The object of research, development or design (in Russian) : Продольная прокатка в калибрах

The object of research, development or design (in Kazakh) : Калибрдегі бойлық прокаттау

Aim of work (in Russian) : Разработка научно обоснованного технологического решения способов реализации интенсивных сдвиговых деформаций при прокатке в калиброванных валках для производства металлопроката с высоким комплексом механических свойств.

Aim of work (in Kazakh) : Кешенді жоғары механикалық қасиеттері бар металл прокаттарын өндіру үшін калибрленген біліктерде прокаттау кезінде қарқынды ығысу деформацияларын жүзеге асыру әдістерінің ғылыми негізделген технологиялық шешімін жасау.

Методы исследования (на русском) : Сбор, обработка и анализ первичной информации, компьютерное моделирование, проектирование

Методы исследования (на казахском) : Бастапқы ақпаратты жинау, өңдеу және талдау, компьютерлік моделдеу, жобалау

Obtained results and novelty (in Russian) : Методами сбора, обработки и анализа первичной информации выявлены различные технологические и конструктивные способы реализации интенсивных сдвиговых деформаций в процессах продольной прокатки. Предложен новый способ прокатки в системе калибров «овал-круг», где главные оси овала в калибрах расположены наклонно относительно оси валков. Для обоснования предлагаемого способа прокатки в калибрах, обеспечивающие реализацию интенсивных сдвиговых деформаций, выполнено моделирование процесса прокатки методом конечных элементов (МКЭ). Компьютерное моделирование процесса прокатки в овальном калибре с наклонным расположением овала показало немонотонность характера течения металла из-за возникновения вихревых пластических потоков, что обуславливает реализацию интенсивных пластических деформаций. По результатам моделирования напряженно-деформированного состояния установлено, что высокие показатели интенсивности напряжений в калибре с наклонным расположением овала вызывает более высокий уровень реализации интенсивной сдвиговой деформации по сравнению с прокаткой в калибре с традиционным овалом и обеспечивают интенсивную проработку металла в очаге деформации. Определены параметры формоизменения и геометрические соотношения калибров новой системы «овал-круг» для прокатки в экспериментальном стане и разработана проектно-конструкторская документация на изготовление прокатных валков и валковой проводки.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алғашқы ақпаратты жинау, өңдеу және талдау әдістерін қолдана отырып, бойлық прокаттау процестерінде қарқынды ығысу деформацияларын жүзеге асырудың әртүрлі технологиялық және конструкторлық әдістері анықталды. «Овал-дөңгелек» калибрлі жүйесінде прокаттаудың жаңа әдісі ұсынылды, мұнда калибрдағы овалдың негізгі осьтері білікшелердің осіне қатысты қиғаш орналасқан. Қарқынды ығысу деформацияларын жүзеге асыруды қамтамасыз ететін калибрде прокаттаудың ұсынылған әдісін негіздеу үшін шекті элементтер әдісі (ШЭӘ) көмегімен прокаттау процесі модельденді. Овалы көлбеу орналасқан овалды калибрде прокаттау процесін компьютерлік модельдеу құйынды пластикалық ағындардың пайда болуына байланысты металл ағынының монотонды емес сипатын көрсетті, бұл қарқынды пластикалық деформациялардың жүзеге асуын тудырады. Кернеу-деформациялық күйді модельдеу нәтижелері бойынша овалы көлбеу орналасқан овалды калибрде кернеу қарқындылығының жоғары көрсеткіштері дәстүрлі овалды калибрде прокаттаумен салыстырғанда қарқынды ығысу деформациясының жоғары деңгейін тудыратыны және деформация аймағындағы металлды қарқынды өңдеуді қамтамасыз ететіні анықталды. Тәжірибелік станда прокаттауға арналған жаңа «овал-дөңгелек» жүйесінің калибрлерінің пішін өзгерту параметрлері мен геометриялық қатынасы анықталып, прокаттау білікшелері мен білікше бағыттағыштарды жасауға жобалық-конструкторлық құжаттама әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Угол наклона главной оси овала в калибре относительно оси валков принят равной γ=35°, что обеспечивает реализацию поперечного сдвига в очаге деформации одновременно с высотным обжатием. В калибре с наклонным расположением овала доля показателей интенсивности напряжений выше 180 МПа составляет 89,5%, тогда как для традиционного калибра этот показатель почти в 2,5 раза ниже (36,4%). Показатели накопленной степени деформации сдвига более 0,7 после прокатки в калибре с наклонным расположением овала составляет 32,1%, что 1,43 раза выше, чем при прокатке в калибре с традиционным овалом (22,43%). Параметры формоизменения и размеры калибров определены для экспериментальной прокатки раската из исходной круглой заготовки с диаметром d_0=20 мм в системе калибров «овал-круг» за 4 прохода с коэффициентом вытяжки на каждом проходе μ=1,3. Рабочие чертежи валков и валковой проводки разработаны для лабораторного прокатного стана «ДУО-150».

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Калибрдегі овалдың негізгі осінің білікшелер осіне қатысты көлбеу бұрышы γ=35° деп қабылданады, бұл биіктіктегі қысумен бір мезгілде деформация аймағында көлденең ығысуды жүзеге асыруды қамтамасыз етеді. Овалы көлбеу орналасқан овалды калибрде кернеу қарқындылығының 180 МПа-дан жоғары көрсеткіштерінің үлесі 89,5% құрайды, ал дәстүрлі калибр үшін бұл көрсеткіш 2,5 есеге дерлік төмен (36,4%). Овалы көлбеу орналасқан овалды калибрде прокаттаудан кейін жинақталған ығысу деформациясының 0,7-ден астам көрсеткіштері 32,1% құрайды, бұл дәстүрлі овалмен прокаттаудан (22,43%) 1,43 есе жоғары. Пішін өзгерту параметрлері мен калибр өлшемдері «Овал-дөңгелек» калибр жүйесінде диаметрі d_0=20мм бастапқы дөңгелек дайындаманың кесіндісін әрбір өту кезінде μ=1,3 тарту коэффициентімен 4 өткізумен тәжірибелік прокаттау үшін анықталды. «ДУО-150» зертханалық прокаттау станына білікшелер мен білікше бағыттағыштардың жұмыс сызбалары әзірленді.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Высокий уровень реализации интенсивной сдвиговой деформации по сравнению с прокаткой в калибре с традиционным овалом. Поперечный сдвиг в очаге деформации осуществляемый одновременно с высотным обжатием при прокатке в новых калибрах приведет интенсивной проработке структуры металла и способствует улучшению механических и служебных свойств металлоизделий.

Efficiency (in Kazakh) : Дәстүрлі овал калибрде прокаттаумен салыстырғанда қарқынды ығысу деформациясын жүзеге асырудың жоғары деңгейі. Жаңа калибрлерде прокаттау кезінде биіктіктегі сығымдаумен бір мезгілде жүзеге асырылатын деформация аймағындағы көлденең ығысу металл құрылымының қарқынды өңделуіне әкеледі және металл бұйымдарының механикалық және қызмет көрсету қасиеттерін жақсартуға көмектеседі.

Field of application (in Russian) : Производство и обработка металлов и материалов; Инжиниринг и технологий; Продольная прокатка; Металловедение

Field of application (in Kazakh) : Металдар мен материалдарды өндіру және өңдеу; Инжиниринг және технологиялар; Бойлық прокатка; Металтану.