автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Исследование процесса получения непрерывнолитых деформированных заготовок на литейно-ковочном модуле

На правах рукописи

Зайцев Алексей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК НА ЛИТЕЙНО-КОВОЧНОМ МОДУЛЕ

05.03.05. - технологии и машины обработки давлением

Авторе ферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре 2004

Работа выполнена в Институте машиноведения и металлургии ДВО РАН.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Заслуженный деятель науки РФ Одиноков Валерий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Заслуженный изобретатель РФ Стулов Вячеслав Викторович

кандидат технических наук Воинов Александр Робертович

Ведущая организация: ОАО «Комсомольское-на-Амуре

авиационное производственное объединение им. Ю.А. Гагарина», г. Комсомольск-на-Амуре

Защита состоится «_17_» декабря 200_4_ года в 14— часов на заседании диссертационного совета К 212.092.03 в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «КнАГТУ».

Автореферат разослан И09Брз 200_7года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Логинов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение требований к продукции машиностроения вызывает необходимость решения проблемы повышения качества заготовок и устойчивости технологических процессов их производства, что в значительной мере определяется технологическими возможностями комплексов оборудования, на которых они реализуются. Из известных способов изготовления непре-рывнолитых деформированных заготовок (НЛДЗ) наиболее эффективным по экономическим показателям, а также по гибкости, простоте обслуживания, технологичности и габаритам используемого оборудования является технология изготовления НЛДЗ с применением литейно-ковочного модуля (ЛКМ). Однако наряду с бесспорными преимуществами данного способа имеются и недостатки, которые определяются недостаточной устойчивостью данного процесса, что приводит к возникновению аварийных режимов работы комплекса оборудования и, как следствие, браку НЛДЗ.

Повышение устойчивости технологического процесса изготовления НЛДЗ с применением ЛКМ за счет управления силовыми, тепловыми и технологическими параметрами процесса, а также модернизация комплекса оборудования на основе их взаимосвязи позволит прогнозировать и управлять качеством НЛДЗ еще на стадиях проектирования технологического процесса их производства.

Таким образом, актуальным направлением исследования является повышение качества НЛДЗ за счет управления технологическими параметрами процесса их формирования и совершенствования комплекса оборудования, с целью увеличения его надежности и производительности, которые до настоящего времени наименее изучены.

Актуальность работы подтверждается тем, что исследования проводились в рамках Госбюджетной НИР, утвержденной Президиумом ДВО РАН по теме «Разработка, исследование и внедрение нетрадиционных методов обработки металлов давлением», № госрегистрации 01.2.00.102358.

Целью работы является исследование закономерностей формирования НЛДЗ на основе изучения влияния технологических, тепловых и силовых режимов их изготовления, а также совершенствование комплекса оборудования для реализации устойчивого технологического процесса изготовления НЛДЗ из цветных сплавов. . ___

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

"1

БИБЛИОТЕКА СПе ' 09

Научная новизна работы:

- разработана математическая модель формирования напряженно-деформированного состояния (НДС) НЛДЗ в процессе ее изготовления;

- установлена связь диаграмм состояния заливаемых расплавов с основными технологическими параметрами процесса получения НЛДЗ;

- установлены закономерности изменения температуры различных участков кристаллизатора ЛКМ в зависимости от параметров предварительного, рабочего и установившегося его прогревов;

- разработана методика определения оптимальных параметров устойчивого процесса формирования НЛДЗ из цветных сплавов.

Достоверность полученных _результатов и выводов диссертационной работы основывается на использовании фундаментальных уравнений механики деформируемого твердого тела, апробированного численного метода расчета, а также на использовании поверенного комплекса контрольно-измерительного оборудования для получения экспериментальных данных.

Практическая ценность работы заключается в разработке усовершенствованной конструкции ЛКМ с горизонтальным расположением кристаллизатора и двухсторонним направлением выхода НЛДЗ, в состав которой включены устройства, исключающие возникновение «застойных» зон расплава в центральной части кристаллизатора ЛКМ (патенты РФ № 2225772, 2225774), а также оснащенной системой гидравлической компенсации упругой деформации ее приводных валов (патент РФ № 2227082).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Современные проблемы металлургического производства» (Волгоград, 2002 г.); Вторых Самсоновских чтениях: Международный симпозиум «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Хабаровск, 2002 г.); XXVIII Дальневосточной школе-семинаре им. академика Е.В. Золотова (Владивосток, 2003 г.); XXIII Российской школе по проблемам науки и технологии (Екатеринбург, 2003 г.).

Публикации по работе. По теме диссертационной работы опубликовано 10 работ и получены 3 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы (91

наименование) и приложений. Общий объем работы - 116 страниц, в том числе 46 рисунков и 3 таблицы, включенные в текст.

Личный вклад автора заключается в разработке методик и устройств для проведения экспериментальных исследований, обработке и анализе полученных результатов, формулировке выводов, а также в проектировании конструктивных устройств, повышающих устойчивость технологического процесса изготовления НЛДЗ и надежность ЛКМ.

Автор выражает искреннюю благодарность за содействие при выполнении данной работы к.т.н. Черномасу В.В.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулирована цель и определены задачи, решаемые в диссертационной работе, а также представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен обзор современных технологических процессов получения протяженных и непрерывных заготовок, проанализированы технологические варианты изготовления НЛДЗ с применением ЛКМ, а также расчетные методики определения НДС при формировании заготовок. На их основе сделаны выводы и сформулированы задачи исследования.

• Первоначально из обзора современных технологических процессов получения протяженных и непрерывных заготовок был сделан вывод, что наиболее перспективными, с точки зрения высокой гибкости, технологичности, устойчивости и экономической эффективности, являются комбинированные методы формирования заготовок из жидкого расплава с одновременным наложением внешних воздействий и методы, совмещающие в себе последовательность стандартных технологических процессов, таких как: непрерывное литье и ковка или порошковая металлургия и прокатка. Рассмотрены преимущества и недостатки указанных выше методов. Из их анализа в качестве базового метода был принят метод получения НЛДЗ с применением ЖМ. При всех своих преимуществах, отраженных в работах Одинокова В.И., Стулова В.В., Черномаса В.В. и др. данный технологический процесс обладает низкой устойчивостью, а комплекс оборудования для его реализации требует конструктивных доработок. Это связано, прежде всего, с отсутствием

адекватной математической модели процесса формирования НЛДЗ. Нет четкого кинематического описания движения различных частей подвижного кристаллизатора и находящейся в нем НЛДЗ, что в конечном итоге приводит к аварийным режимам работы ЛКМ в целом. Не выявлены основные факторы (управляемые и неуправляемые), оказывающие влияние на технологический процесс производства НЛДЗ и, как следствие, не определена последовательность действий и расчетов, необходимых для проектирования технологических операций и отдельных узлов конструкций Л КМ. В связи с этим дополнительно был проведен анализ расчетных методик определения НДС при формировании заготовок. Исходя из простоты и алгорит-мичности наиболее приемлемым к решению задач, рассматриваемых в диссертационной работе, является численный метод решения задач упругости и пластичности в случае, когда геометрия деформируемого тела может быть описана системой ортогональных поверхностей, разработанный В.И. Одиноковым.

На основе обобщения результатов обзора и анализа существующей информации сделан вывод о дальнейших направлениях исследований.

