автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Исследование температурного поля в объеме заготовки с целью управления тепловым режимом при радиально-сдвиговой прокатке

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ Павел Леонидович

Исследование температурного поля в объеме заготовки с целью управления тепловым режимом при радиально-сдви говой прокатке

Специальность 05.16.05 - «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре обработки металлов давлением Московского государственного института сталей и сплавов (технологического университета)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Харитонов Евгений Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Казакевич Игорь Илларионович

кандидат технических наук, доцент Леняшин Валерий Борисович

Ведущее предприятие: ОАО «Московский металлургический завод «Серп и Молот»

Защита состоится 25 мая 2005 г. в 14:00 в ауд. Б-436 на заседании диссертационного совета Д 212.132.09 при Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете).

119049, Москва, Ленинский проспект, д. 4 (

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан: «3,0.» апреля 2005 г.

4333?-

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При горячей обработке давлением, особенно при прокатке двухфазных титановых сплавов, распределение температуры металла в очаге деформации и деформационный разогрев оказывает значительное влияние на качество получаемой продукции. Высокие механические характеристики проката достигаются при деформации в а+Р области, в узком диапазоне температур. Его нижняя граница определяется величиной снижения пластических характеристик металла, а верхняя -температурой полиморфного превращения (Тт), превышение которой приводит к получению микроструктуры металла игольчатого типа и, как следствие, к снижению качества изделий. На распределение температуры воздействует множество факторов - теплофизические характеристики металла, температура нагрева, скоростные и деформационные параметры прокатки.

Однако в настоящее время методы теоретического определения температурного состояния в объеме металла при радиально-сдвиговой прокатке (РСП), которая широко применяется для производства проката из труднодеформируемых и малопластичных сплавов титана, циркония, развиты недостаточно. Это не позволяет эффективно совершенствовать технологические режимы прокатки и калибровки рабочего инструмента.

Для экспериментальных исследований теплового состояния металла при РСП существует необходимость в широкодоступном способе бесконтактного одновременного непрерывного измерения температуры металла по всем точкам очага деформации. Существующие способы не позволяют получить полной картины теплового паля.

В связи с этим, разработка новых методов как теоретического, так и экспериментального исследования теплового состояния металла при РСП, является актуальной задачей.

Целью работы является разработка математической модели, методик и программного обеспечения для теоретического и экспериментального

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА Петербург

200 ^РК

200 ЬРК

исследования теплового режима процесса многопроходной РСП, исследование температуры в объеме заготовки при РСП и совершенствование технологии производства проката.

Для достижения данной цели решаются следующие задачи:

• разработать математическую модель теплового состояния заготовки при многопроходной РСП в трехвалковом стане, учитывающую потери тепла в окружающую среду, тепловыделение при пластической деформации и создать программное обеспечение для определения теплового состояния заготовки по всему ее объему;

• разработать и испытать в промышленных условиях методику экспериментального исследования теплового состояния металла при РСП, позволяющую определять температуру одновременно на значительной поверхности заготовки и оценивать тепловое поле в ее объеме;

• исследовать тепловое состояние заготовки в трехвалковом стане РСП;

• на основе проведенных исследований разработать направления совершенствования режимов деформирования и калибровок инструмента для РСП.

Научная новизна работы:

• разработана математическая модель, описывающая тепловое состояние металла при РСП в трехвалковом стане, учитывающая потери тепла в окружающую среду и тепловыделение в процессе деформации, позволяющая определить температуру в каждой точке металла в произвольный момент времени;

• разработана методика расчета мощности тепловых источников во всем объеме очага деформации РСП;

• разработана методика экспериментального исследования теплового состояния металла при РСП;

• установлены зависимости характеристик теплового состояния проката от технологических параметров процесса многопроходной реверсивной РСП, позволяющие проектировать эффективные режимы прокатки.

Практическая значимость работы:

• разработан и испытан в промышленных условиях способ бесконтактного непрерывного измерения температуры металла, обладающий высокой надежностью и информативностью;

• разработаны методика и программное обеспечение для определения теплового состояния заготовки при многопроходной РСП, позволяющие расчетным путем определить величину разогрева металла при пластической деформации в каждом проходе и его температуру по всему объему на всем протяжении процесса прокатки;

• на основе теоретических и экспериментальных исследований установлены диапазоны рациональных температурных и деформационных параметров РСП, позволяющие усовершенствовать режимы прокатки, калибровки инструмента и обеспечивающие высокое качество проката.

Достоверность полученных научных результатов и выводов обоснована применением методов теории обработки металлов давлением, численных методов и сходимостью экспериментальных и расчетных данных.

Реализация результатов работы. Результаты работы были опробованы при производстве проката на станах радиально-сдвиговой прокатки в лаборатории кафедры ОМД МИСиС, а также исследована технология производства проката из титановых сплавов на станах СРВП-130 ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение», предложены пути ее совершенствования.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы доложены на международных научно-технических конференциях: «Теоретические проблемы прокатного производства»

(Днепропетровск, 2000 г.), «Павловские чтения» (Москва, 2000 г.), «Теория и технология пластической деформации - 2004» (Москва, 2004 г.), на научных семинарах кафедр «Технология и оборудование прокатного производства» ЭПИ МИСиС (г. Электросталь) и «Обработка металлов давлением» МИСиС (г. Москва).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 5 опубликованных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы из 72 наименований и приложения. Она изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков и 6 таблиц.

На защиту выносится:

• математические модели и методики расчета и теплового состояния заготовки в объеме металла при прокатке в станах РСП с учетом реальной формы очага деформации, потерь тепла в окружающую среду и тепловыделения в процессе пластической деформации, реализованные в виде алгоритмов и программ расчета распределения температуры при РСП;

• методика бесконтактного (тепловизионного) исследования теплового состояния заготовки, основанная на анализе видеоизображения в видимом и инфракрасном диапазонах;

• результаты промышленного опробования методики бесконтактного измерения температуры металла;

• результаты экспериментальных и теоретических исследований теплового состояния заготовок в станах РСП, основные зависимости характеристик теплового состояния проката от технологических параметров процесса РСП, рекомендуемые значения этих параметров, обеспечивающие допустимый диапазон температур в объеме заготовки.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работа, сформулирована цель, изложены основные научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ развития представлений о процессе радиально-сдвиговой прокатки, обозначены основные направления в исследовании напряженно-деформированного и температурного состояния заготовки. Теория винтовой прокатки в трехвалковом стане развивалась благодаря исследованиям А.Ф. Лисочкина, А.И. Целикова, П.И. Полухина, П.К. Тетерина, И.Н. Потапова, В .Я. Осадчего, Б.А. Романцева, С.П. Галкина. Показан путь постепенного формирования знаний от противоречащих выводов о напряженном состоянии в очаге деформации до глубокого изучения деформационных, силовых и тепловых параметров прокатки. Опираясь на теоретические и экспериментальные данные, исследователями установлено, что распределение интенсивности деформаций и мощности тепловыделения в сечении заготовки при прокатке в трехвалковом стане немонотонно и имеет максимум на некотором расстоянии от поверхности. Однако существующие методики определения температуры заготовки при РСП имеют ряд недостатков: не учитывают сложный характер распределения внутренних тепловых источников в объеме очага деформации, быстро меняющиеся граничные условия (попеременный контакт заготовки с валками и окружающей средой), зависимости теплофизических параметров материала заготовки от температуры, фактическую форму поперечного сечения заготовки.

