автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки-прессования для производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

Катарева Алла Александровна

РАЗРАБОТКА СОВМЕЩЕННОГО ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ И ПРОКАТКИ-ПРЕССОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением. Технические науки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2004

Работа выполнена на кафедре ОМД ГОУ ВПО «Государственный университет цветных металлов и золота» (г. Красноярск)

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие

доктор технических наук,

профессор

Довженко

Николай Николаевич

доктор технических наук, профессор

Шеркунов Виктор Георгиевич

кандидат технических наук, доцент

Белан Анатолий Кириллович

ОАО «Бело-Калитвинское металлургическое производственное объединение»

Защита состоится «23» декабря 2004 г. в 14.30 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова.

Автореферат разослан «_» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю.В.Жиркин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ1

Актуальность работы. Подавляющее большинство пресс-изделий из цветных металлов и сплавов получают на металлургических заводах по схеме прямого прессования без смазывающих материалов. Повышение эффективности традиционных технологических процессов производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов имеет ряд ограничений. Это связано с многооперационностью, повышенным расходом электроэнергии, высокими затратами труда, низким выходом годного, а также большими капиталовложениями. Наиболее эффективным путем преодоления ограничений традиционных технологических процессов производства является сокращение количества технологических переделов за счет применения высокотехнологичных процессов производства на основе совмещенных методов обработки. Поэтому для современного металлургического производства актуальной является разработка новых процессов и оборудования, с помощью которых возможно совмещение в одной технологической цепочке процессов литья и обработки металлов давлением.

Совмещение процессов прокатки-прессования с процессами литья привели к созданию высокоэффективного способа совмещенного литья и прокатки-прессования (СЛИПП), основаннрго на одновременно осуществляемой кристаллизации жидкого металла и деформации. Применение данного высокотехнологичного процесса дает возможность устранить недостатки традиционных технологий. Развитие и промышленное внедрение новых технологических процессов, в том числе и способа СЛИПП, сдерживается отсутствием оптимальных технологических режимов, методов энергосиловых расчетов и оптимальной конструкции инструмента. Поэтому для создания установки и технологии процесса СЛИПП по критериям стабильности реализации процесса и минимизации энергозатрат необходимо разработать математическую модель, позволяющую определять основные взаимосвязанные параметры: катающий диаметр валков, обжатие при прокатке и оптимальное расстояние от матрицы до общей плоскости, проходящей через оси валков.

Работа выполнялась в рамках гранта 03-01 -96106-р2003 «Енисей» «Теоретические и экспериментальные исследования процесса пластической деформации за счет действия активных сил трения при непрерывном экструдировании металла» и гранта № НШ - 2212.2003.8 Президента РФ на поддержку молодых российских ученых и ведущих научных

1 Диссертация выполнена при научно] Сидельникова.

»

школ, по проекту научно-технической программы «Инновационная деятельность высшей школы», а также по договорам с предприятиями ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение» (ВСМПО) и ОАО «Красноярский металлургический завод» (КРАМЗ).

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов на основе разработки комплекса технических и технологических решений для совмещенного способа непрерывного литья и прокатки-прессования. Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

- разработать математическую модель процесса совмещенной обработки металла, позволяющую анализировать пластическое формоизменение заготовки при прокатке-прессовании;

- разработать алгоритм выбора оптимальных значений обжатия, катающих диаметров валков и величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков, по критерию минимума энергозатрат для различных типоразмеров изделий;

- разработать и создать экспериментальную установку СЛИПП для исследования энергосиловых параметров процесса;

- исследовать структуру очага кристаллизации-деформации для бесслиткового способа СЛИПП и разработать технологические рекомендации для его реализации;

- исследовать влияние температурно-скоростных режимов на механические свойства пресс-изделий;

- создать опытно-промышленную установку СЛИПП и разработать технологические режимы получения длинномерных изделий.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

- разработана математическая модель процесса СЛИПП, которая позволяет определить оптимальные геометрические параметры очага деформации-кристаллизации при минимизации энергозатрат и силовые характеристики;