Во второй главе работы приведены описания методик, разработанных и адаптированных автором для проведения теоретических и экспериментальных исследований, а также описаны объекты и общая схема проведения исследований.

При математическом моделировании процесса формообразования НЛДЗ рассматривалось медленное течение изотропного материала под действием внешних нагрузок. Массовые и инерционные силы не учитывались. Задача могла решаться как в скоростях, так и в перемещениях. Используя теорию течения для малого временного шага, строилась система уравнений, описывающая упругопластиче-ские деформации. На поверхностях деформируемой области и поверхностях контакта области с бойком кристаллизатора задавались соответствующие граничные условия. Область деформирования разбивалась на конечное число ортогональных криволинейных элементов. Система уравнений для выделенного элемента переписывалась в конечно-разностном виде через значения напряжений и перемещений по граням элемента. Полученная система уравнений являлась независимой от какой-либо системы ортогональных координат и включала напряжения, перемещения и длины дуг, которыми ограничен ортогональный криволинейный элемент. Для получения системы алгебраических уравнений строился алгоритм решения, позво-

лявший определить напряжения и деформации в рассматриваемой области при упругом, упругопластическом и пластическом состояниях системы. Процесс деформирования области разбивался на ряд шагов по времени. На каждом временном шаге деформации считались малыми, а коэффициент пропорциональности между девиато-рами напряжений и деформаций постоянным. При решении задачи учитывалась история процесса методом последовательных нагруже-ний.

Для проведения экспериментальных исследований были разработаны методики определения влияния температурных режимов кристаллизатора на формирование НЛДЗ и определения зависимо -сти установившегося расхода заливаемого расплава от количества технологических циклов ЛКМ. Использование указанных методик позволило получить достоверные экспериментальные данные параметров процесса формирования НЛДЗ.

Третья глава диссертационной работы посвящена теоретическому исследованию процесса деформирования НЛДЗ на ЛКМ вертикального типа. Рассмотрены инженерная и математическая постановка задачи, а также приведены результаты решения.

Рассмотрен сложный процесс кристаллизации металла при одновременной его деформации. Конфигурация области деформирования определяется геометрическими параметрами ЛКМ (рис. 1). Процесс деформирования НЛДЗ цикличный, причем каждый боек кристаллизатора приводится в движение от двух эксцентриковых валов. При одном повороте валов контакт бойка с НЛДЗ осуществляется только на половине цикла 180°. В дальнейшем бойки расходятся, и происходит перемещение НЛДЗ вдоль оси кристаллизатора за счет боковых стенок, которые работают в противофазе с основными бойками. Рассматривалась задача о плоской упругопластиче-ской деформации двухкомпонентной области (рис. 1,6)

Толщина затвердевающей корочки до смыкания определялась из решения уравнения межфазового перехода с учетом того, что температура в твердой фазе изменяется по линейному закону, а градиент температуры в жидкой фазе равен нулю. Процесс деформирования рассматривался по шагам в 30° при повороте эксцентрикового вала от 0° до 150° с учетом накопления деформаций, при этом геометрия области изменялась по мере обжатия корочки затвердевающего расплава. Используя эйлеровую систему координат, записыва-

Рис. \. Формализованная схема процесса формирования непрерывнолитых деформированных заготовок

Рис. 2. Ортогональный элемент разбиения

лась система уравнений на малом шаге перемещения бойка кристаллизатора:

где О - модуль сдвига; МПа; ё - накопленная пластическая деформация к моменту расчетного шага; к - коэффициент объемного сжатия; МПар- - гидростатическое давление; в-температура, °С.

Температурное поле в двухкомпонентной области определялось из решения уравнений теплопроводности.

В теле бойка при установившемся тепловом режиме уравнение теплопроводности имеет вид:

В деформируемом металле

= О)

дт

где - коэффициент теплопроводности.

Для решения уравнения теплопроводности использовался разработанный Одиноковым В.И. численный метод. При этом область разбивалась на конечное число элементов (рис. 2). Для каждого элемента в плоском случае записывалось уравнение теплопроводности в разностном виде. Начальное приближение в пластической области находилось из условия стационарности движущейся среды Для движущейся среды имеем при

У „дв V дв л

Учитывая, что V, — « У2 — и Дгк = —- , получим

5х2 V. У2 Л

где Дгк - время прохождения материальной точки через элемент к; дк - температура в к-том элементе в конце временного шага Дгк; #2 - температура в элементе, следующем за элементом «к» в направлении х2. Таким образом, начальное приближение в пластической области определялось из уравнения

С учетом симметрии рассматривалась половина области деформации (рис. 1,6), граничные условия для системы (1) принимают вид:

1^=0, и,| =-К-Да-зт(а-у), 1 = 3,5,6;

и2|5 =-11-Дог-соз(а-/),1=12,14;и1|810 = -11-Да-5та;

и2|5.=-К-Да-соза; ¡ = 4,13; 1^=0; (5)

сг21Ц =0; ¡ = 4,12; £ТИ|3. = сг12[5. =0; ¡ = 8,11;

"и 1з| = 0-21^ = 0; Л = 2,7; о-12|3. =0; 1 = 1,3, 5, б, С712|Х| =0;

^в=1450°С; 0|3.=2О°С; ¡ = 3,4,5,6,10,11,13,14,

где К - радиус эксцентрика; Да - угол поворота эксцентрика при одном временном шаге; а - угол, определяющий местоположение эксцентрика на момент времени

На поверхностях 53, ,35, Б6,810, Б12, , 314 предусматривалась возможность отхода металла НЛДЗ от бойка кристаллизатора, т.е. решалась контактная задача. На поверхности контакта корочки затвердевающего металла с бойком принималось скольжение. Закон трения на этой поверхности задавался в виде

(б)

Здесь - скорость скольжения металла НЛДЗ относительно

бойка кристаллизатора; - скорость вращения приводного вала;

- нормаль к поверхности контакта металла НЛДЗ с бойком кристаллизатора по координате

Для решения системы (1) с граничными условиями (5) использовался численный метод, при этом дифференциальные соотноше-

ния представлены в конечно-разностном виде. Вся область деформирования (рис. 1,6) - корочка и боек - разбивается на ортогональные элементы, причем в различных зонах для удобства описания геометрии приняты различные системы координат.

В I, VI и VIII - прямоугольная, во II, IV, V - биполярная, в III и VII - полярная системы координат. Конечно-разностные соотношения записываются через значения напряжений и перемещений на гранях ортогональных элементов. При решении данной задачи использован алгоритм, приведенный в главе 2 диссертационной работы.

В системе уравнений (1) в зонах пластических деформаций (в корочке затвердевающего металла) использована модель изотропно упрочняющейся среды:

Здесь а1,а2,а3,Ь0 - коэффициенты, зависящие от марки заливаемого сплава; для стали СтЗ: а] = 82 МПа, а2 = 33,8 МПа, аз = 2,19, Ьо = 0,406; Дг - время одного шага; в0 = 1000°С.

В результате решения задачи на каждом временном шаге по величине Ui в зонах Г/ и V находилось положение на оси симметрии точки D (рис. 1,6), и тем самым увеличивалась длина участка сомкнувшейся корочки.

Результатом решения задачи являлось НДС в области деформирования. При исследовании процесса рассматривались варианты с разной конечной толщиной полосы - 8 = {l,2,4} ММ при постоянном параметре R = 5 мм.