В работе приведен анализ методов решения тепловых задач, применяющихся при изучении процессов обработки металлов давлением. Большой вклад в этом направлении внесли B.JI. Колмогоров и A.B. Лыков, которые рассмотрели математическую постановку тепловых задач и методы их решения с помощью дифференциального уравнения теплопроводности

различной мерности с различными краевыми условиями. Сделана классификация и рассмотрены преимущества и недостатки известных методов решения тепловых задач: аналитических и численных. Для достижения поставленных в работе целей выбран неявный метод конечных разностей.

Особое внимание в работе уделено проблеме экспериментального исследования температурных полей при горячей обработке металлов. Рассмотрены и классифицированы основные способы измерения температуры металла при горячей деформации - контактные, пирометрические и тепловизионные. Контактные способы измерения с помощью зачеканенных термопар в промышленных условиях требуют подготовки объекта и ненадежны, а в процессе РСП неприемлемы. Оптические пирометры позволяют преодолеть эти недостатки, но измеряют температуру в одной точке и для исследования процесса РСП малопригодны. Выпускаемые в настоящий момент тепловизоры имеют невысокое разрешение и очень дороги. Большие сложности при экспериментальном исследовании температурных полей при горячей обработке давлением не позволяют получить достаточное количество опытных данных и вести контроль температуры металла в процессе производства.

С учетом состояния и тенденций развития технологий производства и методов их исследования сформулированы задачи работы. Они направлены на разработку математических моделей, методик экспериментального изучения и развитие теории тепловых процессов при радиально-сдвиговой прокатке, определение путей совершенствования режимов деформирования.

Вторая глава посвящена созданию математической модели теплового состояния заготовок при РСП.

Математически задачу можно сформулировать следующим образом. Дано тело требуемого сечения бесконечной длины, в котором заданы начальное распределение температур в поперечном сечении и зависимости

теплофизических характеристик вещества тела от температуры. В момент времени I = 0 на поверхность тела начинает действовать тепловой поток Ч ~ ~ где а - коэффициент теплоотдачи, зависящий от

температуры поверхности и свойств окружающей среды, Тпш и Тср -соответственно температуры поверхности и окружающей среды. В объеме тела действуют тепловые источники удельной мощностью /, созданные теплом деформации. Требуется определить температуру в каждой точке, задаваемой цилиндрическими координатами (х, г, <р), в любой момент времени /.

В основу решения задачи положено неоднородное двухмерное уравнение теплопроводности в цилиндрических координатах (г, <р), где г -координата вдоль радиуса заготовки с началом на ее оси, изменяется в пределах от 0 до радиуса заготовки Л; <р - угловая координата по окружности заготовки с началом в произвольном сечении, изменяется в пределах от 0 до 2л. Задача является квазиосесимметричной (рис. 1).

участей контакта заготовки с валками

Рис. 1. Схема очага деформации при радиально-сдвиговой прокатке: а) продольное, б) поперечное сечения.

При отсутствии конвективного слагаемого теплового потока внутри объема заготовки уравнение теплопроводности имеет вид:

дТ 1

где р, с, X - плотность, теплоемкость и коэффициент теплопроводности металла заготовки; Лг, (р) - удельная мощность внутренних тепловых источников.

Величина мощности внутренних тепловых источников выражает нагрев при пластической деформации.

Граничные условия на оси и поверхности заготовки - 3 и 4 рода с условием замкнутости пути передачи тепла по окружности.

В работе дан анализ входящих в уравнение величин и функций, и выделены этапы решения всей задачи: определение теплофизических параметров металла; параметров теплоотдачи металла в окружающую среду; расчет плотности тепловых источников (тепла пластической деформации); решение уравнения теплопроводности (1); представление решения в наглядном виде, удобном для анализа и практического использования (визуализация).

Теплофизические параметры задаются в виде функций от температуры, составленных по данным из литературных источников при помощи метода наименьших квадратов, либо таблично.

Параметры теплоотдачи определяются типом среды, с которой контактирует заготовка в данной точке. Определяющими величинами являются коэффициент теплоотдачи а и температура среды Тср. В точках контакта с воздухом коэффициент теплоотдачи определяется по закону Стефана-Больцмана с поправкой на конвекцию, а температура среды равна температуре окружающего воздуха. В точках контакта с инструментом а=104~105, температура среды равна температуре идеального контакта, при РСП величиной промежуточного слоя окалины можно пренебречь, т.к. уже на первом цикле деформации окалина отделяется. Температура идеального контакта может быть вычислена по известным формулам, и решения задачи теплообмена соприкасающихся тел не требуется. При наличии охлаждающей жидкости коэффициент а на открытой поверхности заготовки определяется по известным формулам теории теплопередачи.

В работе представлена теоретико-экспериментальная методика определения удельной мощности внутренних источников тепла (мощности тепловыделения) при пластической деформации в каждой точке раската, предполагающая вначале определять среднюю величину тепловыделения по всему объему очага деформации, которая легко проверяется экспериментально по расходу энергии. Полученная величина распределяется по объему очага деформации в соответствии с эмпирической функцией, подтвержденной теоретически и экспериментально (рис. 2).

заготовки:

1 - среднее, определяемое теоретически и экспериментально; 2 - по методике разрывного поля скоростей; 3 - аппроксимированное кусочно-линейной функцией; 4 - экспериментальное.

Зона максимального тепловыделения (соответственно и максимальной интенсивности скоростей деформаций) по сечению заготовки находится вблизи ее поверхности, из-за концентрации там деформаций сдвига (функция 1). Известна методика С.П. Галкина для определения параметров деформации при РСП на основе разрывного поля скоростей, предполагающая наличие максимума непосредственно на поверхности заготовки (функция 3).

В действительности деформация непосредственно вблизи поверхности затруднена, поэтому более точным приближением к реальному распределению будет являться функция 2, максимум которой Н^ расположен на некотором расстоянии а от поверхности, в точке, соответствующей радиусу /?а. Другими определяющими параметрами этой линии являются: радиус заготовки Л; интенсивность скоростей деформации в продольном направлении Нь определяемая вытяжкой; радиус проникновения сдвиговой деформации Я„. Из этих параметров Я задается профилем очага деформации, а Н1 равна интенсивности скоростей деформации вытяжки, т.е. эти параметры однозначно заданы режимом прокатки. Ни« и Я„ определяются по методике разрывного поля скоростей. Неизвестным параметром является глубина расположения максимума а и соответствующий ей радиус Яа-

Приравнивая интегралы функций 1 и 3 (рис. 2), получим искомую величину Ла

_ = и2(зиср~ншх-2н1)+%(к1т-н,)

(Л-Д.ХН..-Н,) ' ^

где Н^ - средняя величина интенсивности скоростей сдвиговых деформаций, определяемая истинными частными обжатиями в каждом сечении.