- проведены экспериментальные исследования формоизменения металла при реализации способа СЛИПП и опытным путем установлена форма и размеры очага деформации-кристаллизации при различных параметрах процесса;

- получены экспериментальные данные энергосиловых характеристик процесса СЛИПП и установлены закономерности их изменения в зависимости от безразмерных параметров очага деформации;

- изучено влияние температурно-скоростных режимов процесса СЛИПП на механические оввйства полученных пресс-изделий.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- на основании разработанной математической модели процесса СЛИПП предложены рациональные технологические режимы кристаллизации-деформации металла и оптимальные конструкции инструмента, позволяющие реализовать процесс при минимальных затратах электроэнергии;

- предложены новые конструкции установок для реализации способа совмещенного литья и прокатки-прессования и создана установка СЛИПП-400 для производства длинномерных пресс-изделий из алюминиевых сплавов, обеспечивающая увеличение выхода годной продукции на 20% и снижение затрат на электроэнергию на 93% по сравнению с традиционной схемой получения продукции;

- даны практические рекомендации по использованию конструкций сортовых валков с различными формами закрытых калибров для деформации металлов с разными коэффициентами трения на контакте с инструментом.

Реализация работы в промышленности. Результаты диссертационной работы внедрены на ОАО ВСМПО и прошли промышленную апробацию на ОАО КРАМЗ. Реализация процесса СЛИПП в промышленных условиях позволила добиться повышения производительности за счет больших скоростей обработки, снизить энергетические затраты на тонну готовой продукции, повысить выход годного по сравнению с традиционной схемой прессования на гидравлических прессах, достичь минимальных затрат на установку и эксплуатацию оборудования, а также на изготовление инструмента, расширить технологические возможности за счет быстрой смены инструмента и получения разнообразной номенклатуры прессованных профилей небольшого сечения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на традиционных ежегодных научно-технических конференциях: на Всероссийских научно-технических конференциях Государственного университета цветных металлов и золота, 1999-2003 гг.; на Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука. Техника. Инновация» (Новосибирск, 2001г.), на Международных научно-технических конференциях: «Компьютерное моделирование и информационные технологии в науке, инженерии и образовании» (Пенза, 2003 г.), «Теория и технология процессов пластической деформации - 2004» (Москва, 2004г.).

Публикации. Основное содержание работы отражено в 10 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы; изложена на 194 страницах, со-

держит 76 рисунков, 26 таблиц, 2 приложения, библиографический список состоит из 149 наименований.

СОДЕРЖАНИБРАБОТЫ

Во введении обоснован выбор темы исследования, отражена актуальность, показана научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ состояния и рассмотрены тенденции развития непрерывных и совмещённых процессов литья и обработки давлением цветных металлов и сплавов.

В последнее время актуальной является проблема повышения эффективности традиционных технологических процессов производства, за счет применения способов, реализуемых с использованием активных сил трения. Решению этой проблемы посвящены работы А. И. Батурина, В.Л. Бережного, ЯМ. Охрименко, И.М. Павлова, В.Н. Шербы и др. ученых.

Исследования по использованию активных сил трения сыграли немаловажную роль в дальнейшем совершенствовании непрерывных процессов и привели в конечном итоге к созданию совмещенных способов обработки металлов, осуществляемых благодаря силам трения. Большой вклад в развитие непрерывных и совмещенных процессов внесли такие ученые как Б. Авицур, М.С. Гильденгорн, Ю.В. Горохов, Р. Грин, М.З. Локшин, В.Н. Корнилов, И.Н. Потапов, Б.А. Прудковский, А.И. Целиков, С.Н. Черняк, В.Г. Шеркунов и др.

В последнее время получил развитие процесс совмещенного литья и прокатки-прессования. Особенностью процесса СЛИПП является использование активных сил трения на контакте металла с инструментом в зонах кристаллизации и деформирования, когда закристаллизовавшаяся заготовка последовательно захватывается, обжимается валками, распрес-совывается перед матрицей и выдавливается в виде пресс-изделия через калибрующее отверстие матрицы.

