits S. V. et al. Modeling the hot deformation behavior of 1565ch aluminum alloy //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications Ltd, 2016. - Т. 684. - P. 35-41.

17 Трибунский, А. В. Изучение особенностей зёренной структуры и интерметаллидных частиц второй фазы в сплаве 1565ч после горячей прокатки / А. В. Трибунский, Е. С. Читнаева, Е. В. Арышенский // Наследственность в литейно-металлургических процессах. - 2018. - С. 358-368.

18 Дриц А. М. Технологические свойства листов из свариваемого сплава 1565ч для производства цистерн / А. М. Дриц, В. В. Овчинников, Р. Н. Растопчин // Технология легких сплавов. - 2012. - №. 3. - С. 20-29.

19 Тептерев, М. С. Исследование влияния режимов термомеханической обработки алюминиевого сплава 5ххх группы на коррозионную стойкость / М. С. Тептерев, В. Ю. Арышенский, С. В. Коновалов // Производство проката. - 2018. - №. 9. - С. 32-38.

20 Фотогалерея: [Электронный ресурс] // АО Алюминий Металлург Рус. URL: http://www.amrbk.ru/press-centr/fotogalereya/. (Дата обращения: 29.01.2022).

21 Дриц, А. М. Свариваемый алюминиевый сплав 1565ч / А.М. Дриц, В.В. Овчинников. // Машиностроение и инженерное образование. - 2014. - № 4. - С. 6-12.

22 ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформированные. Марки. - М.: Стандартинформ, 2009. - 19 с.

23 Филатов Ю. А. Дальнейшее развитие деформируемых алюминиевых сплавов на основе системы Al-Mg-Sc / Ю. А. Филатов // Технология легких сплавов. - 2021. - №. 2. - С. 12-22.

24 Deev V. B. et al. Resource-saving technology for the production of cast aluminum alloys //Steel in Translation. - 2007. - Т. 37. - №. 12. - С. 991-994.

25 Патент № 2081934 Российская Федерация, МПК С22С 21/06 (1995.01)

Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия :

95112171/02 : заявл. 13.07.1995 : опубликовано 20.06.1997 / Елагин В.И.,

150

Захаров В.В., Филатов Ю.А., Торопова Л.С., Доброжинская Р.И., Андреев Г.Н., Золоторевский Ю.С., Чижиков В.В. ; заявитель ОАО ВИЛС, ЦНИИКМ "Прометей". - 7 с. : ил. - Текст : непосредственный.

26 Mondol S. et al. Improvement of high temperature strength of 2219 alloy by Sc and Zr addition through a novel three-stage heat treatment route //Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Т. 732. - С. 157-166.

27 Royset J., Ryum N. Scandium in aluminium alloys //International Materials Reviews. - 2005. - Т. 50. - №. 1. - P. 19-44.

28 Spierings A. B. et al. Microstructural features of Sc-and Zr-modified Al-Mg alloys processed by selective laser melting //Materials & Design. - 2017. - Т. 115. - P. 52-63.

29 Арышенский Е.В Влияние микролегирования сплавов системы алюминий-магний редкоземельными и переходными металлами на эволюцию структуры при термомеханической обработке / Е.В. Арышенский, А.Ф. Гречникова, В.В. Яшин, М.С. Тептерев // Производство проката. - 2017. - № 4. - С. 4-11

30 Яшин В.В. Обоснование технологии изготовления плоского проката из алюминиевых сплавов системы Al-Mg-Sc для аэрокосмической промышленности / В.В. Яшин, В.Ю. Арышенский, И.А. Латушкин, М.С. Тептерев // Цветные металлы. - 2018. - № 7. - С. 75-82

31 Яшин В. В. Влияние микролегирования переходными и редкоземельными металлами системы алюминий-магний на механические свойства при термомеханической обработке / В. В. Яшин, Е. В. Арышенский, Н. Г. Колбасников, М. С. Тептерев, И. А. Латушкин // Производство проката. -2017. - №. 8. - С. 42-48.

32 Захаров В. В. Легирование алюминиевых сплавов скандием / В.В. Захаров, Ю.А. Филатов, И. А. Фисенко // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2020. - №8. - С. 31-36.