Зная Дд, можно однозначно определить интенсивность скоростей деформаций сдвига Н(г, ф) в каждой точке проката по функции 3 и глубину расположения ее максимума а. Тогда удельная мощность тепловых источников будет равна:

Хг,«р) = т,ТН(г,ф), (3)

где т] - коэффициент выхода тепла, показывающий, какая доля работы пластической деформации переходит в тепло; Т - интенсивность касательных напряжений, определяемая сопротивлением деформации металла.

Для решения тепловой задачи применяется неявный метод конечных разностей. Чтобы упростить решение и уменьшить количество вычислений,

уравнение теплопроводности представляется как комбинация п х т одномерных уравнений, каждое со своими краевыми условиями, где п -число разбиений по радиусу заготовки, /и - число разбиений по окружности. Значения температуры в узлах конечно-разностной сетки представляется в виде матрицы п х т Матрица заполняется начальными значениями температуры заготовки в узлах сетки, а по ходу расчета содержит значения температуры в каждый момент времени t.

В результате решения получается матрица значений температуры по всему объему металла. Так как получаемый объем информации очень велик (миллионы значений), то он представляется в наглядном графическом виде термограмм сечений.

Наиболее информативным является построение термограмм для каждого поперечного сечения и составление из них цифрового видеофильма, что позволяет получить легко воспринимаемое визуальное отображение всех особенностей теплового поля и хранить результаты расчетов в компактном виде.

В качестве числовых критериев для оценки теплового поля в каждом сечении металла приняты глубина положения максимума тепловыделения а, максимальное, минимальное значения температур по сечению и температура в центре заготовки. Данные величины позволяют достаточно полно характеризовать тепловое состояние металла, не приводя всех значений температуры.

На основе разработанной математической модели создано программное обеспечение в системах Delphi и MathCAD для расчета температуры металла по всему объему раската. Проведенные расчеты показали, что разработанная модель соответствует имеющимся представлениям о процессе РСП.

В третьей главе описан разработанный тепловизионный способ измерения температуры поверхности заготовки с помощью компьютерного анализа видеоизображения.

Для разработки адекватной математической модели, необходимо как можно более полное знание температуры металла при экспериментальных исследованиях.

Методика исследования должна удовлетворять следующим критериям:

а) измерение температуры непрерывно и на значительной поверхности, для получения целостной картины распределения температуры (термограммы);

б) высокая скорость измерения, не менее 20 замеров в секунду, для регистрации изменений температуры при прохождении заготовкой очага деформации;

в) отсутствие необходимости в специальной подготовке заготовок и проведение исследований без какого-либо вмешательства в технологический процесс;

г) высокая точность измерения, погрешность не более 1%;

д) малые габариты и масса измерительного блока, а также его мобильность.

Поэтому был разработан тепловизионный способ, не требующий дорогостоящего оборудования. В качестве приемного тепловизионного блока использовалась аналоговая портативная видеокамера Sony TR-515, улавливающая тепловое излучение от измеряемого объекта

Весь процесс измерения состоит из нескольких стадий: видеосъемка исследуемой поверхности; преобразование видеосигнала в цифровую форму; сравнение полученных изображений (кадров) с эталонными данными и вычисление температуры каждой точки изображения; представление результата в желаемом виде (числовой вид, термограммы, графики распределения температуры по заданной поверхности, видеофильм из термоизображений).

Процесс обработки видеосигнала автоматизирован, выполняется подключенным к камере компьютером через плату видеозахвата Asus 3DP-V3000 с помощью разработанного программного обеспечения, и может

производиться в реальном времени, либо отдельно, используя отснятый и записанный ранее видеоматериал.

Эталонные данные были получены путем последовательной видеосъемки образцов, равномерно натретых в печи до различных температур - от 400 до 1200 °С с шагом 50 °С при одновременном измерении температуры с помощью термопар, зачеканенных в образцы на глубину 1 мм.

Были достигнуты следующие характеристики: диапазон измеряемых температур 400-1300 °С, разрешающая способность 2 °С, погрешность не более 2%, разрешение термограммы 576x720 элементов, что достаточно для исследования большинства процессов горячей обработки давлением.

Разработанный способ опробован в лабораторных и промышленных условиях для замера температуры заготовок на ряде предприятий: ОАО «Выксунский металлургический завод» (изложницы и слитки 0400-800 мм, t=400—1280 °С), ОАО «Таганрогский металлургический завод» (прошивка гильз из слитков 0436 мм, t=1150 °С на TITA с пильгер-станом), ОАО «Нижне-Днепровский трубопрокатный завод» (заготовки ж/д колес, t=800~ 1250 °С) и на кафедре ОМД МИСиС (радиально-сдвиговая прокатка заготовок 010-120 мм, t=950-1200 °С). Способ показал высокую информативность и достоверность, результаты измерений соответствуют показаниям штатных измерительных приборов. Полученные результаты затем использовались в ряде исследований, проводимых кафедрой ОМД МИСиС.

В четвертой главе приведено экспериментальное и теоретическое исследование факторов, определяющих тепловое состояние металла с помощью методов, описанных выше.

Как показано на рис. 3, расчетная термограмма торца заготовки 0120 мм из сплава ВТ-6, прокатываемой в ß области с обжатием 40%, соответствует

фактической картине распределения температуры в очаге РСП, полученной тепловизионным способом. Это подтверждает достоверность исследований.

1 .г-. !

1040 1030 1020 1010 1000 950 900 850 800 750

Рис. 3. Термограммы заготовки в очаге деформации при РСП: а) расчетная, б) фактическая.

Радиально-сдвиговая прокатка титанового сплава ВТ-6 в а+Р области возможна лишь в узком диапазоне температур. Превышение температуры полиморфного превращения, составляющей для сплава ВТ-6 990 °С, вызывает изменение структуры металла в конечной продукции и снижение пластических характеристик изделия. Интенсивный разогрев в процессе деформации приводит к тому, что прокатка ведется в 7-15 проходов с малыми обжатиями за проход (5-10 мм). При наличии достаточно протяженного калибрующего участка валка по сравнению с обжимным, тепло пластической деформации преимущественно выделяется в узкой приповерхностной зоне, а низкая теплопроводность титана препятствует выравниванию температуры.