Из анализа патентной литературы было выявлено, что установки для реализации процесса СЛИПП делятся на два типа: первый - когда заготовка поступает в деформирующий узел в закристаллизованном виде (Пат. РФ 2100136 Установка для непрерывного литья и прессования металла / СБ. Сидельников, Н.Н. Довженко, А.В. Ешкин, 1997); второй -бесслитковый (Пат. РФ 2200644 Устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей / СБ. Сидельников, Н.Н. Довженко, А.И. Гришечкин, Е.С Сидельникова, 2003).

Анализ методов решения задач, применяемых для разработки технологических процессов, показал, что для получения научно-обоснованной математической модели процесса СЛИПП целесообразно

использовать метод минимума полной мощности. Данный метод предложен проф. И.Я. Тарновским и методически проработан учеными Уральской научной школы под руководством проф. В.К. Смирнова. При этом данный метод успешно применялся для анализа процессов сортовой прокатки в калибрах различной формы.

В связи с малоизученностью высокоэффективного процесса СЛИПП и необходимостью разработки рекомендаций для проектирования оборудования и технологии совмещенной обработки были поставлены задачи проведения комплексных исследований, построения математической модели процесса СЛИПП, создания алгоритма выбора оптимальных значений параметров очага деформации, конструирования установки и проведения на ней экспериментов.

Во второй главе представлены результаты исследований деформации металла в закрытом ящичном калибре установки СЛИПП, когда заготовка поступает в калибр валков в закристаллизованном виде.

Реализуемость процесса совмещенной обработки металла зависит от выбора величины удаления матрицы /2 (рис.1). Эту величину, с одной стороны, ограничивает вертикальная плоскость, соединяющая оси валков, а с другой стороны - точка пересечения окружности реборды валка с матрицей, после которой происходит раскрытие калибра и проникновение металла в зазор между матрицей и валками. Для металлов и сплавов с высоким показателем трения на контакте с инструментом, а также при небольших степенях деформации выдавливания, активных сил трения достаточно для стабильной реализации процесса. Однако в ряде случаев совмещенной обработки, эти параметры могут изменяться, поэтому вы-

Рис. 1. Схема процесса совмещенной обработки металла

бор величины /2 является определяющим для стабильной реализации процесса СЛИПП.

На основе исследования составного деформированного образца были выявлены характерные зоны очага деформации: 1 - зона прокатки, 2 - зона распрессовки, 3 - зона прессования (рис. 1).

С целью исследования ряда различных конструкций установок и однозначного описания очага деформации введены безразмерные параметры, при этом величиной к которой они были приведены, являлась высота калибра в наименьшем сечении (И):

На основе анализа геометрических соотношений очага деформации установлен диапазон варьирования безразмерных параметров, который составил для А=15*40; Ь=0,8*2,4; Ь0 =1,1*2,1; Ьр=1,1+2,1;

С учетом этих параметров была разработана геометрическая модель очага деформации. С помощью метода координатной сетки экспериментально исследован характер изменения поля скоростей течения металла в очаге деформации. Основываясь на результатах проведенных экспериментальных исследований, теоретически кинематически возможное поле скоростей построили с учетом гипотезы плоских сечений и гипотезы прямых вертикалей, с точностью до неизвестных варьируемых параметров. Варьируемыми параметрами являлись: коэффициент, характеризующий положение зоны прессования к, приведенная величина уца-ления матрицы от плоскости, соединяющей оси валков скорост-

ной коэффициент V.

Для определения неизвестных параметров использовались вариационное уравнение принципа минимума полной мощности для жестко-пластической среды

Фвн + Нср-Нск-НВАЛ) = 0 (1)

и уравнение баланса мощности

(2)

где ^И - мощность внутренних сил; КдР - мощность сил среза; ^К -мощность напряжений трения на скоростях скольжения; N„<111 - мощность, подводимая валками.