На рис. 3 приведены соответственно эпюры перемещений и напряжений для случая 8 — 4 мм. Эпюры приведены только в области значительных деформаций, когда корочки затвердевающей НЛДЗ сомкнулись. В другой части области, как видно из эпюр, идет стремительное затухание напряжений. Результаты решения приведены по шагам I, III, V. Из эпюр напряжений на рис. 3,6 видно, что в корочке затвердевающего металла отсутствуют растягивающие напряжения, что способствует формированию плотной, бездефектной структуры металла. По эпюре касательных напряжений «т» на границе «корочка затвердевающей НЛДЗ - боек кристаллизатора»

можно судить о положении нейтрального сечения.

Для сравнения был проведен расчет для случая двух приводных нижних валов. Из его анализа был сделан вывод о том, что работа ЛКМ с четырьмя приводными валами предпочтительнее с точки зрения распределения усилий в конструкции бойков, и как следствие, способствует повышению надежности ЛКМ в целом. Решение тепловой задачи (4) позволило учесть температурные деформации бойков кристаллизатора и тем самым предопределило возможность выбора материалов бойков кристаллизатора в зависимости от типа заливаемого расплава еще на стадии проектирования технологического процесса изготовления НЛДЗ.

Четвертая глава посвящена разработке конструкции и описанию работы ЛКМ горизонтального типа с двухсторонним выходом заготовки (ЛКМГ). На рис. 4 представлена его схема устройства. Работа ЛКМГ осуществляется следующим образом: при установившейся работе жидкий металл через разливочный стакан, установленный в окнах стенки 4 станины и верхней стенки 5, заливается в сборный кристаллизатор, образующий замкнутый объем, где происходит кристаллизация металла путем теплоотвода тепла подвижными стенками кристаллизатора и деформация затвердевшего металла.

7 4 3

Рис. 4. Схема устройства для непрерывного литья и деформации металла: I - боковые стенки; 2 - суппорт; 3 - приводные эксцентриковые валы; 4 -стенки станины; 5 - верхняя и нижняя стенки; б - шарнирная система; 7 - прижимное устройство; 8 - плоский шарикоподшипник; 9 - эксцентрик; 10- эксцентрик; 11 - вставка из низкотеплопроводного материала.

При вращении приводных эксцентриковых валов боковые стенки кристаллизатора совершают навстречу друг другу сложное движение в горизонтальной плоскости по замкнутой траектории, характеризуемое величиной эксцентриков, их ориентацией относительно друг друга и направлением вращения валов в каждой боковой стенке. Такое движение боковых стенок способствует деформации закристаллизовавшегося металла и попеременную выдачу заготовки. Верхняя и нижняя стенки кристаллизатора, связанные только с эксЛ центриковыми валами, совершают в процессе вращения валов 3 возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости, способствуя попеременному продвижению закристаллизовавшегося металла (самоподачу) выхода заготовки. Движение верхней и нижней стенок осуществляется через эксцентрики, расположенные на крайних участках валов 3 и повернутые относительно эксцентрика среднего участка, на котором крепится суппорт 1, на 90°.

Для обеспечения устойчивости технологического процесса получения НЛДЗ с применением ЛКМГ возникла необходимость в изучении кинематики движения бойков кристаллизатора и НЛДЗ в процессе ее изготовления. Были определены траектории движения различных частей подвижного кристаллизатора, рассчитаны геометрические соотношения конструкции ЛКМГ. Полученные результаты позволили выявить недостатки конструкции ЛКМГ и предопределили ряд конструктивных решений для повышения его надежности. Из кинематических расчетов и экспериментальных данных было обнаружено возникновение «застойных» зон расплава в центральной части кристаллизатора ЛКМГ. Их возникновение было устранено внесением изменений в конструкцию нижней и верхней горизонтальных плит кристаллизатора (патент РФ №2225772), а также введением дополнительного устройства в центральную часть кристаллизатора (патент РФ №2225774). На основе анализа НДС при формировании НЛДЗ и кинематических расчетов ЛКМГ было выявлено, что упругая деформация приводных валов ЛКМГ, возникающая при цикле обжатия НЛДЗ, приводит к изменению геометрических размеров калибрующей части кристаллизатора, что снижает размерно-геометрическую точность получаемых НЛДЗ. Кроме того, усилия, возникающие при этом, могут привести к пластической деформации приводных валов, что повлечет за собой выход из строя ЛКМГ. Для устранения указанных недостатков было разработано и включено в конструкцию ЛКМГ оригинальное устройство гидравлической компенсации упругой деформации приводных валов (патент РФ

№2227082). Это позволило значительно повысить надежность установки.

В пятой главе приведены результаты экспериментального исследования процесса формирования НЛДЗ из цветных сплавов на ЛКМГ. Исходя из конструктивно-технологических особенностей горизонтального составного кристаллизатора, его условно разделили на три основных участка, отличающихся различными условиями теплообмена затвердевающего металла со стенками кристаллизатора (рис. 5).

Для исследования процессов формирования НЛДЗ определяли тепловые режимы работы кристаллизатора на трех основных этапах: 1 - этап предварительного прогрева (распределение температур по участкам кристаллизатора перед заполнением его металлом); 2 -этап рабочего прогрева (распределение температур по участкам кристаллизатора с момента его заполнения металлом и до момента выхода кристаллизатора на установившийся режим при непрерывной разливке металла заданной температуры); 3 - этап установившегося прогрева (распределение температур по участкам кристаллизатора при установившемся режиме разливки металла заданной температуры и заданном цикле работы ЛКМГ).

Для определения взаимного влияния технологических параметров предварительного прогрева различных участков кристаллизатора на его температуру был реализован полный факторный экс-

2х _

для двух независимых переменных, в качестве которых были выбраны температура пламени горелки для предварительного прогрева кристаллизатора (Тг=Х1=2200-8-2800 °С) и номи-

Рис. 5. Схема расположения участков кристаллизатора: I-участок пассивного охлаждения; II-участок активно-пассивного

охлаждения; III-участок активного охлаждения; I - водоохлаж-даемые бойки парных боковых стенок; 2 • суппорты парных боковых стенок; 3 - водоохлаждаемые контуры верхней и нижней горизонтальных стенок.

напьное давление в системе охлаждения кристаллизатора (Р=х2=0,05*0,45 МПа). Откликом являлась температура участков кристаллизатора. После обработки результатов эксперимента были получены уравнения регрессии, описывающие температуру на различных участках кристаллизатора:

- участок I: Т = -0,27 х 104 + 3,86 х 1021п Тг -1,03 х 102 ер; (8)

-участокII: Т = -0,Зх104 +4,03х1021пТг -21,4ер; (9^

- участок III: Т = -0,57 х I О3 + 74,711п Тп -1,53 х ] О"5 ер. (10)

При исследовании теплового режима рабочего прогрева кристаллизатора была выдвинута гипотеза о взаимосвязи технологических режимов получения НЛДЗ с диаграммами состояния заливаемых сплавов. Согласно выдвинутой гипотезе тепловой режим различных участков кристаллизатора должен обеспечить следующие условия (требуемые технологические параметры):

Участок I. Температура этого участка должна обеспечить в течение определенного технологического времени (г^хн.) теплообмен с заливаемым металлом таким образом, чтобы его температура удовлетворяла следующему условию:

Т5+-^^Т<Т1+ДТ, (11)

где Т5 - температура солидуса, °С; Ть, - температура ликвидуса, °С;

- величина перегрева заливаемого сплава над температурой ликвидуса, °С.