Расчетным путем установлено, что максимальная температура металла при прокатке заготовки 0144 мм из сплава ВТ-6 в а+|3 области при обжатии

за проход 5 мм, угле подачи 20° и скорости вращения валков 60 мин"1 изменяется от сечения захвата до сечения выхода по кривой, представленной на рис. 4. Повышение температуры на обжимном участке составляет 6 °С, а на калибрующем - 20 °С и более в зависимости от его длины.

Обжимной Калибрующий

участок участок

Рис. 4. Максимальная по сечению температура металла в очаге деформации

при РСП.

После прокатки на обжимном участке глубина зоны максимума тепловыделения от поверхности растет, достигая наибольшего значения в районе его окончания, т.к. там частные обжатия максимальны, а затем на калибрующем участке плавно уменьшается до 0 на границе очага деформации. Выявлена зависимость величины расстояния максимума от поверхности а по отношению к радиусу проката в текущем сечении а/Я, от относительного частного обжатия А/Я', (рис. 5). Здесь Я', и Я, - радиусы заготовки соответственно до и после обжатия в цикле деформации /.

Для подавляющего большинства режимов РСП (при углах подачи и раскатки от 5 до 25°) справедлива эмпирическая формула:

а = к Я,-{ЫЯ7 (4)

где к - коэффициент, постоянный для данной калибровки, Д - частное обжатие.

Для прокатки титановых сплавов в а+Р области часгные обжатия малы, величины Л'/ и Л, имеют близкие значения. В этом случае формула (4) упрощается и принимает вид:

а = к 3-Д°7 (5)

Значение к составляет 1,5-2,5 и может быть определено экспериментально путем замера температуры в процессе прокатки и геометрических параметров очага деформации на заторможенной заготовке либо расчетным путем, используя методику, изложенную в главе 2.

Рис. 5. Зависимость глубины положения зоны максимума тепловыделения от относительного частного обжатия А/Л100%.

В результате расчетно-экспериментальных исследований были выявлены наиболее значимые параметры радиально-сдвиговой прокатки, влияющие на тепловое состояние металла: частное обжатие и обжатие за проход, угол подачи, длина калибрующего участка, скорость вращения валков, время после выхода раската из клети. Влияние данных факторов было изучено при прокатке заготовок 0144 мм из титанового сплава ВТ-6 (рис. 6). Температура нагрева - 950 °С, что на 40 - 45 °С ниже температуры полиморфного превращения. Оценочными величинами теплового поля приняты глубина наибольшего тепловыделения и максимальное значение разогрева металла по сравнению с исходной температурой.

в)

3 4 5 6 7 8 9 Частное обжатие, мм

18 20 22 Угол подачи, °

Г—

^-

__

2 3 4 5 6 7 8 9 Обжатие за проход, мм

0 20 40 60 80 100 Скорость вращения валков, мин

Г)

Рис. 6. Влияние различных факторов на разогрев металла при деформации: а) частного обжатия; б) угла подачи; в) обжатия за проход; г) скорости вращения валков.

Ппина калибрующего участка Этот параметр существенно увеличивает тепловыделение (рис. 4), т.к. возрастает число циклов деформации. При протяженном калибрующем участке разодев происходит в узкой зоне вблизи поверхности из-за малых частных обжатий на этом участке (до 5 мм).

Угол подачи. Исследование влияния величины угла подачи на тепловое состояние проведено расчетным путем на заготовке 0144 из титанового сплава ВТ-6 в диапазоне рот 14 до 26°. Увеличение угла подачи приводит к увеличению частных обжатий с 3 до 6 мм при одновременном сокращении числа циклов деформации, что благотворно влияет на тепловое состояние заготовки, увеличивая глубину расположения максимума тепловыделения в 1,7 раза и сглаживая распределение температуры по сечению проката. При этом рост разогрева металла незначителен (рис. 6, б).

Частное обжатие. При увеличении частного обжатия возрастает равномерность распределения температуры, т.к. тепловыделение происходит ближе к оси заготовки и в более широкой зоне. Усиление разогрева при этом незначительно, при росте частного обжатия в 2 раза разогрев увеличивается на 40% (рис. 6, а).

Обжатие за проход. При увеличении обжатия за проход пропорционально увеличивается величина разогрева (рис. 6, в). Поэтому наибольшее обжатие за проход необходимо выбирать из условия, что максимум температуры не будет превышать Т„„. Для титановых сплавов, прокатываемых в Р области, ограничений по температурному полю нет, обжатие за проход определяется лишь возможностями стана и может достигать 65%.

Скорость вращения валков. Повышение разогрева при увеличении скорости связано со скоростным упрочнением деформируемого металла. Увеличение скорости вращения валков от 60 до 120 мин"1 приводит к увеличению разогрева заготовок из сплава ВТ-6 на 15% (рис. 6, г). На другие параметры теплового поля скорость не влияет. Критической величиной является скорость 80 мин"1, при которой произойдет перегрев выше Тт. Наиболее рациональной является скорость 50-60 мин"1, обеспечивающая температуру ниже Тт с достаточным запасом.

Время после выхода раската из клети. Прокатка титановых сплавов в сс+р области, как правило, производится в несколько проходов при малых обжатиях, 3 - 10%. Распределение температуры по сечению в процессе прокатки становится неравномерным. Нагретая до 950 °С заготовка 0144 мм длиной 2 м через 1 с после прокатки с обжатием 5 мм имеет максимальную температуру 975 °С, а минимальную - 915 "С. После ее выхода их клети это распределение температуры постепенно сглаживается. Пауза в 5-10 с обеспечивает наилучшее приближение к исходному тепловому полю - 955 °С в максимуме и 920 "С на поверхности. При реверсивной прокатке передний и задний концы попеременно меняются, чтобы избежать перегрева заднего конца, вновь задаваемого в клеть, необходимо перед задачей выдерживать паузу 3 - 5 с в зависимости от величины разогрева в предыдущем проходе. Такая пауза обеспечивается технологией прокатки, т.е. временем

перестройки стана и реверса привода клети. При критических величинах повышения температуры, выше Тт - 10 °С, время пауз необходимо увеличивать.

Распределение обжатий по проходам. Если максимум температуры будет расположен на одной и той же глубине, то наложение тепловых полей предыдущих проходов в итоге может привести к недопустимому перегреву. Поэтому при проектировании технологии прокатки рационально распределять обжатия так, чтобы максимум тепловыделения соседних проходов был расположен на разных расстояниях от поверхности, т.е чтобы величина ',/7 принимала разные значения.

В пятой главе проведен анализ теплового состояния металла на основе экспериментальных данных при реверсивной многопроходной РСП и предложены пути совершенствования технологии получения прутков из двухфазных титановых сплавов на стане СРВП-130 ОАО «ВСМПО».

В работе проведены исследования теплового режима процесса прокатки заготовок 0160 мм длиной 2 м из сплава ВТ-6 на стане СРВП-130 ОАО «ВСМПО». Стан оснащен системой непрерывного измерения энергосиловых параметров, позволяющей регистрировать значения мощности двигателей, времени прокатки, паузы в каждом проходе и отображать их в виде диаграммы.