Составляющие системы основных уравнений были записаны в интегральном виде с учетом безразмерных параметров. Так как выражения

имеют достаточно громоздкий вид, приведем их только для зоны прокатки.

Аналогичным образом записаны составляющие мощности для зон рас-прессовки и прессования.

Решение вариационной задачи осуществлялось с применением программного приложения Mathcad Professional. В результате совместного решения уравнений (1) и (2) получен массив данных при варьировании безразмерных параметров очага деформации. Исследование полученных

зависимостей показало, что значительное влияние на величину удаления матрицы оказывают такие величины, как1 приведенный катающий диаметр, ширина калибра, диаметр калибрующего отверстия матрицы и показатель трения. С ростом приведенного катающего диаметра (А) величина /2 снижается, что связано с увеличением зоны действия активных сил трения (рис.2а).

В результате аппроксимации найденных зависимостей получена формула для определения оптимальной величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков

где - функции, которые определяются по следующим

формулам:

$ = |(-2,76Ь"6 +1,29Ь~4-1,14Ь~2 -0,31)-1 (Г3 • А2 +(4Ц78кГб -20$ЗЗЬ'4 + +207,12Ь"2 +18,55)-10"' • А+(26$23Ь"6-27$83Ь"4 +23$87Ь"2-54,078)-КГ2}"'; ^ = ¡(-39,1 ЗЬ0г +282,бЗЬ0 -2 Ц98) • 1п(А)+94,74Ь02 -6\6,29\ -4-502,89}"' -102;

а

п0

1,9 --1,6-1,3 -

1 --

10

б Г

Рис. 2. Зависимость приведенных величин от безразмерных параметров очага деформации

- показатель трения.

Для определения энергосиловых характеристик процесса СЛИПП в соответствии с методикой проф. В.К. Смирнова были рассчитаны приведенный коэффициент мощности г\

пвлл = (б — 0,5А

агсвт

Ц А

+ агсБт

'гР

и приведенный коэффициент напряженного состояния

п^О^-^-АЧ^ан)-

где ± ±3 - функции, которые определяются по следующим формулам:

А = Ю + (14>11пй+ _ 148)8Йз + 454^: _

пап 571,ЗЬ0 - 3,6Ьр - 10,5ЬI + 71,ЗЬр - 75,5Ьр + 204,5} 10"5;

{г = •^^--■^—+•——0,0211п(ь)+(-38,519^ +305,834^-890,954Ь02 +

И ь ь

+Ю76,806Ь0 — 15,2Ьр + 148Ьр -457,55Ьр2 + 535,8311 р)-10*) -0,506944; ^ = 1*11 0,3321п(ь)-0,747926^ +5,690558^ -15,77972^ +

ь ь ь

18,3224Ь0 — 0,735Ьр + 5,488^ -16Ь| +20,092Ьр -11,81212.

С использованием полученных формул приведенных коэффициентов напряженного состояния и мощности определены контактное давление, силы, действующие на валки и на матрицу крутящие моменты, а также соотношение крутящих моментов со стороны валка с вырезом и выступом (рис. 2 б, в, г), при этом крутящий момент со стороны валка с вырезом больше, чем со стороны валка с выступом в 1,5-4,0 раза. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных показал, что полученные формулы можно рекомендовать для практического использования, так как погрешность не превышает 7%.

Таким образом, была построена математическая модель процесса совмещенной обработки металла с применением закрытого ящичного калибра, позволяющая анализировать формоизменение закристаллизо-

ванной заготовки при пластической деформации, а также рассчитать энергосиловые параметры.

В третьей главе изложены результаты математического моделирования процесса совмещенной обработки с применением закрытого балочного калибра. Необходимость данных исследований была обусловлена отсутствием стабильности процесса совмещенной обработки с применением ящичных калибров для сплавов на основе свинца, меди, цинка и других цветных металлов.