33 Анинкина, В. И. Структура и свойства алюминиево-магниевых сплавов :монография / В. И. Аникина, Т. Р. Гильманшина, В. Н. Баранов. -Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. - 112 с.

34 Jin B. H., Zhu B. H., Li X. W. Effect of addition Zr on As-homogenization microstructures of 5182 aluminum Alloy //Materials Science Forum. - Trans Tech Publications Ltd, 2013. - Т. 749. - P. 47-53.

35 Теория и технология прокатного производства: учебная программа для специальности 1-42 01 01 Металлургическое производство и материалообработка / Ю. Л. Бобарикин. - Гомель.: ГГТУ, 2020. -19 с.

36 Меерович, И. М. Прокатка плит и листов из легких сплавов - М.: Металлургия, 1969. - 252 с.

37 Рудской А. И. Теория и технология прокатного производства: учебное пособие / А.И. Рудской, В.А. Лунев - СПб.: Наука - 2005. - 540 с.

38 Серебренникова Н. Ю. Структура и свойства массивных плит толщиной более 70 мм из алюминиевых сплавов В95пч/очТ2, АК4-1чТ1 и 1163Т / Н.Ю. Серебренникова, А.Л. Иванов, А.О. Иванова // Новости материаловедения. Наука и техника. - 2014. - №. 6. - С. 6.

39 Каргин, В. Р. Элементы теории и технологии прокатки листов из легких сплавов: учебное пособие / В. Р. Каргин. - Куйбышев: КуАИ, 1987. - 36 с.

40 Третьяков, А.В. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / А.В. Третьяков, В.И. Зюзин. - М.: «Металлургия», 1973. - 224 с.

41 Салганик, В. М. Развитие теории и технологии инновационных процессов прокатного производства / В. М. Салганик, Д. Н. Чикишев, С. В. Денисов, П. П. Полецов и др. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2014. - № 1 (45). -С. 48-51.

42 Сердюк И. А. Математическая модель расчета температуры раската в

процессе горячей листовой прокатки методом критериальных уравнений /

И. А. Сердюк, А. С. Хаджинов, С. Г. Дворников, С. Г. Дворников, А. А.

Холодный, А. Г. Присяжный // Вестник Приазовского государственного

152

технического университета. Серия: Технические науки. - 2011. - № 23. -С. 80-86.

43 Целиков А. И. Теория прокатки. / А. И. Целиков, А.Д. Томленов, В.И. Зюзин, А.В. Третьяков, Г.С. Никитин: Справочник. - М.: Металлургия, 1982. - 335 с.

44 Орлов, В. К., Дрозд В. Г., Сарафанов М. А. Особенности прокатки плит из алюминиевых сплавов / В. К. Орлов, В. Г. Дрозд, М. А. Сарафанов // Производство проката. - 2016. - № 4. - С. 11-16.

45 Разгулин, И. А. Исследование применимости формул для расчета изменений температуры в очаге деформации при горячей прокатке с использованием программного комплекса Ве1Ъгт-3В / И. А. Разгулин, Белов В. И. // Моделирование и развитие процессов ОМД. - 2014. - № 20.

- С. 158-163.

46 Румянцев М. И. Постановка задачи и некоторые результаты исследования погрешности известных формул для оценки средних значений характеристик состояния металла в очаге деформации при горячей прокатке / М.И. Румянцев, В.И. Белов, И.А. Разгулин // Калибровочное бюро. - 2014. - №. 4. - С. 23-31.

47 Меерович, И.М. Расчет температуры полосы при горячей прокатке алюминиевых сплавов / И.М. Меерович, В.К. Орлов // Обработка металлов давлением - М.: ВИЛС - 1976 - С. 85-93.

48 Лунев, В. А Тепловые потери при прокатке толстого листа на стане 5000. Часть 1: теплопотери на операциях, предшествующих прокатке / В. А. Лунев, И. А. Шишов, П. А. Глухов, А. А. Беляев // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. - 2013. - № 1 (166). - С. 146-152.

49 Никитин, Г.С. Теория непрерывной продольной прокатки / Г.С. Никитин.

- М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 399 с.