При выполнении этого условия обеспечивается полная запол-няемость кристаллизатора металлом.

Участок II. Температура этих участков должна обеспечить в течение определенного технологического времени (т^х„.) теплообмен с заливаемым металлом таким образом, чтобы его температура удовлетворяла следующему условию:

Тт <Т£Т5 (12)

где Тт - технологическая температура, при которой исследуемый сплав деформируют в горячем состоянии при обработке металлов давлением. Эта температура близка к реологической температуре пластической деформации исследуемого сплава в твердом состоянии.

Участок III. Температура этих участков должна обеспечить в течение определенного технологического времени теплооб-

мен с заливаемым металлом таким образом, чтобы его температура удовлетворяла следующему условию:

При выполнении этого условия обеспечивается деформирование заливаемого металла в калибровочных частях кристаллизатора с гарантированным получением соответствующего профиля поперечного сечения НЛДЗ при наименьших нагрузках на приводные валы парных боковых стенок кристаллизатора.

На рис. 6, 7 представлены кривые охлаждения сплавов систем Pb-Sb и Al-Si при максимальных режимах предварительного прогрева.

Исходя из проведенных исследований рабочего прогрева кристаллизатора, был сделан вывод, что его продолжительность, определяемая из условия требуемого распределения температур по участкам кристаллизатора, описывается неравенством:

(14)

дения сплава 1-го и П-го участков кристаллизатора, удовлетворяющая условиям (11) и (12), мин.; г"1 - продолжительность затвердевания металла в Ш-м участке кристаллизатора, мин.; Тр - продолжительность рабочего прогрева, мин.

При исследовании тепловых режимов при установившемся прогреве кристаллизатора была установлена взаимосвязь между расходом заливаемого из дозатора расплава с количеством технологических циклов ЛКМГ в единицу времени:

где N - количество циклов ЛКМГ; Q - установившийся расход расплава, см3/с.

Стадия установившегося теплового режима кристаллизатора является заключительной стадией распределения температур различных его участков. Заливка кристаллизатора ЛКМГ производилась по окончании цикла рабочего прогрева со стабильным расходом расплава из обогреваемого дозатора равного Q = 55 см3/с при числе циклов работы ЛКМГ равном N = 70. Анализ полученных экспериментальных кривых позволяет сделать вывод, что при установившемся режиме прогрева кристаллизатора его температура на протяжении всего процесса разливки практически не изменяется от исходного значения. Наблюдается незначительное повышение тем-

ператур различных зон кристаллизатора - не более 7% от исходных значений. Данное явление при условии постоянства температуры разливки исследуемых типов сплавов можно объяснить дополнительной величиной прогрева различных зон кристаллизатора, которая зависит только от теплофизических свойств материала, из которого он изготовлен, и наличием термического сопротивления на границах раздела «металл - кристаллизатор» и «кристаллизатор -система охлаждения». Алгоритм выбора оптимальных параметров процесса удобно представить в виде блок-схемы, описывающей последовательность выполнения действий, необходимых для составления технологической карты и проведения инженерных расчетов. На рис. 8 изображена блок-схема выбора оптимальных параметров процесса получения НЛДЗ. На первоначальном этапе необходимо задать профиль поперечного сечения НЛДЗ, свойства материала, из которого она будет изготавливаться, и требуемую размерно-геометрическую точность. Исходя из планируемой производительности изготовления НЛДЗ и указанных выше параметров, производятся тепловые инженерные расчеты, которые совместно с требуемыми физико-механическим свойствами материала кристаллизатора ЛКМ являются исходными данными для выбора материалов различных участков кристаллизатора ЛКМ. Причем выбранные материалы и рассчитанная система водяного охлаждения должны отвечать требованиям для адекватного соблюдения условий (11)-(13) распределения температур.

Полученные данные, включая данные анализа диаграмм состояния заливаемых сплавов, являются исходными для определения рабочего прогрева кристаллизатора. Предварительный режим прогрева определяется исходя из выбранной системы разогрева (пламенем горелки, спиралью накаливания и т.д.).

Далее, исходя из требуемой производительности, определяется число технологических циклов ЛКМГ и устанавливается устойчивый расход расплава из обогреваемого дозатора.

При соблюдении указанной последовательности действий и расчетов с высокой степенью точности можно говорить о разработке устойчивого технологического процесса изготовления НЛДЗ, который может потребовать лишь незначительные корректировки в реальных производственных условиях.

Данная методика опробована для цветных сплавов систем РЬ-Sb и Al-Si и показала свою работоспособность, что подтверждается получением НЛДЗ из указанных сплавов.

Рис. 8. Блок-схема выбора оптимальных параметров процесса получения НЛДЗ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработана математическая модель и проведены расчеты НДС при формировании НЛДЗ на ЛКМ. Результаты расчетов легли в основу выбора оптимальной кинематической схемы ЛКМ, а также выбора основных физико-механических характеристик материалов для изготовления кристаллизатора ЛКМ. Они предопределили ряд усовершенствований для модернизации ЛКМ.

2. Установлена зависимость минимального и максимального теплообмена кристаллизатора ЛКМГ в процессе его предварительного прогрева и предложены расчетные формулы для их определения. Максимальный теплообмен кристаллизатора достигается при максимальном номинальном давлении в системе охлаждения и восстановительном типе пламени горелки, а минимальный - при минимальном давлении в системе охлаждения и окислительном типе пламени горелки.

3. На основе анализа диаграмм состояния заливаемых сплавов предложены расчетные зависимости для определения температур различных участков кристаллизатора при его рабочем прогреве. Установлено, что к числу основных учитываемых параметров относятся: тип диаграммы состояния сплава, температуры ликвидуса и со-лидуса заливаемого расплава, а также начальное распределение температур различных зон кристаллизатора.

4. Установлена зависимость распределения температур различных участков кристаллизатора при его установившемся прогреве от основных технологических параметров (количества технологических циклов, температуры заливки расплава, параметров системы водяного охлаждения).

5. Разработаны алгоритмы выбора оптимальных параметров процесса формирования НЛДЗ, а также рекомендации по выбору материалов для изготовления различных участков кристаллизатора ЛКМ. Данная методика опробована для получения НЛДЗ из сплавов систем Pb~Sb и Al-Si и показала свою работоспособность.

6. На основе анализа существующих методов повышения устойчивости технологического процесса изготовления НЛДЗ разработана методика определения влияния температурных режимов кристаллизатора на формирование НЛДЗ.

7. Произведен расчет кинематики движения бойков кристаллизатора ЛКМГ и деформируемой заготовки, результаты которого позволили установить условия непрерывности процесса изготовле-

ния НЛДЗ и определить основные геометрические соотношения ЛКМГ.

8. На основе анализа НДС при формировании заготовки и кинематических расчетов предложено устройство для гидравлической компенсации упругой деформации приводных валов ЛКМГ. Применение данного устройства позволило увеличить жесткость конструкции кристаллизатора ЛКМГ и, как следствие, увеличить размерно-геометрическую точность НЛДЗ. Оригинальность данного решения подтверждается патентом РФ № 2227082.