Повышение площади контакта металла с валками, а, следовательно, повышение активных сил трения за счет использования закрытого балочного калибра целесообразно в том случае, когда нет возможности увеличить расстояние от общей плоскости валков до зеркала матрицы из-за раскрытия калибра.

Соотношение периметра в балочном и ящичном калибре, при одинаковых площадях поперечного сечения, разное, то есть в балочном калибре площадь контакта металла с валками больше (рис. 3), что дает возможность повысить величину активных сил трения.

Математическая модель была построе на по аналогичному алгоритму, причем в результате решения вариационной задачи были получены зависимости от

безразмерных параметров очага деформации, однозначно характеризующих

процесс совмещенной обработки.

Сравнение результатов математического моделирования для процесса совмещенной обработки с применением закрытого ящичного и закрытого балочного калибров показало, что при одинаковых площадях поперечного сечения и при прочих равных условиях величина /2 в балочном калибре меньше (рис.4). Поэтому матрицу в ящичном калибре рекомендуется устанавливать дальше от плоскости, соединяющей оси валков, а балочный калибр следует использовать для металлов с низким показателем трения.

При анализе энергосиловых характеристик (рис. 5), установлено, что при прочих равных условиях при использовании закрытого балочного калибра усилие на валках (Р„) и на матрице выше, чем при использовании закрытого ящичного калибра (рис.5).

В четвертой главе приведены результаты исследований условий кристаллизации-деформации металла, а также анализ температурных режимов и расчет энергосиловых параметров бесслиткового процесса СЛИПП (рис. 6).

Для выявления характерных зон кристаллизации и деформации металла при установившемся процессе проанализировано формоизменение алюминиевого образца, полученного в результате остановки валков установки СЛИПП (рис. 7). Исследование структуры очага кристаллизации-деформации показало, что для бесслиткового процесса СЛИПП, в отличие от способа, когда заготовка подается в калибр валков в закристаллизованном виде, характерно наличие зоны жидкого металла протяженностью /ж и зоны формирования заготовки длиной /0, которые определяют глубину лунки /л= /ж+ /0 (рис. 6). Так как изменение величины /л

10 20 30 40 А

Рис. 5. Сравнительные зависимости сил, действующих на валки и на матрицу, в закрытом балочном и закрытом ящичном калибрах

оказывает влияние на протяженность зон прокатки, распрессовки и прессования, а режим кристаллизации расплава определяет основные технологические и конструктивные параметры процесса СЛИПП, был проведен сравнительный анализ формул для расчета глубины формирования лунки в сравнении с экспериментом. При этом установлено, что для расчета глубины лунки наиболее близкие значения дает формула В. Рота. После её анализа и данных экспериментальных исследований, были предложены корректирующие коэффициенты, уточняющие эту формулу

где - максимальная глубина лунки, м; х, - эквивалентный радиус заготовки, м; - удельный вес металла, кг/м3; о - скорость литья, м/час; р, - удельная теплота кристаллизации металла., ккал/кг; С, -удельная теплоемкость металла, ккал/кг °С; - коэффициент теплопроводности металла, ккал/м час °С; - температура кристаллизации металла, °С; - температура поверхности слитка, 0С; ^ Гг, Гз - коэффициенты, равные соответственно ^=10; Г2=0,022; Г3=58.

С учетом данных расчета глубины лунки даны рекомендации по

проектированию и

изготовлению деформирующего инструмента, а также усовершенствована построенная математическая модель для бесслиткового способа СЛИПП.

На основании результатов математического моделирования определены оптимальные параметры конструкции экспериментальной уста-

Рис. 6 . Схема бесслиткового про-цессаСЛИПП

новки совмещенного литья и прокатки-прессования, в качестве которых выбраны диаметр валков 0=200 мм, высота калибра Ь=15 мм, а рассчитанная высота матрицы составила Ь =22 ММ. Данная установка была создана на базе прокатного стана ДУО 200 с мощностью приводного двигателя 40 кВт и на ней проведены замеры сил, действующих на валки и на матрицу. При этом установлено, что помимо параметров очага деформации, на силу прокатки (Р„) оказывает влияние температура заливки металла, скорость вращения валков и др. Значение силы, действующей на матрицу, зависит от вытяжки и от температуры заливки металла. Чем выше температура заливки расплава и меньше вытяжка при прессовании, тем ниже сила, действующая на матрицу (Рм).