50 Колбасников, Н. Г. Тепловые потери при прокатке толстого листа на

стане 5000. Часть 2: теплопотери на этапах черновой прокатки,

153

подстуживания, чистовой прокатки / Н. Г. Колбасников, И. А. Шишов, П. А. Глухов, А. А. Беляев // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. - 2013. - № 3. - С. 183-192.

51 Мунтин А. В. Разработка технологии прокатки толстого листа с заданными свойствами из трубных марок стали на стане 5000 : дис. канд. тех.наук : 05.02.09 / Мунтин Александр Вадимович. - Москва, 2014. - 141 с.

52 Яшин В. В., Латушкин И. А. Разработка математической модели прокатки плит в реверсивных станах горячей прокатки на предприятии АО «Арконик СМЗ» // И 66 Инновационное управление персоналом: сборник трудов VIII Всероссийского кадрового форума / Отв. ред. ГП Гагаринская. - Самара. - 2017. - С. 194.

53 Жадан, В.Т. Исследование процессов производства легированного сортового проката / В.Т. Жадан и др. // В кн. «Научные школы Московского государственного института стали и сплавов» (технологического университета). 75 лет. Становление и развитие». М.: МИСиС, 1997. - 173-178 с.

54 Сметанин, С. В. Прокатка трамвайных: монография / С. В. Сметанин, В. Н. Перетятько, А. Б. Юрьев, М. В. Филиппова // Производство проката. -Новосибирск: Изд-во Сибирского отд-ния Российской акад. Наук, 2018 -405 с.

55 Оптимизация режимов обжатий при прокатке на блюминге. Определение факторов оптимизации / В.К. Воронцов , Полухин П.И., Бринза В.В., Бойко В.Ф. // Изв. Вузов. Черная металлургия. 1984. № 11. С. 66-70.

56 Стружанов, В. В. Об остаточных напряжениях после прокатки и расслоении двухслойных полос // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия Физико-математические науки. - 2010. - № 5 (21). - С. 55-63.

57 Румянцев, М. И. Теория Прокатки: учебное пособие / М. И. Румянцев, Д. И. Кинзин - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. технического ун-та им. Г. И. Носова, 2017. - 188 с.

58 Гилевич, Ф. С. Теория и технология прокатки: учебное пособие для студентов всех форм обучения по специальности 150106 "Обработка металлов давлением" / Ф. С. Гилевич, С. Б. Сидельников, Р. И. Галиев -Красноярск: изд. отд. ГУЦМиЗа, 2005. - 146 с.

59 Долженков, Ф. Е. Нерешенные вопросы современной теории прокатки / Ф. Е. Долженков // Металлургическая и горнорудная промышленность. -2004. - № 9. - С. 62-67.

60 Kawalla R., Schmidtchen M. Numerical simulation of hot rolling // Materials Science Forum. 2013. Vol. 762. P. 22-30.

61 Streisselberger A., Schwinn V., Hubo R. Microalloyed structural plate rolling, heat treatment and applications.

62 Hashimoto, S., Tsukatani, I., Kashima, T. Development of hot-rolled steel sheet with a high r-value by rolling in ferrite region with lubrication // Kobe Steel Engineering Reports. 1998. Vol. 48, P. 14-18.

63 Долженков, Ф.Е. К вопросу о внеконтактных зонах очага деформации при продольной прокатке [Текст] / Ф.Е Долженков, А.П. Митьев, С.В. Мануленко // Материалы международной конференции. Москва. - 2005. -С. 25-28.

64 Сатонин, А.В. Двухмерный анализ напряжённо-деформированного состояния металла при горячей прокатке особо тонких полос / А.В. Сатонин, С.С. Настоящая, В.А. Переходченко // Материалы международной конференции. Москва, - 2010. - С.154-158.

65 Преображенский, Е. В. Применение компьютерного моделирования для исследования очага деформации при холодной прокатке алюминиевых плит / Е.В. Преображенский, А.О. Анохин, Е.В. Галкин // Научные труды (Вестник МАТИ). - 2013. - №. 20. - С. 60-65.

66 Nikitenko E. New method of improving flatness and crown prediction in hot and cold rolling of strip // 9th International Steel Rolling Conference. France. 2006. P.255-258.

67 Салганик, В. М. Моделирование структурообразования низколегированной стали при черновой толстолистовой прокатке / В.М. Салганик и др.: Сталь. - 2011. - №2. - С. 40-44.