Температура нагрева составила 950 "С, температура полиморфного превращения сплава ВТ-6 - 992 "С. Прокатка осуществлялась по режиму: 160 - 155 - 152 - 148 - 144 - 139 - 135 - 130 - 125 - 119 - ИЗ - 106 - 100 - 93, угол подачи р = 20°, диаметр валков 400 мм, длина калибрующего участка 70 мм. Время прокатки составило 320 с, время пауз между проходами -7-15 с.

С помощью методики, описанной в главе 2, для каждого прохода было рассчитано тепловое поле и определена наибольшая температура в кольцевой зоне максимального тепловыделения в очаге деформации.

Расчет температуры металла в объеме раската по указанному режиму на протяжении всего процесса прокатки с учетом влияния всех предыдущих проходов и пауз между ними, показал, что температура в осевой зоне

заготовки практически постоянна, оставаясь в пределах 950-955 °С, а в зоне, соответствующей 1/2 текущего радиуса раската, находится в пределах 950965 °С, причем наивысшее ее значение достигается в последнем проходе.

Среднее значение температуры составляет 955 °С, что близко к исходному. Это обеспечивает одинаковые условия деформации во всех проходах.

Температура поверхности металла через 1 с после выхода раската из клети во всех проходах составляет около 830 °С, возрастая к моменту начала последующего прохода до 910-920 °С.

На тепловое состояние металла при прокатке оказывает влияние изменение температурного поля металла предыдущих проходов. Исследование наложения тепловых полей в смежных проходах показало, что при реверсивной прокатке происходит сглаживание неравномерности температуры по длине раската, так как передний и задний концы заготовки меняются местами и происходит наложение температурных полей с обратным характером неравномерности. После 1 прохода разность температур по длине составляет 19 °С, а после 2 прохода она снижается до 9 "С. Из-за этого эффекта неравномерность температуры по длине раската в нечетных проходах, как правило, выше, чем в четных.

Наиболее важными являются значения температур в зоне максимального тепловыделения, в которой выход температуры за пределы допустимого диапазона наиболее вероятен. Данные значения испытывают колебания с амплитудой до 25 °С и ни в одном сечении не достигают Тпп 990 °С (рис. 7). При этом в четных проходах сечение 1 соответствует переднему концу, а сечение 2 - заднему концу заготовки. В нечетных проходах из-за реверсивности прокатки их расположение обратное. Наивысшая разность температур по длине заготовки в 30 °С наблюдается в 9 проходе.

Проведенное исследование показывает, что при данном режиме прокатки наблюдается стабильное тепловое состояние металла во всем его объеме на протяжении всего процесса прокатки и нахождение его температуры в пределах допустимого диапазона, чем обеспечивается получение требуемой микроструктуры и свойств металла готовой продукции.

6 7 8 9 Номер прохода

10 11 12 13

Рис

7. Температура сечения заготовки из сплава ВТ-6 в кольцевой зоне максимального тепловыделения после выхода из клети.

Незначительное отличие температуры металла перед каждым проходом для данного режима прокатки позволяет судить о его тепловом состоянии по разности между наибольшей температурой и исходной (величине разогрева) рассчитанной для каждого прохода в отдельности (рис. 8).

о

V©

V)

Г)

1П

00

о* №

«О ГО

о

V) С> О

сч —■ —

1 о ЧО о о —

Диаметр проката по проходам

Рис. 8. Разогрев металла по проходам.

Расчетные значения теплового эффекта деформации были проверены путем сравнения расчетной мощности тепловыделения в очаге деформации и экспериментальных значений потребляемой мощности электродвигателей привода. Относительная погрешность составила 10%.

Результаты расчета показывают, что в первых 4 проходах разогрев незначителен, около 20 °С. Это означает, что допустимый температурный диапазон деформации используется не полностью, поэтому целесообразно увеличить обжатия и сократить количество проходов до 3 (160 — 155 — 150 — 144). Тогда разогрев составит 25 - 27 °С, а максимальная температура 977 °С, что ниже Тт Для выравнивания температуры и уменьшения влияния эффекта наложения температурных полей при последующих проходах необходимо выдерживать паузы между проходами не менее 6 с.

В 5 - 8 проходах разогрев выше, т.к. выделяющаяся теплота приходится на все меньший объем очага деформации из-за меньшего диаметра раската. Есть возможность также исключить один проход (144-137-131-125) , при этом разогрев составит 31 - 34 "С, что допустимо.

В 9 - 12 проходах разогрев возрастает до 36 °С, максимальная температура составляет 986 "С, что близко к Тт. Допустимый диапазон температур здесь используется полностью, увеличение обжатий вызовет перегрев и переход металла в Р область. Для выравнивания температуры необходимо выдерживать паузы между проходами не менее 5 с.

В 13 проходе разогрев максимален, 42 °С, что вплотную приближается к Тт. Так как этот проход последний, то такое превышение не опасно, до задачи проката в следующую клеть произойдет выравнивание температуры по сечению. Однако для получения запаса по температуре целесообразно уменьшить обжатие на 1 - 2 мм, переместив его в 2 или 6 проход. При этом разогрев составит 36 °С.

Таким образом режим прокатки 160 - 155 - 150 - 144 - 137 - 131 - 124 -118-112- 105 -99-93 наиболее полно использует допустимый диапазон деформации и обеспечивает практически одинаковое тепловое состояние металла во всех проходах, что способствует получению качественного проката. Дальнейшее улучшение теплового состояния может быть достигнуто применением специальных калибровок с участком отдыха на калибрующем участке, позволяющем уменьшить его задействованную длину до 70 мм, а также снижения температуры нагрева металла до 930 °С, что позволит увеличить допустимое значение разогрева его за проход с 42 до 52 °С и даст возможность повысить обжатия за проход еще на 15%.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель распределения температуры в объеме металла при радиально-сдвиговой прокатке, учитывающая теплообмен с окружающей средой и валками и неравномерный разогрев от тепла пластической деформации на основе двухмерного уравнения теплопроводности. Созданы алгоритм и программное обеспечение пошагового расчета температуры в каждой точке раската с помощью неявного метода конечных разностей.

2. Разработана методика определения интенсивности тепловых источников в объеме очага деформации и изучен характер тепловыделения при радиально-сдвиговой прокатке. Установлены критерии для оценки теплового поля - значения максимальной и минимальной температуры во всем объеме проката, величины деформационного разогрева, глубины положения максимума температуры от поверхности раската.

3. Разработан тепловизионный способ бесконтактного измерения температуры металла, пригодный для экспериментального исследования теплового режима при РСП. Способ обеспечивает диапазон измеряемых температур 400 -1300 °С, разрешающую способность 2 °С, погрешность не более 2%, разрешение термограммы 576x720 элементов. Произведено промышленное испытание тепловизионного способа измерения температуры при различных процессах производства металлопродукции в лабораторных и промышленных условиях, которое показало высокую надежность, достоверность и информативность способа.