9. В ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований были выявлены недостатки конструкции ЛКМ, связанные с образованием «застойных» зон расплава в центральной части кристаллизатора. Эти недостатки были устранены оригинальными техническими решениями, что подтверждается полученными патентами РФ № 2225772, № 2225774.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Исследование температурных полей горизонтального составного кристаллизатора литейно-ковочного модуля // Современные проблемы металлургического производства: Тезисы докладов междунар. научно-технической конференции. - Волгоград: ВГТУ,

2002. С. 93-94. (В соавт. Одиноков В.И., Черномас В.В., Соболев М.Б.)

2. Исследование теплового режима горизонтального литейно-ковочного модуля // Принципы и процессы создания неорганических материалов. Вторые Самсоновские чтения: Международный симпозиум. - Хабаровск: ХНЦ ДВО РАН, 2002. (В соавт. Одиноков В.И., Черномас В.В., Соболев М.Б.)

3. Тепловые участки кристаллизатора литейно-ковочного модуля горизонтального типа // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН,

2003. С. 134-135. (В соавт. Черномас В.В., Соболев М.Б.)

4. Исследование тепловых режимов при предварительном прогреве кристаллизатора литейно-ковочного модуля горизонтального типа // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2003. С. 136144. (В соавт. Черномас В.В., Соболев М.Б.)

5. Исследование тепловых режимов при рабочем прогреве кристаллизатора // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2003. С. 145-152. (В соавт. Черномас В.В., Соболев МБ.)

6. Кинематика установки литейно-ковочного модуля горизонтального типа // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2003. С. 158-163. (В соавт. Соболев М.Б., Проскуряков Б.И., Черномас В.В.)

7. Кинематика подвижной системы литейно-ковочного модуля горизонтального типа // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2003. С. 163-165. (В соавт. Соболев М.Б., Проскуряков Б.И., Черно-мас В.В.)

8. Исследование тепловых режимов при рабочем прогреве кристаллизатора // XXIII Российская школа по проблемам науки и технологии: Краткие сообщения. - Екатеринбург: УРО РАН, 2003. С. 251-253. (В соавт. Одинокое В.И., Черномас В.В., Соболев М.Б.)

9. Постановка задачи исследования предварительного прогрева горизонтального кристаллизатора // XXIII Российская школа по проблемам науки и технологии: Тезисы докладов. - МИАСС: МСНТ, 2003. С. 62. (В соавт. Одинокое В.И., Черномас В.В., Соболев М.Б.)

10. Получение непрерывнолитых деформированных заготовок с использованием литейно-ковочного модуля // Проблемы машиностроения и надежности машин, 2004. № 3. С. 82-84. (В соавт. Оди-ноков В.И., Черномас В.В., Соболев М.Б.)

11.Патент РФ № 2227082. Устройство для непрерывного литья и деформации металла / Одиноков В.И., Проскуряков Б.И., Черномас В.В., Соболев М.Б., Зайцев А.В. Опубл. 20.04.04. Бюл. №11.

12.Патент РФ № 2225774. Устройство для непрерывного литья и деформации металла / Одиноков В.И., Черномас В.В., Проскуряков Б.И., Зайцев А.В. Опубл. 20.03.04. Бюл. № 8.

13.Патент РФ № 2225772. Устройство для непрерывного литья и деформации металла / Одиноков В.И., Черномас В.В., Проскуряков Б.И., Зайцев А.В. Опубл. 20.03.04. Бюл. № 8.

Р2 542 1

Зайцев Алексей Владимирович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ЗАГОТОВОК НА ЛИТЕЙНО-КОВОЧНОМ МОДУЛЕ Автореферат

Подписано к печати 25.10.04. Тираж 100 экз.

Отпечатано в ИМиМ ДВО РАН. г. Комсомольск-на-Амуре, Металлургов, 1.

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования

1.1. Анализ методов получения непрерывных заготовок и металлоизделий.

1.2. Анализ технологических вариантов изготовления непрерывнолитых деформированных заготовок с применением литейно-ковочного модуля.

1.3. Анализ расчетных методик определения напряженно-деформированного состояния при формировании заготовок.

1.4. Выводы и постановка задач исследования.

Глава 2. Методики проведения исследований

2.1. Общая схема и объекты исследования.

2.2. Расчетная методика определения напряженно-деформированного состояния непрерывнолитых деформированных заготовок, изготовленных с применением литейно-ковочного модуля.

2.3. Определение влияния температурных режимов кристаллизатора на формирование непрерывнолитых деформированных заготовок.

2.4. Методика определения зависимости установившегося расхода * заливаемого расплава от количества технологических циклов литейно-ковочного модуля.

Глава 3. Теоретическое исследование процесса формирования непрерывнолитых деформированных заготовок на литейно-ковочном модуле вертикального типа

3.1. Инженерная постановка задачи.

3.2. Математическая постановка задачи.

3.3. Результаты решения и их анализ.

Глава 4. Разработка конструкции и описание работы литейноковочного модуля горизонтального типа с двухсторонним выходом заготовки

4.1. Конструктивная схема и описание устройства.

4.2. Описание работы устройства.

4.3. Кинематика движения бойков кристаллизатора устройства и деформируемой заготовки.

4.4. Устройство для гидравлической компенсации упругой деформации приводных валов ЛКМГ и его расчет.

Глава 5. Экспериментальное исследование процесса формирования непрерывнолитых деформированных заготовок из цветных сплавов на литейно-ковочном модуле горизонтального типа

5.1. Исследование тепловых режимов при предварительном прогреве кристаллизатора.

5.2. Исследование тепловых режимов при рабочем прогреве кристаллизатора.

5.3. Исследование тепловых режимов при установившемся прогреве кристаллизатора.

5.4. Определение оптимальных параметров процесса формирования непрерывнолитых деформированных заготовок из цветных сплавов.

Повышение требований к продукции машиностроения вызывает необходимость решения проблемы качества заготовок и устойчивости технологических процессов их производства, что в значительной мере определяется технологическими возможностями и особенностями комплексов оборудования, на которых они реализуются. Из известных способов изготовления непрерывноли-тых деформированных заготовок (НЛДЗ) наиболее эффективным по экономическим показателям, а также по гибкости, простоте обслуживания, технологичности и габаритам является технология изготовления НЛДЗ с применением ли-тейно-ковочного модуля (ЛКМ). Однако наряду с бесспорными преимуществами данного способа имеются и недостатки, которые определяются недостаточной устойчивостью данного процесса, что приводит к возникновению аварийных режимов работы комплекса оборудования для его реализации и, как следствие, возникновением брака НЛДЗ.

Повышение устойчивости технологического процесса изготовления НЛДЗ с применением ЛКМ за счет установления зависимостей между силовыми, тепловыми и технологическими параметрами процесса, а также модернизация комплекса оборудования на их основе позволит прогнозировать и управлять качеством НЛДЗ еще на стадиях разработки и проектирования технологии и оборудования для их получения.

Проблемы получения качественных НЛДЗ рассмотрены в работах Оди-нокова В.И., Стулова В.В„ Войнова А.Р. и др. Однако, несмотря на это, проблема остается весьма актуальной, что требует новых подходов в исследованиях и разработке новых эффективных технологических процессов формирования НЛДЗ и совершенствования существующих способов.