68 Yashin V. et al. Large size metal-clad ingots rolling process analysis using finite elements method //Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. - 2018. - Т. 11. - №. 4. - С. 419-426.

69 Яшин В. В. Анализ процесса накатки крупногабаритных слитков с плакирующим материалом при помощи метода конечных элементов / Яшин В. В. и др. // Производство проката. - 2018. - №. 1. - С. 24-29.

70 Яшин В. В. и др. Влияние толщины плакирующего слоя на распределение деформации по сечению слитка / Яшин В. В. и др. // Цветные металлы и минералы - 2017. - С. 735-744.

71 Yashin V. V. et al. Development of a Mathematical Model of Plate Rolling on Hot Reversing Mills //Key Engineering Materials. - Trans Tech Publications Ltd, 2017. - Т. 746. - С. 48-55.

72 Воронцов, В.К. Оптимизация режимов обжатий при прокатке на блюминге / В.К. Воронцов: Изв. Вузов. Черная металлургия, 1985. № 5. С. 85-89.

73 Грищенко, Н. А. Механические свойства алюминиевых сплавов / Н. А. Грищенко, С. Б. Сидельников, И. Ю. Губанов, Е. С. Лопатина, Р. И. Галиев - Красноярск: СФУ, 2012. - 196 с.

74 Телешов В. В. Развитие технологии производства плит из жаропрочного деформируемого алюминиевого сплава АК4-1 в связи с их структурой и механическими свойствами. Часть 1. Сплавы системы Al-Cu-Mg-Fe-Ni и технология изготовления плит / В.В Телешов // Технология легких сплавов. - 2014. - № 3. - С. 14-28.

75 Курпе А.Г. Моделирование технологического процесса прокатки толстых листов на стане 3600 ОАО «МК «Азовсталь» : дис. канд. тех.наук : 05.16.05 / КоваКурпе Александр Геннадьевич. - Мариуполь, 2006. - 179 с.

76 Головнин, М. А. Влияние режимов горячей прокатки алюминиевых сплавов на механические свойства полученного продукта : дис. канд.наук : 05.16.05 / Головнин Максим Александрович. - Екатеринбург, 2018. -171 с.

77 Ковалёв, С. И. Напряжения и деформации при плоской прокатке. / С. И. Ковалёв, Н. И. Корягин, И. В. Ширко. -М., Металлургия, 1982.- 256 с.

78 Татару, А. С. Исследование и разработка технологии производства горячекатаного высокопрочного автолистового проката из двухфазных ферритомартенситных сталей с заданными показателями механических свойств: дис. канд.наук : 05.16.05 / Татару Александр Сергеевич. - М., 2020. - 278 с.

79 Ковалев, Д. А. Повышение качества поверхности горячекатаных полос на широкополосных станах на основе моделирования и совершенствования тепловых режимов прокатки в чистовой группе клетей : дис. канд. наук : 05.16.05 / Ковалев Денис Анатольевич. -Липецк, 2020. - 22 с.

80 Лосев, М. Г. Теория пластического деформирования металлов [Электронный ресурс]. / М. Г. Лосев // М-во образования и науки РФ. -2010. - Режим доступа: http://repo.ssau.ru/handle/Uchebnye-posobiya/Teoriya-plasticheskogo-deformirovaniya-metallov-Elektronnyi-resurs-elektron-ucheb-posobie-po-lekc-kursu-55237

81 Унксов. Е. П. Теория пластических деформаций металла / Е. П. Унксов и др.: - М.: Машиностроение, 1983. - 600 с.

82 Никитин, Г. С. Теория непрерывной продольной прокатки / Г. С. Никитин. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. - 399 с.

83 Сатонин, А. В. Двухмерный анализ напряжённо-деформированного

состояния металла при горячей прокатке особо тонких полос / А. В.

157

Сатонин, С. С. Настоящая, В. А. Переходченко // Материалы международной конференции. - 2010. - С. 154-158.

84 Nikitenko E. New method of improving flatness and crown prediction in hot and cold rolling of strip // 9th International Steel Rolling Conference. France. 2006. P.255-258.