Экспериментальные исследования сил, действующих на валки и на матрицу, а также анализ и проверка расчетных зависимостей для определения энергосиловых параметров, позволили рекомендовать полученные формулы.

Исследовано влияние температурно-скоростных режимов на механические свойства пресс-изделий, при этом установлено, что с увеличением скорости вращения валков и температуры заливки пластические характеристики растут, а прочностные снижаются. Анализ макро- и микроструктуры пресс-изделий (см. рис. 7) показал, что свойства изделий, полученных способом СЛИПП, соответствуют требованиям ГОСТ 21488-97.

В пятой главе на основе проведенных комплексных исследований процесса СЛИПП были разработаны рекомендации по созданию конструкций оборудования для совмещенной обработки металла на базе одно-

Макроструетура (х1)

Микроструктура (х150)

Рис. 7. Структура очага кристаллизации-деформации: 0 - зона формирования заготовки; 1- зона захвата металла валками и обжатия при прокатке; 2 - зона распрессовки; 3 - зона выдавливания

клетьевых прокатных станов. В частности даны рекомендации по выбору диаметров валков, размеров матрицы, а также температурных режимов обработки, в том числе с применением принудительного охлаждения валков.

На основании этих рекомендаций создана лабораторная установка, включающая кристаллизатор роторного типа с диаметром колеса 320 мм для получения непрерывной заготовки сечением 100+200 мм2, и деформирующий узел на базе прокатного стана ДУО 200. Проведены экспериментальные исследования получения прутков из алюминия А5, А7, АДЗ1 диаметром 2-9 мм, при этом получены данные, которые подтвердили теоретические расчеты.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований послужили основой для создания установки совмещенной обработки металлов на базе прокатного стана ДУО 260 для получения прутков диаметром 15 мм из алюминия и его сплавов на ОАО ВСМПО. На ней проводилась практическая отработка основных узлов конструкции нового оборудования, доработка прессового и валкового инструмента и опробование технологических режимов получения прутков из алюминия. В процессе запуска установки были выявлены и устранены недостатки её конструкции, осуществлены эксперименты, ..которые позволили уточнить технологические параметры процесса, а также проведен анализ макро- и микроструктуры, а также прочностных и пластических характеристик полученных прутков.

Для отработки технологии процесса совмещенного литья и прокатки-прессования была создана опытно-промышленная установка по производству длинномерных изделий из алюминиевых сплавов, включающая роторный кристаллизатор с диаметром колеса 1900 мм и деформирующий узел, созданный на базе прокатного стана ДУО 400. На основании результатов проведенных исследований разработан технологический регламент для получения прутков диаметром 9 мм из непрерывно литой заготовки 40x42 мм применительно к деформации сплавов системы Л1-Т1-Б с различным содержанием Т1 и В.

Проведенные исследования показали экономическую целесообразность создания установки совмещенной обработки металлов на Верх-не-Салдинском металлургическом производственном объединении и установки СЛИПП на Красноярском металлургическом заводе, что обеспечивает увеличение выхода годной продукции на 20%, снижение затрат на электроэнергию на 93%, снижение капитальных затрат на 94% по сравнению с традиционной схемой получения пресс-изделий.

В заключении представлены основные выводы по работе:

1. Разработана математическая модель,процесса совмещенной обработки металла, позволяющая анализировать формоизменение при пластической деформации в закрытых ящичных и балочных калибрах: построена геометрическая модель очага деформации прокатки-прессования, однозначно описывающая его форму, с точностью до неизвестных (варьируемых) параметров; проведены исследования характера течения металла и получено фактическое поле скоростей, на основании которого построено кинематически возможное поле скоростей; в результате решения уравнений баланса мощности и минимума полной мощности получены зависимости оптимальных параметров очага деформации и найдены аппроксимирующие формулы для определения оптимальной величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков.