Таким образом, актуальным направлением исследования является повышение качества НЛДЗ за счет управления технологическими параметрами процесса их формирования и совершенствование комплекса оборудования, с целью увеличения его надежности, устойчивости и производительности, которые до настоящего времени наименее изучены.

Целью настоящей работы является исследование закономерностей формирования НЛДЗ на основе изучения влияния технологических, тепловых и силовых режимов их изготовления, а также совершенствование комплекса оборудования для реализации устойчивого технологического процесса изготовления НЛДЗ из цветных сплавов. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

- выяснение причин низкой устойчивости технологического процесса изготовления НЛДЗ;

- разработка методик, устройств и программного обеспечения для исследования тепловых режимов и силовых факторов формирования НЛДЗ;

- построение математической модели процесса формирования НЛДЗ на ЛКМ с применением метода решения задач упругости и пластичности в случае, когда геометрия деформируемой заготовки описывается системой ортогональных поверхностей;

- анализ конструктивных схем ЛКМ и их усовершенствование с целью повышения устойчивости, надежности и производительности их работы;

- установление экспериментальных и теоретических зависимостей между тепловыми режимами кристаллизатора ЛКМ и технологическими параметрами формирования НЛДЗ из цветных сплавов;

- связь диаграмм состояния сплавов Pb-Sb и Al-Si с тепловыми режимами работы кристаллизатора ЛКМ и технологическими режимами формирования НЛДЗ;

- усовершенствование и разработка конструкции ЛКМ с горизонтальным расположением кристаллизатора и двухсторонним направлением выхода НЛДЗ и опытно экспериментальное его опробование для сплавов систем Pb-Sb и Al-Si;

- определение оптимальных параметров процесса формирования НЛДЗ из цветных сплавов.

Актуальность работы подтверждается тем, что исследования проводились в рамках Госбюджетной НИР, утвержденной Президиумом ДВО РАН по теме «Разработка, исследование и внедрение нетрадиционных методов обработки металлов давлением», № госрегистрации 01.2.00.102358.

На защиту выносятся следующие основные положения: математическая модель и результаты расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) при формировании НЛДЗ;

- закономерности изменения тепловых параметров различных участков кристаллизатора ЛКМ в зависимости от предварительного, рабочего и установившегося его прогревов;

- связь диаграмм состояния заливаемых расплавов с распределением температур в различных участках кристаллизатора ЛКМ;

- усовершенствованная конструкция ЛКМ с горизонтальным расположением кристаллизатора и двухсторонним направлением выхода НЛДЗ;

- конструкция гидравлического устройства для компенсации упругой деформации приводных валов кристаллизатора ЛКМ;

- методика определения оптимальных параметров процесса формирования НЛДЗ из цветных сплавов.

Автор считает своей необходимостью выразить искреннюю благодарность сотруднику ИМиМ ДВО РАН с.н.с. Черномасу В.В.за оказание помощи и содействие при выполнении данной работы.

Работа выполнена в лабораториях и на экспериментальной базе Института машиноведения и металлургии ДВО РАН (г. Комсомольск-на-Амуре).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. Разработана математическая модель и проведены расчеты НДС при формировании НЛДЗ на ЛКМ. Результаты расчетов легли в основу выбора оптимальной кинематической схемы ЛКМ, а также выбора основных физико-механических характеристик материалов для изготовления кристаллизатора ЛКМ. Они предопределили ряд усовершенствований для модернизации ЛКМ.

2. Установлена зависимость минимального и максимального теплообмена кристаллизатора ЛКМГ в процессе его предварительного прогрева и предложены расчетные формулы для их определения. Максимальный теплообмен кристаллизатора достигается при максимальном номинальном давлении в системе охлаждения и восстановительном типе пламени горелки, а минимальный - при минимальном давлении в системе охлаждения и окислительном типе пламени горелки.

3. На основе анализа диаграмм состояния заливаемых сплавов предложены расчетные зависимости для определения температур различных участков кристаллизатора при его рабочем прогреве. Установлено, что к числу основных учитываемых параметров относятся: тип диаграммы состояния сплава, температуры ликвидуса и солидуса заливаемого расплава, а также начальное распределение температур различных зон кристаллизатора.

4. Установлена зависимость распределения температур различных участков кристаллизатора при его установившемся прогреве от основных технологических параметров (количества технологических циклов, температуры заливки расплава, параметров системы водяного охлаждения). На основе данной зависимости предложен алгоритм выбора оптимальных параметров процесса.

5. Разработаны алгоритмы выбора оптимальных параметров процесса формирования НЛДЗ, а также рекомендации по выбору материалов для изготовления различных участков кристаллизатора ЛКМ. Данная методика опробована для получения НЛДЗ из сплавов систем Pb-Sb и Al-Si и показала свою работоспособность.

-1056. На основе анализа существующих методов повышения устойчивости технологического процесса изготовления НЛДЗ разработана методика определения влияния температурных режимов кристаллизатора на формирование НЛДЗ.

7. Произведен расчет кинематики движения бойков кристаллизатора ЛКМ и деформируемой заготовки, результаты которого позволили установить условия непрерывности процесса изготовления НЛДЗ и определить основные конструктивные параметры привода ЛКМ.

8. На основе анализа НДС при формировании заготовки и кинематических расчетов предложено устройство для гидравлической компенсации упругой деформации приводных валов ЛКМГ. Применение данного устройства позволило увеличить жесткость конструкции кристаллизатора ЛКМГ и, как следствие, увеличить размерно-геометрическую точность НЛДЗ. Оригинальность данного решения подтверждается патентом РФ № 2227082.

9. В ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований были выявлены недостатки конструкции ЛКМ, связанные с образованием застойных зон расплава в центральной части кристаллизатора. Эти недостатки были устранены оригинальными техническими решениями, что подтверждается полученными патентами РФ № 2225772, № 2225774.

- 106

1. Дорошенко Н.К., Шейко Н.И. Литье полосы намораживанием на вакууми-руемый валок // Литейное производство, 1993. № 11. С. 18-20.

2. Попандопуло И.К., Михневич Ю.Ф. Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия, 1990. 296 с.

3. Остапенко Л.С., Гуджен Н.М. Анализ факторов, влияющих на выход годного // Экономика и организация промышленного производства. М., 1982. С. 34-36.

4. Фельдман Э.П., Юрченко В.М. Кинетика сегрегации примесей на поверхностях радела в твердых телах. М.: Наука // Поверхность. Физика, химия, механика, 1990. № 12. С. 138-148.

5. Бочвар А.А. Металловедение. М.: Металлургиздат, 1956. 350 с.

6. Одиноков В.И., Стулов В.В., Песков А.В. Математическое моделирование кристаллизации и деформации металла на литейно-ковочном модуле // проблемы механики сплошной среды. Владивосток: Дальнаука, ИАПУ ДВО РАН, 1998. С. 142-154.

7. Гаврилин И.В. О конкурентной кристаллизации металлов и сплавов // Литейное производство, 1999. № 6. С. 8-10.

8. Самойлович Ю.А. Системный анализ кристаллизации слитка. Киев: Наук, думка, 1983. 248 с.

9. Лехов О.С. Новые процессы и установки непрерывного литья и деформации // Изв.ВУЗов. Черная металлургия, 1998. № 3. С. 29-31.