85 Николаев, В. А. Исследование параметров, способы и устройства прокатки полос / В. А. Николаев. - М.: Запорожье: Акцент Инвест-Трейд, 2012.- 264 с.

86 Николаев, В. А. Среднее нормальное контактное напряжение при холодной прокатке полос / В. А. Николаев //Производство проката. -2012. - № 1. С. 6-8.

87 Николаев, В. А. Параметры деформации металла в гладких валках и в простых калибрах / В. А. Николаев, Н. Ш. Босхамиджиев, В. П. Полухин. - Киев.: Освита Украины, 2010.- 235 с.

88 Николаев В. А. Распределение параметров по длине дуги контакта в очаге деформации / В. А. Николаев // Производство проката. - 2017. - № 5. С. 3-7.

89 Николаев, В. А. Влияния неравномерности параметров на характеристики очага деформации при прокатке полос / В. А. Николаев // Производство проката. - 2018. - № 1.

90 Рыбин, Ю. И. Математическое моделирование и проектирование технологических процессов обработки металлов давлением : учебное пособие / Ю. И. Рыбин. - СПб.: СПбГПУ, - 2005. - 642 с.

91 Паромов, В. В. Основы теории пластической обработки металлов: учебное пособие / В. В. Паромов. - СПб.: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, - 2019. - 106 с.

92 Паромов, В. В. Основы теории пластической обработки металлов: учебное пособие / В. В. Паромов. - СПб : Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, - 2013. - 92 с.

93 Гуляев, Ю. Г. Интерпретация метода баланса работ при определении силовых параметров прокатки / Ю. Г. Гуляев, Е. И. Шифрин, Я. В. Фролов, О. А. Ремез. - Харков : НТУ «ХПИ», - 2017. - 85 с.

94 Грудев, А. П. Технология прокатного производства : учебное пособие / А. П. Грудев. - М.: Металлургия, 1994. - 656 с.

95 Унксова, Е. П. Теория пластических деформаций металлов / Е. П. Унксова, А. Г. Овчинникова. - М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

96 Галкин, В. И. Об оценке возможностей и перспектив конечно-элементного анализа процессов обработки металлов давлением /В. И. Галкин // ТЛС. - 2012.

97 Champion, E.R., "Finite Element Analysis in Manufacturing Engineering", McGraw Hill, New York, (1992), pp. 1-4.

98 Rowe, G., et al., «Finite-Element Plasticity and Metalforming Analysis», Cambridge University Press, Cambridge, (1991)

99 Haslach, H.W., & Armstrong, R.W., "Deformable Bodies and their Material Behavior", John Wiley & Sons, New York, (2004), pp. 277-278, 316-377, 258261.

100 Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд. -М.: Мир, 1979. - 392 с.

101 Зенкевич, О.З. Метод конечных элементов в технике / О.З Зенкевич. -М.: Мир, 1975. - 542 с.

102 Гунн, Г. Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давление / Г. Я. Гунн. - М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

103 Nan L. Study on the Section Inhomogeneity of VN Microallyed Heavy Plate during Controlled Rolling // Materials Science Forum. - 2012. - P. 1416-1422,

104 Shahani A.R., Nodamaie S.A., Slehinia I. Parametric study of hot rolling process by the finite element method // Mechanical Engineering - Vol. 16, -No. 2, - P. 130-139.

105 Гунн, Г. С. Инновационные методы и решения в процессах обработки материалов / Г. С. Гунн //Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. ГИ Носова. - 2014. - № 4 (48).

106 Боровик, П. В. Теоретические исследования процессов обработки материалов давлением на основе метода конечных элементов : учебное пособие / П. В. Боровик - Алчевск: ДонДТУ. - 2012. - 170 с.

107 Nan L. Study on the Section Inhomogeneity of VN Microallyed Heavy Plate during Controlled Rolling // Materials Science Forum. - 2012. - P. 1416-1422,

108 Shahani A.R., Nodamaie S.A., Slehinia I. Parametric study of hot rolling process by the finite element method // Mechanical Engineering - Vol. 16, -No. 2, - P. 130-139.