2. Разработан алгоритм выбора оптимальных значений обжатия, катающего диаметра валков и величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков по критерию, минимума энергозатрат: даны рекомендации по выбору оптимальных значений геометрических параметров очага деформации и использованию калибров различной формы для сплавов с разными показателями трения на контакте с инструментом; проведен расчет и анализ энергосиловых характеристик процесса СЛИПП в разных калибрах и выявлено, что энергосиловые характеристики при деформации металла в закрытом балочным калибре, при прочих равных условиях выше, чем в ящичном.

3. Изучена структура очага кристаллизации-деформации бесслиткового способа СЛИПП: выявлены характерные зоны очага кристаллизации-деформации; исследована глубина формирования лунки; проведен сравнительный анализ формул для расчета.глубины формирования лунки и данных экспериментальных замеров, установлено, что для расчета глубины лунки наиболее близкие значения дает откорректированная нами формула В.Рота; с учетом расчета глубины лунки усовершенствована построенная математическая модель для бесслиткового способа СЛИПП и даны рекомендации по проектированию и изготовлению деформирующего инструмента.

4. Создана экспериментальная установка СЛИПП: на основании данных математической модели рассчитаны оптимальные параметры конструкции экспериментальной установки совмещенного литья и прокатки-прессования: из параметрического ряда установок выбран диаметр валков, высота калибра, рассчитана высота матрицы; проведены экспериментальные исследования сил, действующих на валки и на матрицу.

5. Исследовано влияние температурно-скоростных режимов на механические свойства пресс-изделий, при этом установлено, что с увели-

чением скорости вращения валков и температуры заливки пластические характеристики растут, а прочностные снижаются; свойства изделий, полученные способом СЛИПП, соответствуют требованиям ГОСТ 21488-97.

6. Созданы опытно-промышленные установки совмещенной обработки для получения длинномерных изделий из алюминия, одна из которых прошла апробацию в условиях Красноярского металлургического завода, а другая на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении. Расчет технико-экономической эффективности их внедрения показал, что максимальная экономия по сравнению с традиционным методом прессования составит 1749 руб/т.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Катарева А.А. Сравнительный анализ формул для расчета давления при прокатке-прессовании. // Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Тезисы докладов. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 1999.-е. 186-187.

2. Гавритенко В.В., Бушуев П.В., Катарева А.А. Расчет контактной площади для процесса совмещенной прокатки-прессования. // Экологические проблемы горно-металлургического комплекса: Сборник материалов Всероссийской НТК студентов, аспирантов и молодых ученых. -Красноярск: КГАЦМиЗ, 2000. - с. 227-228.

3. Катарева А.А. Анализ влияния формы калибра на параметры процесса СПП с помощью математического моделирования. // Новые материалы: получение и технологии обработки: Тезисы докладов Всероссийской НТК студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2001.-с. 179-180.

4. Катарева АА, Довженко Н.Н., Сидельников СБ. Математическое моделирование совмещенных процессов обработки цветных металлов и сплавов. // Наука. Техника. Инновация: Тезисы докладов Региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Новосибирск, 2001. - с. 60-63.

5. Катарева А.А., Асеев А.В., Мартыненко ИА Исследование процессов непрерывного литья и последующей деформации. // Совершенствование технологий производства цветных металлов: Сб. докладов Всероссийской НТК студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2002. - с. 61.

6. Катарева АА, Стоянов Д.В. Исследование поля скоростей течения металла при прокатке-прессовании. // Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископае-

мых: Сб. материалов Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2003. - с. 216-217.

7. Катарева А.А., Довженко Н.Н., Сидельников СБ. Экономическая эффективность совмещенных процессов литья и прокатки-прессования. // Технологии, конструкции, экономика. Сб. науч. трудов 9-ой Всероссийской научно-технической конференции, часть 2: - Красноярск: КГАЦМиЗ, 2003. -с. 134-135.