10. И. Носоченко О.В., Емельянов В.В., Акман Р.Г. и др. Исследование теплового состояния непрерывного слитка с учетом локальных условий теплообмена взоне вторичного охлаждения // Металлургическая и горнорудная промышленность, 1984. № 3. С. 20-22.

11. Носоченко О.В., Лебедев В.В., Емельянов В.В. и др. Моделирование процесса охлаждения непрерывнолитых слитков // Сталь, 1983. № 12. С. 21-22.

12. Целиков А.И. и др. Способ обжима непрерывно движущегося металла. А.с. № 419287. Опубл. с Б.И., 1974. № ю.

13. Карпов Г.Н., Марьин Г.А., Есин В.О. и др. под ред. Г.Н. Карпова. Теоретические и технологические основы использования малых избыточных давлений с целью повышения качества литых заготовок. М.: ЦНИИ информации, 1985. 184 с.

14. Батышев А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением. М.: Металлургия, 1977. 152 с.

15. Царев Г.Г. Непрерывное горизонтальное литье в машиностроении // Литейное производство, 1991. № 9. С. 21-22.

16. G.J. McManus Rolling mills shape up // Iron Age, 1990. T-8. P. 16-20.

17. Евдокимов Б.И. Комплексная система управления качеством продукции на базе стандартизации. -М.: Знание, 1975. 54 с.

18. О расходе металла при производстве широкополосной стали с минусовыми допусками. В кн.: тезисы докладов к семинару «Передовой опыт предприятий черной металлургии по снижению расхода металла». Москва, ВДНХ СССР, 1980. С. 24.

19. Прокатка стали в минусовых допусках. Hatn. Actual., 1981. 22, № 11. С.49.

20. Metall Industry News, 1985, v. 2, № 3. P.3.

21. Затуловский C.C. Структурообразование и свойства литой стали при суспензионной разливке. — В кн.: прогрессивная технология литья и кристаллизации. Киев, 1983. С. 57-58.

22. Степанов А.Н., Аликин В.И., Волков А.П., Кузнецов J1.C. Непрерывное литье тонкого листа из труднодеформируемых сплавов // Литейное производство, 1991. №9. С. 22-23.

23. Щеглов Б.А. Расчеты динамических осесимметричных процессов формообразования тонкостенных деталей. В кн.: Расчеты пластического деформирования металлов. - М.: Наука, 1975. С. 36-41.

24. Канцельсон М.П., Вайсфельд А.А. Машины для высоких обжатий сортовых заготовок в СССР и за рубежом: Обзор. М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1985. 48 с.

25. Гладков М.И., Балакин Ю.А., Гофеншефер Л.И., Гончаревич И.Ф. термодинамика внешних воздействий на металл // Литейное производство, 1997. № 4. С. 29.

26. Одиноков В.И., Стулов В.В., Войнов А.Р. Метод испульсного охлаждения непрерывного слитка // Вестник КнАГТУ. Комсомольск-на-Амуре, 2000. Вып.2. Сб. 1.4.2. С. 27-31.

27. Лебенец Г.А., Ключерев В.Е., Скок Ю.Я. Структура и свойства кузнечных слитков нержавеющей стали, обработанной аргоном в жидкотвердеющем состоянии. В кн.: Влияние внешних воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл. - Киев, 1983. С. 94-98.

28. Алексеев К.Н. Введение в теорию обработки металлов давлением, прокаткой, резанием. Харьков: ХГУ, 1969. 108 с.

29. Николаев В.А. Распределением давлений и обжатий между валками при несимметричной прокатке // Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1995. № 9. С. 28-29.

30. Комаров А.Н., Пухальская A.M. Влияние главной линии стана на точность горячекатаных полос // Сб. научн. трудов ДметИ № 60. М.: Металлургия, 1980. С. 112-117.

31. Комаров А.Н., Алексеенко Г.Я. Влияние распора валков на точность прокатываемой полосы / Металлургия и коксохимия. Обработка металлов давлением. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Вып. № 60, 1979. Киев: Техника. С. 46-50.

32. Казаков Н.Ф., Осокин A.M., Шишкова А.П. Технология металлов и других конструкционных материалов. М.: Металлургия, 1975. 688 с.

33. Патент № 2041011 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для непрерывного литья заготовок / В.И. Одиноков. Опубл. 09.08.95. Бюл. № 22

34. Патент № 2116158 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения не-прерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 96111894/02. Заявлено 13.06.96. Опубл. 27.07.98. Бюл. № 21.-12 с.

35. Патент № 2103105 RU. МКИ 6 В22 Д 11/00, 11/04. Способ получения не-прерывнолитых полых заготовок и устройство для его реализации / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 95117313/02. Заявлено 12.09.95. Опубл. 27.01.98. Бюл. №3.-14 с.

36. Патент № 2112623 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Способ получения непрерывнолитых полых заготовок и устройство для его осуществления / В.В.Стулов, В.И. Одиноков, № 96113980/02. Заявлено 11.07.96. Опубл. 10.06.98. Бюл. № 16.-10 с.

37. Свидетельство на полезную модель № 2526. Устройство для непрерывной разливки металла / В.В. Стулов, В.И. Одиноков. Опубл. 16.08.96. Бюл. № 8.

38. Патент № 2079390 RU. Устройство для, непрерывного литья заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. Опубл. 20.05.97. Бюл. № 14.

39. Патент № 2113313 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 96111892/02. Заявлено 13.06.96. Опубл. 20.06.98. Бюл. № 17. - 12 с.

40. Патент № 2125921 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98103917/02. Заявлено 02.03.98. Опубл. 10.02.99. Бюл. № 4. -6 с.

41. Патент № 2105631 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Кристаллизатор для непрерывной разливки и деформации металла / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 95117310/02. Заявлено 12.10.95. Опубл. 27.02.98. Бюл. № 6. - 10 с.

42. Патент № 2142865 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Кристаллизатор установки непрерывной разливки и деформации металла / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98103927/02. Заявлено 02.03.98. Опубл. 20.12.99. Бюл. № 35. 8 с.

43. Патент № 2084311 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Сборный кристаллизатор для непрерывной разливки металла / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 94043921/02. Заявлено 14.12.94. Опубл. 20.07.97. Бюл. № 20. - 12 с.

44. Патент № 2151022 RU. МКИ 7 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых профильных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 99103519/02. Заявлено 23.02.99. Опубл. 20.06.2000. Бюл. № 17. - 10 с.

45. Патент № 2154543 RU. МКИ 7 В22 Д 11/051. Устройство для получения непрерывных профильных заготовок из деформируемого металла /

46. В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 99105109/02. Заявлено 16.03.99. Опубл. 20.08.2000. Бюл. № 23. - 12 с.

47. Патент № 2148466 RU. МКИ 7 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных цилиндрических заготовок / В.В.Стулов,

48. B.И. Одиноков. № 98102556/02. Заявлено 16.02.98. Опубл. 10.05.2000. Бюл. № 13.- Юс.

49. Патент № 2136436 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98116884/02. Заявлено 08.09.98. Опубл. 10.09.99. Бюл. № 25. 8 с.