109 Шмаков, А. В. Комплексное моделирование технологии контролируемой прокатки микролегированных трубных сталей повышенных классов прочности на толстолистовом стане 5000 / А. В. Шмаков, В. М. Салганик, С. В. Денисов, А. Р. Гареев, Д. О. Пустовойтов // Сталь. - 2012. - № 2. -С. 42-46.

110 Hassan A.K.F., Khalaf H.I. Three-dimensional finite element simulation of Cold flat rolling // Al-Qadisiya Journal For Engineering Sciences - 2011 - №1. - P. 502-515.

111 Яшин, В. В. Влияние микролегирования переходными и редкоземельными металлами системы алюминий-магний на механические свойства при термомеханической обработке / В. В. Яшин, Е. В. Арышенский, Н. Г. Колбасников // Производство проката. - 2017. -№ 8. - С. 42-48.

112 Чинов, В. Ю. Моделирование эволюции структуры при горячей прокатке алюминиевых сплавов в реверсивной клети в программном комплексе DEFORM/ В. Ю. Чинов, В. В. Яшин, Е. В. Арышенский //Производство проката. - 2019. - № 12. - С. 3-8.

113 Каргин, В. Р. Моделирование процессов обработки металлов давлением в программе ВЕБОКМ-2В : учебное пособие / В. Р. Каргин, А. П. Быков, Б. В. Каргин, Я. А. Ерисов. - Самара: СГАУ. - 2011. - 168 с.

114 Выдрин, А. В. Теоретический анализ и математическое моделирование процессов прокатки с целью повышения качества продукции : дис. д-ра тех.наук: 05.16.05 / Выдрин Александр Владимирович. - Челябинск, 2000. - 364 с.

115 Логинов, Ю. Н. Исследование скоростного режима прокатки сляба из алюминиевого сплава с использованием МКЭ / Ю. Н. Логинов, М. Ю. Середкина // Технология легких сплавов. - 2015. - № 3. - С. 121-126.

116 Шабалов, И. П. Исследование формоизменения полос при прокатке с обжатиями в вертикальных и горизонтальных валках : дис. д-ра тех.наук : 05.16.05 / Шабалов Иван Павлович. - М.: Производство проката. - 2004.-№7. - С. 3-13.

117 Каргин, В. Р. Методология научных исследований : учебное пособие [Электронный ресурс] // Самара: СГАУ. - 2014. - Режим доступа: http://repo.ssau.ru/handle/Metodicheskie-ukazaniya/Metodologiya-nauchnyh-issledovanii-Elektronnyi-resurs-metod-ukazaniya-k-kurs-rabote-53550

118 Каргин, В. Р. Методология экспериментальных исследований : учебное пособие / В. Р. Каргин, Б. В. Каргин, А. Е. Афанасьев. - Самара: СГАУ. -2015. - 84 с.

119 Каргин, В. Р. Основы инженерного эксперимента : учебное пособие [Электронный ресурс] / В. Р. Каргин, В. М. Зайцев, Ф. В. Гречников // Самара: СГАУ. - 2001. - Режим доступа: http://repo.ssau.ru/handle/Uchebnye-posobiya/Osnovy-inzhenernogo-eksperimenta-Elektronnyi-resurs-ucheb-posobie-54650

120 Паршин, В. С. Практическое руководство к программному комплексу ВЕБОКМ-3В : учебное пособие / В. С. Паршин, А. П. Карамышев, И. И. Некрасов, А. И. Пугин, А. А. Федулов. - Екатеринбург: УрФу, 2010. - 266 с.

121 Белецкий, В. М., Алюминиевые сплавы (состав, свойства, технология, применение) : справочник /В.М Белецкиий, Г.А Кривов //Киев: Коминтех. - 2005. - Т. 315. - С. 10.

122 Белосевич, В. К. Трение, смазка, теплообмен при холодной прокатке. -М. : Металлургия, 1989. - 255 с.

123 Kawalla R. et al. (ed.). Advanced Materials and Processes of Metalworking II / R. Kawalla, F. Grechnikov, E. Nosova, Y. Erisov - Baech: Trans Tech Publications Ltd, 2017 - 328 p.

124 Патент № 2095459 Российская Федерация, МПК С22С 37/10 (1995.01) Высокохромистый чугун для прокатных валков : 5061934/02 : заявл. 26.01.1994 : опубликовано 10.11.1997 / Рямов В.А., Вакула В.И., Комляков В.И., Гималетдинов Р.Х. ; заявитель КЗПВ. - 7 с. : ил. - Текст : непосредственный.