4. С помощью тепловизионного способа экспериментально изучено тепловое поле металла при РСП, определено, что максимум температуры (на 10-40 °С) выше температуры нагрева находится на глубине 20-70% радиуса в зависимости от частного обжатия. Температура поверхности металла на выходе из клети составляет 800 °С и ниже. Через 5 - 8 с после выхода разность температур по сечению уменьшается до 20 °С.

5. Получены зависимости критериев теплового поля заготовки от различных параметров процесса РСП: угла подачи (16 - 20°), обжатия за проход (1 - 20%), частного обжатия (1-20%), скорости вращения валков (20 -120 мин"1), времени после выхода раската из клети (0 -15 с), длины

калибрующего участка (0-100 мм). Отмечено благоприятное влияние увеличения частного обжатия до 15%, угла подачи до 24-26°, уменьшения числа циклов деформации и неблагоприятное влияние удлинения калибрующего участка более 70 мм.

6. В результате исследования теплового поля при многопроходной реверсивной прокатке на стане СРВП-130 ОАО «ВСМПО» установлен эффект сглаживания неравномерности температурного поля металла в смежных проходах. Предложен режим прокатки прутка 093 мм из сплава ВТ-6, обеспечивающий благоприятное тепловое поле во всем объеме металла на протяжении всего процесса прокатки.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Харитонов Е.А., Алексеев П.Л, Савченко В С Теоретическое определение температурного поля при РСП Н Известия вузов. Цветная металлургия.

2. Харитонов Е.А., Алексеев П.Л., Романенко В.П., Савченко В С. Теоретическое и экспериментальное определение температурного поля металла при радиально-сдвиговой прокатке // Теоретические проблемы прокатного производства. Труды V международной научно-практической конф. - Днепропетровск, 2000, с. 297-300.

3. Алексеев ПЛ., Харитонов Е.А., Романенко В.П., Савченко В С. Расчет температурного поля металла при прокатке труб // Сталь, 2001, №11, с.

4. Алексеев П.Л., Харитонов Е.А, Романенко B.II., Савченко B.C. Расчет температурного поля металла в очаге деформации при радиально-сдвиговой прокатке с применением метода конечных разностей // Павловские чтения. Труды научной конф. - М.: МИСиС, 2001.

5. Фартушный Н.И., Романцев Б.А, Мульчин В В., Алексеев ПЛ, Гончарук А В. Анализ температурных условий прокатки труб на ТПА с пилигримовым станом // Теория и технология пластической деформации -2004. Тез. докл. международной научно-практической конф. - М.: МИСиС, 2004.

2000, №2.

52-54.

05 M

РНБ Русский фонд

2005-4 43337

m ; ; ■ ?

7 ^ .-.{ДЙ 2005

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Развитие теории радиально-сдвиговой прокатки.

1.2. Методы решения тепловых задач в области ОМД.

1.3. Способы измерения температуры при горячей обработке металлов.

Глава 2. Теоретическое определение и исследование температурного поля.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Решение тепловой задачи при влиянии теплообмена с окружающей средой и воздействии тепловых источников.

2.3. Определение функции тепловых источников.

2.4. Алгоритм пошагового вычисления деформационных параметров.

2.5. Разработка программного обеспечения для расчета теплового поля металла.

Глава 3. Разработка методики экспериментального исследования температуры металла при радиально-сдвиговой прокатке.

3.1. Предпосылки создания методики.

3.2. Сущность метода.

3.3. Тарировка системы измерения.

3.4. Оценка точности измерения.

3.5. Испытание разработанного способа при различных процессах обработки металлов.

Глава 4. Исследование факторов, определяющих тепловое состояние металла при РСП.

4.1. Исследование параметров очага деформации при радиально-сдвиговой прокатке прутков из стали Ст 3 и титанового сплава ВТ-6.

4.2. Тепловизионное исследование глубины положения максимума температуры.

4.3. Тепловизионное исследование распределения температуры поверхности по длине заготовки.

4.4. Исследование влияния параметров процесса РСП на тепловое состояние заготовки.

Глава 5. Анализ теплового состояния металла при реверсивной многопроходной РСП.

5.1. Описание оборудования для исследования.

5.2. Исследование деформационного разогрева металла в каждом проходе.

5.3. Особенности теплового поля металла при многопроходной реверсивной РСП.

Выводы.

При горячей обработке металлов давлением, особенно двухфазных титановых сплавов, распределение температуры металла в очаге деформации и деформационный разогрев оказывает значительное влияние на качество получаемой продукции. Высокие механические характеристики проката достигаются при деформации в а+{3 области, в узком диапазоне температур. Его нижняя граница определяется величиной снижения пластических характеристик металла, а верхняя — температурой полиморфного превращения, превышение которой приводит к получению микроструктуры металла игольчатого типа, и как следствие, — к снижению качества изделий. Температуропроводность титана и его сплавов — наиболее важная характеристика многих процессов теплообмена — примерно в 15 раз ниже, чем у алюминиевых сплавов, и в 3,5 раза меньше, чем у сталей. Низкая температуропроводность затрудняет выравнивание температуры металла после деформации и приводит к значительным температурным перепадам по сечению заготовок. На распределение температуры воздействует множество факторов — теплофизические характеристики металла, температура нагрева, скоростные и деформационные параметры прокатки.

Одним из важнейших процессов получения пруткового проката из труднодеформируемых металлов и сплавов является радиально-сдвиговая прокатка (РСП). Положительными факторами применения РСП являются: благоприятная схема напряженно-деформированного состояния; дробная деформация, что положительно влияет на структуру металла; изотропность структуры и свойств прокатанного металла; бесступенчатое изменение диаметра проката в широких пределах; высокий ресурс рабочего инструмента.

Однако в настоящее время методы теоретического определения температурного состояния в объеме металла при РСП, которая широко применяется для производства проката из сплавов титана, развиты недостаточно. Это не позволяет эффективно совершенствовать технологические режимы прокатки и калибровки рабочего инструмента.

Для экспериментальных исследований теплового состояния металла при РСП существует необходимость в широкодоступном способе бесконтактного одновременного непрерывного измерения температуры металла по всем точкам очага деформации. Существующие способы не позволяют получить полной картины теплового поля.

В связи с этим, разработка новых методов как теоретического, так и экспериментального исследования теплового состояния металла при РСП, является актуальной задачей.

Автором проведены комплексные исследования теплового состояния заготовки при радиально-сдвиговой прокатке и получены результаты, отвечающие требованиям оригинальности, новизны и представляющие практическую ценность.

Разработан и испытан в промышленных условиях способ бесконтактного (тепловизионного) непрерывного измерения температуры поверхности нагретых тел, обладающий высокой надежностью и информативностью, пригодный для исследования температуры поверхности и оценки теплового поля в объеме металла при РСП и других процессах горячей обработки давлением.