50. Патент № 2136437 RU. МКИ 6 В22 Д 11/10. Устройство для непрерывной профильных разливки заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. № 98102555/02. Заявлено 16.02.98. Опубл. 10.09.99. Бюл. № 25. - 8 с.

51. Патент № 2142862 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98102554/02. Заявлено 16.02.98. Опубл. 20.12.99. Бюл. № 35.-8 с.

52. Патент № 2143330 RU. МКИ 6 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывного литья и деформации заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98102596/02. Заявлено 16.02.98. Опубл. 27.12.99. Бюл. № 36. 8 с.

53. Патент № 2148467 RU. МКИ 7 В22 Д 11/04. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98102595/02. Заявлено 16.02.98. Опубл. 10.05.2000. Бюл. № 13. 10 с.

54. Патент № 2147483 RU. МКИ 7 В22 Д 11/051. Устройство для получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 99110288/02. Заявлено 20.05.99. Опубл. 20.04.2000. Бюл. № 11. 10 с.

55. Одиноков В.И. Определение величины твердой фазы в кристаллизаторе переменного сечения // Совершенствование процессов формообразования в литейном производстве. Сб науч.тр. Комсомольск-на-Амуре: КнАПИ, 1994.1. C. 128-134.

56. Стулов В.В. Исследование структуры непрерывнолитой деформированной заготовки из сплава алюминий-свинец // Металлы. 1999. № 2. С. 37-38.

57. Одиноков В.И., Стулов В.В. Получение непрерывнолитой алюминиевой заготовки на литейно-ковочном модуле // Литейное производство, 1996. № 1. С. 18-20.

58. Одиноков В.И., Стулов В.В. Тепловые исследования кристаллизатора и формирование заготовки в нем при вертикальной непрерывной заливке с деформацией алюминия // Проблемы механики сплошной среды. Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1996. С. 188-195.

59. Патент № 2136433 RU. МКИ 6 В22 Д 11/00, 11/16. Способ получения непрерывнолитых деформированных заготовок / В.В.Стулов, В.И. Одиноков. -№ 98116777/02. Заявлено 08.09.98. Опубл. 10.09.99. Бюл. № 25. 8 с.

60. Генки Г. О некоторых статически определимых случаях равновесия в пластических телах. Сб. «Теория пластичности». ИЛ. 1948.

61. Генки Г. О медленных стационарных течениях в пластических телах с приложениями к прокатке, штамповке и волочению. Сб. «Теория пластичности». ИЛ. 1948.

62. Prandtl L. Zeit und Math. Mech. 1923.

63. Ивлев Д.Д. Об определении перемещений в упруго-пластических задачах теории идеальной пластичности. Сб. «Успехи механики деформируемых сред». -М.: «Наука», 1975.

64. Михлин С.Г. Основные уравнения математической теории пластичности. -М.: Изд. АН СССР, 1934.

65. Соколовский В.В. Теория пластичности. -М.: «Гостехиздат», 1950.-11371. Соколовский В.В. Построение полей напряжений и скоростей в задачах пластического течения // Инж. д-л, Т.1, Вып. 3, 1961.

66. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.

67. Ивлев Д.Д., Быковцев Г.И. Теория упрочняющегося пластического тела. -М.: «Наука», 1971.

68. Ильюшин А.А. Некоторые вопросы теории пластического течения // Изв. АН СССР, №2, 1958.

69. Михлин С.Г. Численная реализация вариационных методов. М.: «Наука», 1966.

70. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Ганаго О.А. Деформация и усилия при обработке металлов давлением, «Машгиз», 1959.

71. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Вайсбург Р.А., Гунн Г.Я., Котельников

72. B.Л:, Тарновский В.И., Скороходов А.Н., Колмогоров В.Л. Вариационные принципы механики в теории обработки металлов давлением. «Металлург-издат», 1963.

73. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: «Мир, 1977. 349с.

74. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках. М.: «Мир», 1984.

75. Aho A.V., Hopcroft J.E., Ullman J.D. Data Structures and Algorithms. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1983.

76. Колмогоров В.Л. Численное исследование больших пластических деформаций и разрушения металлов // КШП. ОМД. № 2, 2003. С. 4-16.

77. Одиноков В.И. О конечно-разностном представлении дифференциальных соотношений теории пластичности // Прикладная механика, 1985. Т.21. № 1.1. C. 97-102.

78. Одиноков В.И. Численное исследование процесса деформации материалов бескоординатным методом. Владивосток: Дальнаука, 1995. 168 с.

79. Макеранец Е.И., Одиноков В.И. Расчет пластического течения полых овальных цилиндров неограниченной длины // Изв. АН СССР. МТТ. 1976. №2.

80. Одиноков В.И., Хайкин Б.Е. Аналитическое описание упрочнения сталей в зависимости от скорости, степени и температуры деформации. В сб.: Теория и технология прокатки. № 176. Свердловск: УПИ, 1969.

81. Чичигин В.А., Антошечкин Б.И., Бурдуковский В.Г. Сопротивление деформации и пластичности низкоуглеродистой стали при температурах близких к температуре солидуса // Обработка металлов давлением. Изд-во УПИ. Вып. 3. С.33-35.

82. Иванов Б.Г. и др. Сварка и резка чугуна / Б.Г. Иванов, Ю.И. Журавицкий, В.И. Левченков. М.: Машиностроение, 1977.-208 с.

83. Кузьмин Б.А. и др. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы / Б.А. Кузьмин, А.И. Самохоцкий, Т.Н. Кузнецова.-М.: Высшая школа,1977.-304 с.

84. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ и ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА

85. Патентообладатель(ли): Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

86. Автор(ы): Одинокое Валерий Иванович, Черномас Вадим Владимирович, Проскуряков Борис Иванович, Зайцев Алексей Владимирович

87. Заявка № 20^2122688 Приоритет изобретения 22 августа 2002 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 марта 2004 г. Срок действия патента истекает 22 августа 2022 г.

88. Генеральный директор Российского агентства по Щтентам. и товарным знакам1Р®е(СЖ®«АЖ ФВДШРАЩШЖ1. НА ИЗОБРЕТЕНИЕ2225774

89. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ и ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА

90. Патентообладатель(ли): Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН

91. Автор(ы): Одинокое Валерий Иванович, Черномас Вадим Владимирович Проскуряков Борис Иванович, Зайцев Алексей Владимирович1. Заявка №2002122690

92. Приоритет изобретения 22 августа 2002 г.

93. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20 марта 2004 г

94. Срок действия патента истекает 22 августа 2022 г.

95. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам1. АД. Корчагин1. ШОШШЖШ ФВДИРМЩЩж ш ж ж ж ж ш ж ж ж ж ж ж ж ж ш ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж жжжжжж1. НА ИЗОБРЕТЕНИЕ2227082

96. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО литья и ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА

97. Патентообладатель^;и); Институт машиноведения и металлургии ДВО РАНт

98. Автор(ы): Одинокое Валерий Иванович, Проскуряков Борис Иванович, Черно мае Вадим Владимирович, Соболев Максим Борисович, Зайцев Алексей Владимирович1. Заявка №2003109044

99. Приоритет изобретения 31 марта 2003 г.

100. Зарегистрировано в Государственном реестреизобретений Российской Федерации 20 апреля 2004 г.

101. Срок действия патента истекает 31 марта 2023 г.

102. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам1. ЩШттт1. АД, Корчагин