125 Довженко Н. Н. Исследование деформационного поведения алюминиевого сплава Р-1580, экономно легированного скандием, при горячей деформации / Н. Н. Довженко С. В. Рущиц, И. Н. Довженко, П. О. Юрьев // Цветные металлы. - 2019. - № 9. С. 80.

126 Dovzhenko, N. N., Rushchits, S. V., Dovzhenko, I. N., Sidelnikov S. B., Voroshilov D. S., Demchenko A. I., Baranov V. N., Bezrukikh, A. I., Yuryev, P. O. Deformation behavior during hot processing of the alloy of the Al-Mg system economically doped with scandium. // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2021. Vol. 115. P. 2571-2579.

/ к "-ср ю=5 об/мин ю=20 об/мин ю=35 об/мин

Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С

0,34 12000 9600 7160 13700 11200 8880 14600 12200 9750

0,36 12000 9674 7110 13542 11100 8680 14500 12000 9530

0,38 11700 9250 7040 13298 10900 8651 14100 11800 9470

0,41 11500 9150 6890 13176 10800 8571 13800 11500 9200

0,43 11300 8960 6920 12932 10600 8413 13600 11400 9260

0,46 11000 8670 6550 12566 10300 8175 13000 10900 8870

0,50 10800 8610 6740 12444 10200 8095 12800 10900 8880

0,54 10600 8550 6570 12188 9990 7929 12400 10500 8580

0,58 10400 8340 6640 11944 9790 7770 12400 10400 8610

0,64 10300 8230 6610 11712 9600 7619 12300 10300 8470

0,71 10200 8300 6500 11675 9570 7595 11700 9940 8220

0,79 10300 8310 6560 11688 9580 7603 11700 9890 8200

0,89 10500 8640 6890 11900 9610 7627 12400 10300 8390

1,03 10800 8890 7110 12200 10000 8110 12400 10500 8620

1,22 11100 9190 7420 12322 10100 8112 12500 10500 8730

1,49 12100 9840 8060 12688 10400 8300 13000 11000 9100

1,92 13300 10800 8990 13054 10700 8900 13300 11300 9470

2,68 14900 12800 10900 14000 11900 10400 14200 12200 10100

1а / к "-ср ю=5 об/мин ю=20 об/мин ю=35 об/мин

Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С

0,34 12000 9530 7320 14300 11600 9250 15300 12600 10200

0,36 12100 9220 6640 14500 11500 8840 15300 12400 9730

0,38 11900 9080 6580 14300 11300 8720 15000 12200 9600

0,41 11800 8970 6530 13900 11000 8620 14700 11900 9460

0,43 11600 8880 6480 13600 10900 8500 14500 11800 9320

0,46 11400 8780 6460 13300 10700 8380 14100 11500 9180

0,50 11200 8670 6420 13100 10600 8280 13900 11300 9050

0,54 11100 8620 6420 12900 10400 8190 13600 11100 8920

0,58 10900 8590 6420 12600 10200 8130 13300 10900 8820

0,64 10900 8530 6440 12500 10100 8070 13200 10800 8740

0,71 10800 8550 6500 12400 10100 8060 13000 10700 8700

0,79 10800 8630 6630 12300 10100 8090 12900 10700 8720

0,89 11000 8790 6840 12400 10200 8200 13000 10800 8800

1,03 11100 9170 7370 12500 10400 8670 13200 11100 9240

1,22 12000 9700 7680 13200 10900 8830 13700 11500 9420

1,49 12800 10500 8420 13600 11300 9330 14200 11900 9840

1,92 13900 11600 9530 14300 12000 9940 14800 12500 10400

2,68 15400 13300 11400 14700 12700 10800 14200 12800 11200

/ к "-ср ю=5 об/мин ю=20 об/мин ю=35 об/мин

Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С

0,34 11600 9080 6930 13500 11300 8660 14300 11700 9430

0,36 11500 8980 6860 13200 10700 8540 14200 11500 9290

0,38 11300 8850 6670 13000 11100 8400 14000 11400 9140