Разработанные методики и результаты исследования теплового состояния заготовки при РСП использованы для оптимизации существующих технологических режимов прокатки двухфазных титановых сплавов в а+Р области, а также для разработки новых технологических режимов и создания рациональных калибровок рабочих валков в условиях ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение».

На защиту выносится:

• математические модели и методики расчета и теплового состояния заготовки в объеме металла при прокатке в станах РСП с учетом реальной формы очага деформации, потерь тепла в окружающую среду и тепловыделения в процессе пластической деформации, реализованные в виде алгоритмов и программ расчета распределения температуры при РСП;

• методика бесконтактного (тепловизионного) исследования теплового состояния заготовки, основанная на анализе видеоизображения в видимом и инфракрасном диапазонах;

• результаты промышленного опробования методики бесконтактного измерения температуры металла;

• результаты экспериментальных и теоретических исследований теплового состояния заготовок в станах РСП, основные зависимости характеристик теплового состояния проката от технологических параметров процесса РСП, рекомендуемые значения этих параметров, обеспечивающие допустимый диапазон температур в объеме заготовки.

Работа выполнена на кафедре «Обработка металлов давлением» Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета) и является частью комплексных исследований по разработке теории и технологии эффективных наукоемких процессов обработки металлов давлением, проводимых в МГИСиС (ТУ) в рамках госбюджетных и договорных научно-исследовательских работ по теме: «Создание реологической теории и математической модели высокотемпературной деформации металлических материалов в процессах с микро- и макросдвигами».

Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность проф. к.т.н. Романенко В.П., доц. к.т.н. Савченко B.C., проф. д.т.н. Тюрину В.А, а также заведующему кафедрой ТиОПП ЭПИ МИСиС доц. к.т.н. Ахмедшину Р.И, оказавшим большую помощь в выполнении работы.

Выводы

1. Разработана математическая модель распределения температуры в объеме металла при радиально-сдвиговой прокатке, учитывающая теплообмен с окружающей средой и валками и неравномерный разогрев от тепла пластической деформации на основе двухмерного уравнения теплопроводности. Созданы алгоритм и программное обеспечение пошагового расчета температуры в каждой точке раската с помощью неявного метода конечных разностей.

2. Разработана методика определения интенсивности тепловых источников в объеме очага деформации и изучен характер тепловыделения при радиально-сдвиговой прокатке. Установлены критерии для оценки теплового поля - значения максимальной и минимальной температуры во всем объеме проката, величины деформационного разогрева, глубины положения максимума температуры от поверхности раската.

3. Разработан тепловизионный способ бесконтактного измерения температуры металла, пригодный для экспериментального исследования теплового режима при РСП. Способ обеспечивает диапазон измеряемых температур 400-1300 °С, разрешающую способность 2 °С, погрешность не более 2%, разрешение термограммы 576x720 элементов. Произведено промышленное испытание тепловизионного способа измерения температуры при различных процессах производства металлопродукции в лабораторных и промышленных условиях, которое показало высокую надежность, достоверность и информативность способа.

4. С помощью тепловизионного способа экспериментально изучено тепловое поле металла при РСП, определено, что максимум температуры (на 10 — 40 °С) выше температуры нагрева находится на глубине 20 — 70% радиуса в зависимости от частного обжатия. Температура поверхности металла на выходе из клети составляет 800 °С и ниже. Через 5 — 8 с после выхода разность температур по сечению уменьшается до 20 °С.

5. Получены зависимости критериев теплового поля заготовки от различных параметров процесса РСП: угла подачи (16 — 20°), обжатия за проход (1 - 20%), частного обжатия (1 - 20%), скорости вращения валков (20 -120 об/мин), времени после выхода раската из клети (0—15 с), длины калибрующего участка (0 — 100 мм), коэффициента тангенциальной раскатки (0 — 0.8) при прокатке титановых сплавов. Отмечено благоприятное влияние увеличения частного обжатия до 15%, угла подачи до 24 - 26°, уменьшения числа циклов деформации и неблагоприятное влияние удлинения калибрующего участка более 70 мм.

6. В результате исследования теплового поля при многопроходной реверсивной прокатке на стане СРВП-130 ОАО «ВСМПО» установлен эффект сглаживания неравномерности температурного поля металла в смежных проходах. Предложен режим прокатки прутка 093 мм из сплава ВТ-6, обеспечивающий благоприятное тепловое поле во всем объеме металла на протяжении всего процесса прокатки. л

1. Деформированние сплошной заготовки в станах винтовой прокатки. / Полухин П.И., Потапов И.Н., Харитонов Е.А. и др. - сборник научных трудов МИСиС, М.: Металлургия, 1976, №96, с.51-56.

2. Онищенко И.И., Романенко В.П., Харитонов Е.А., и др. Новые процессы обработки давлением титановых и высоколегированных малопластичных сплавов. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1996, №1, с. 29-31.

3. Харитонов Е.А., Вольшонок И.З., Романенко В.П., Кропотин М.С. Исследование процесса радиально-сдвиговой прокатки слитков циркониевых сплавов на стане РСП-500, // Цветные металлы, 1995 г. № 12, с. 47 50.

4. Потапов И.Н., Харитонов Е.А., Калмыков Н.Ф., и др. Радиально-сдвиговая прокатка слитков большого диаметра из титановых сплавов, // Цветные металлы, 1990 г. № 11, 93-95.

5. Вольшонок И.З. Исследование и разработка промышленной технологии заготовительного передела слитков титановых сплавов радиально-сдвиговой прокаткой. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1992.

6. Зимин В.Я. Исследование процесса деформирования непрерывнолитых заготовок в станах винтовой прокатки. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1981.

7. Лисочкин А.Ф. Поперечная прокатка. //Сталь, 1946, №46, с.378387.

8. Смирнов B.C. Поперечная прокатка. М.: Машгиз, 1948, 195 с.

9. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. -М.: Металлургия, 1972, 408 с.

10. Томленов А.Д. Об особенностях расчета напряженного состояния, возникающего при ковке плоскими бойками. // Вестник машиностроения, 1959, №3, с. 46—47.

11. Целиков А.И., Луговской В.М., Третьяков Е.М. Элементы теории поперечной прокатки и холодной прокатки на трехвалковом стане. // Вестник машиностроения, 1961, №7, с. 49-54.

12. Тетерин П.К., Данилов Ф.А., Манегин Ю.В. Исследование процесса косой прокатки в трехвалковом стане. // Сталь, 1957, №2, с. 147— 152.

13. Тетерин П.К. Теория поперечной и винтовой прокатки. — М.: Металлургия, 1983, 270 с.

14. Полухин П.И., Матвеев Ю.М. и др. Напряженное состояние заготовки в станах поперечно-винтовой прокатки с различным количеством рабочих валков. // Производство сварных и бесшовных труб, 1966, вып. 5, с. 97-110.