0,41 11100 8750 6710 12700 10300 8260 13500 11200 8980

0,43 11200 8790 6850 11200 10800 8110 14100 11700 9480

0,46 10600 8400 6520 12100 9930 7980 12800 10600 8660

0,50 10400 8260 6460 11900 10000 7860 12600 10400 8520

0,54 10200 8180 6420 11600 9580 7750 12300 10200 8360

0,58 10000 8090 6390 11400 10000 7640 12000 10000 8250

0,64 9910 8030 6360 11200 9270 7550 11800 9870 8130

0,71 9820 8000 6390 11000 9920 7510 11600 9740 8060

0,79 9780 8020 6460 10900 9110 7500 11500 9660 8020

0,89 9810 8100 6560 10900 10000 7530 11500 9690 8070

1,03 10000 8360 6850 11000 10300 7700 11600 9840 8220

1,22 10500 8760 7270 11400 9590 8010 12000 10100 8530

1,49 11100 9450 8030 11900 11100 8490 12400 10600 9000

1,92 12100 10500 9000 12400 10700 9160 12900 11000 9480

2,68 15400 13300 11300 14200 12600 10100 15100 13000 11100

1а / к "-ср ю=5 об/мин ю=20 об/мин ю=35 об/мин

Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С

0,34 12600 9980 7740 14800 11800 9670 15600 12900 10500

0,36 12300 9720 7550 14400 11700 9410 15100 12500 10200

0,38 12100 9600 7450 14100 11600 9300 14800 12300 10000

0,41 12000 9530 7440 13900 11400 9210 14600 12100 9920

0,43 11800 9290 7380 13600 11200 9080 14300 11900 9790

0,46 11600 9280 7280 13300 11000 8940 14000 11700 9610

0,50 11400 9100 7160 13000 10800 8740 13700 11400 9430

0,54 11200 9030 7120 12900 10700 8700 13400 11300 9310

0,58 11000 8950 7120 12600 10400 8590 13100 11000 9150

0,64 11000 8930 7140 12400 10300 8500 12900 10900 9060

0,71 10900 8920 7160 12300 10300 8530 12900 10900 9090

0,79 10900 8940 7210 12300 10200 8490 12800 10800 9030

0,89 11100 9130 7380 12400 10400 8620 12900 10900 9150

1,03 11400 9370 7590 12600 10700 8760 13100 11100 9300

1,22 11800 9800 7990 12900 10800 9010 13500 11400 9560

1,49 12700 10600 8740 13600 11500 9570 14100 11900 10100

1,92 13500 11500 9660 13900 11900 10100 14300 12300 10400

2,68 15500 13400 11700 11700 12900 11000 15400 13000 11500

1а / к "-ср ю=5 об/мин ю=20 об/мин ю=35 об/мин

Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С Т=400 0С Т=440 0С Т=480 0С

0,34 11600 9260 7150 13600 11200 9040 14600 12200 10000

0,36 11300 8990 6990 12900 10600 8610 13700 11400 9330

0,38 11000 8800 6860 12600 11000 8470 13500 11200 9180

0,41 10900 8680 6780 12300 10200 8330 13200 11000 9030

0,43 10600 8520 6700 12100 10500 8190 12800 10700 8860

0,46 10400 8400 6650 11800 9840 8060 12500 10500 8690

0,50 10200 8280 6580 11600 10100 7940 12200 10300 8560

0,54 10000 8180 6530 11300 9480 7820 11900 10100 8400

0,58 9860 8090 6500 11100 9790 7720 11710 9920 8300

0,64 9720 8010 6480 10900 9180 7610 11500 9740 8170

0,71 9640 7970 6490 10700 9740 7540 11300 9590 8070

0,79 9600 7990 6540 10600 9000 7530 11200 9520 8030

0,89 9650 8090 6670 10700 9860 7570 11200 9550 8070

1,03 10700 8920 7360 11900 10100 8220 12500 10700 8930

1,22 10300 8750 7350 11100 9500 8050 11700 10000 8540

1,49 10900 9370 7970 11700 10700 8550 12200 10600 9040

1,92 12200 10500 9180 12600 10800 9300 12900 11400 9720

2,68 14600 12600 11000 14300 12200 10300 14400 12700 11000