15. Остренко В.Я., Лисицын А.И. Напряженное состояние в заготовке при поперечной прокатке в трехвалковом стане. // Производство труб, вып. 20, М.: 1968, с. 11-18.

16. Голубчик P.M., Полухин П.И. Исследование процессов производства труб. — М.: Металлургия, 1970, 326 с.

17. Потапов И.Н., Полухин П.И, Технология винтовой прокатки. — М.: Металлургия, 1990, 344 с.

18. Смирнов С.В. Деформируемость и поврежденность металлов при обработке давлением. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Екатеринбург, 1998.

19. Смирнов С.В., Душин B.C., Коробщиков В.Г., Курочкина Л.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния при винтовой прокатке сплошной заготовки круглого сечения. // Известия вузов. Черная металлургия. 1998, №5, с. 44-49.

20. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.

21. Смирнов В.И. Курс высшей математики. t.IV ч.2. М.: Наука,1981.

22. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением.

23. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978.

24. Казанцев Е.И. Промышленные печи. М.: Металлургия, 1975,368с.

25. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е. Метод оценки эффективности разностных схем для решения дифференциальных уравнений гидродинамики и теплообмена // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1988. — №1. — с. 66-69.

26. Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Созинова Т.Е. Оценка эффективности разностных схем решения задачи теплопроводности // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1999. — №9. — с. 58-60.

27. Бермант А.Ф., Араманович И.Г. Краткий курс математического анализа-М.: Наука, 1967, 736с.

28. Восканьянц А.А., Иванов А.В., Панов Е.И. Моделирование процесса горячей поперечно-винтовой прокатки сплошной заготовки методом конечных элементов. Труды Всероссийской научно-технической конференции. М.: МГТУ им. Баумана, 2004 г.

29. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. М.: ДМК Пресс, 2003. - 448 с.

30. Басов К.A. ANSYS в примерах и задачах / Под общ. ред.

31. Д.Г.Красковского. М.: КомпьютерПресс, 2002. — 224 с.

32. Чумаченко Е.Г. Математическое моделированиетехнологических процессов обработки давлением. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 1994.

33. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. — М.: Энергия, 1978.

34. Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавы для термопар. Справочник, М., Металлургия, 1983.

35. Савельев И.В. Курс общей физики, т.З, М., Наука, 1979, с.213.

36. Каржавин А.В., Улановский А.А. Термоэлектрическая термометрия. Основы, проблемы, развитие // http ://tesey .obninsk.com/techs/thermometry .htm, 2002г.

37. Гордон А.Н. Основы пирометрии. 2-е изд. доп. и перераб. М.: Металлургия, 1971.

38. Тепловизионная техника сегодня. Научно-производственное предприятие АСК-Энергия // http://www.stic-eett.ru/ask/scan.htm, 2002г.

39. Измерительные приборы в промышленности. Каталог-справочник. Санкт-Петербург: Издательство «Крисмас+» 2000, №7,

40. Как развивалась инфракрасная астрономия // Наука и жизнь. №5,1999.

41. Сравнительный анализ отечественных и зарубежных теплосканирующих приборов: Научно-производственное предприятие АСК-Энергия // http://vmw.stic-eett.ru/ask/srawn.htm, 2002г.

42. Евстигнеев В.В., Яковлев В.И. Проблемы и направления развития интегральных СВС-технологий // http://aomai.ab.ru/Books/Files/2000-03/03/рар03 .html, 2002г.

43. Кучеряев Б.В. Механика сплошных сред. М.: Издательство МИСиС, 2000.

44. Подкустов В.П., Алексеев П.Л. Математическая модель теплового режима прокатки / Сборник научных трудов. М.: МИСиС, 1998, с.45-49.

45. Подкустов В.П., Алексеев П.Л. Исследование температурного режима прокатки // Известия вузов. Черная металлургия. №9, 1999.

46. Харитонов Е.А., Алексеев П.Л., Савченко B.C. Теоретическое определение температурного поля при РСП // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2000. №2.

47. Алексеев П.Л., Харитонов Е.А., Романенко В.П., Савченко B.C. Расчет температурного поля металла при прокатке труб // Сталь. 2001, №11, с. 52 54.

48. Алексеев П.Л., Подкустов В.П. Анализ условий теплоотдачи при охлаждении проката в различных средах / Сборник научных трудов. -Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2002, с. 212-219.

49. Алексеев П.Л., Подкустов В.П. Характеристика методов определения температурного поля металла при прокатке. / Сборник научных трудов. Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2002, с. 219 - 224.

50. Seredynski F. Prediction of Plate Cooling During Rolling-mill operation. // Journal of The Iron and Steel Institute, March 1973.

51. Howells R.I.L., Ward J, Probert S.D. Thermal Conductances of Contacts at High Temperatures. . // Journal of The Iron and Steel Institute, March 1973.

52. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. — М.: Металлургия, 1980.

53. Галкин С.П. Теория и технология стационарной винтовой прокати заготовок и прутков малопластичных сталей и сплавов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 1998.

54. Полухин П.И., Гун ГЛ., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник. — М.: Металлургия, 1976,482 с.

55. Третьяков А.В. Зюзин В.И. Механические свойства металлов, и сплавов М.: Металлургия 1975.

56. Смирнов C.B., Соломеин B.A., Душин B.C. и др. Прикладной пакет программного обеспечения для моделирования винтовой прокатки прутков на трехвалковых станах. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1997, №6, с. 34-41.

57. Харитонов Е.А. Исследование винтовой прокатки титановых сплавов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1981.

58. Романенко В.П., Тюрин В.А., Алексеев П.Л., Яндимиров А.А. и др. Исследование температурных параметров нагрева и деформации заготовок железнодорожных колес на ОАО «ВМЗ», г. Выкса. Москва: МИСиС, Отчет о НИР, 2003.

59. Тюрин В.А., Исайкин А.Н., Алексеев П.Л., Королев С.А. Температурное состояние заготовок на кузнечно-прокатной линии производства железнодорожных колес. // Тяжелое машиностроение, 2004.

60. Влияние формы слитка на температурное состояние заготовок на линии горячего деформирования при производстве железнодорожных колес, // Сталь, 2004.

61. Романенко В.П., Тюрин В.А., Харитонов Е.А., Алексеев П.Л., Яндимиров А.А. Измерение температуры на поверхности изложниц при кристаллизации слитка // Металлург. 2001, №3, с. 38.

62. Глазунов С.Г., Моисеев В.Н., Титановые сплавы. Конструкционные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974.

63. Никольский Н.А, Фиглин С.З., Бойцов В.В. и др. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975.

64. Белов С.П., Брун М.Я., Глазунов С.Г. и др. Металловедение титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1992.

65. Андреев A.JL, Аношкин Н.Ф., Борзецовская К.М. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. М.: Металлургия, 1978.

66. Попов А.А., Попова JI.E. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана. М.: Металлургия 1991, 504 с.