8. Катарева А.А., Довженко Н.Н. Математическое моделирование и исследование процесса получения длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов совмещенным литьем и прокаткой-прессованием. // Компьютерное моделирование и информационные технологии в науке, инженерии и образовании: Сборник материалов Международной научной конференции. - Пенза, 2003. - с. 64-66.

9. Сидельников СБ., Катарева А.А., Довженко Н.Н. Моделирование совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки-прессования цветных металлов и сплавов. // «Известия вузов. Цветная металлургия», № 5,2004. - с. 34-39.

10. Катарева А.А., Довженко Н.Н., Сидельников СБ. Моделирование и исследование процесса совмещенного литья и прокатки-прессования. // Теория и технология процессов пластической деформации - 2004: Сб. материалов Международной научно-технической конференции. - Москва, МИСиС 2004. - с. 146-147.

В<2 636 О

Подписано в печать 15.11.04. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ 785.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

Введение

ГЛАВА 1. Состояние и тенденции развития непрерывных и совмещенных процессов литья металлов с обработкой давлением

1.1 Анализ востребованности в новых процессах промышленности по производству длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов

1.2 Проблемы современного производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов

1.2.1 Активные силы трения в процессах обработки металлов давлением

1.2.2 Развитие процессов непрерывного и полунепрерывного литья слитков

1.2.3 Типы кристаллизаторов для непрерывных процессов

1.3 Процессы совмещенного и непрерывного литья и обработки металлов давлением

1.4 Способ совмещенного литья и прокатки-прессования

1.4.1 Установки совмещенного литья и прокатки-прессования с подачей в деформирующий узел закристаллизованной заготовки

1.4.2 Бесслитковый способ совмещенного литья и прокатки-прессования

1.5 Аналитические решения задач о затвердевании непрерывной отливки

1.6 Методы и подходы к решению задач анализа и разработки процессов обработки металлов давлением

1.6.1 Методы решения задач, применяемые для разработки технологических процессов

1.6.2 Методы расчета деформаций и силы

1.6.3 Сила, момент прокатки и давление на валки

1.7 Выводы и постановка задач исследований

ГЛАВА 2. Разработка математической модели процесса совмещенной прокатки-прессования в закрытом ящичном калибре

2.1 Геометрическая модель зоны деформации

2.2 Исследование и описание поля скоростей течения металла

2.3 Граничные условия на контактной поверхности

2.4 Система основных уравнений

2.5 Определение варьируемых параметров и анализ результатов на ЭВМ

2.6 Методика и расчеты энергосиловых параметров процесса

2.7 Выводы по главе

Глава 3. Математическое моделирование совмещенной прокатки-прессования в закрытом балочном калибре

3.1 Геометрическое описание очага деформации

3.2 Описание поля скоростей течения металла

3.3 Решение системы основных уравнений

3.4 Определение оптимальной величины удаления матрицы /2 на ЭВМ и анализ результатов

3.5 Расчеты энергосиловых параметров

3.6 Сравнительный анализ результатов моделирования процесса совмещенной деформации металла в закрытом ящичном и балочном калибрах

3.7 Выводы по главе

ГЛАВА 4. Исследование кристаллизации-деформации металла, температурных условий и энергосиловых параметров бесслиткового способа совмещенного литья и прокатки-прессования

4.1 Исследование очага кристаллизации-деформации

4.2 Методика и расчет глубины лунки

4.3 Экспериментальные исследования энергосиловых параметров процесса совмещенного литья и прокатки-прессования

4.4 Влияние различных факторов на свойства изделий, полученных способом совмещенного литья и прокатки-прессования

4.4.1 Влияние температурных условий процесса совмещенного литья и прокатки-прессования на свойства пресс-изделий

4.4.2 Исследование механических свойств пресс-изделий, полученных способом совмещенного литья и прокатки-прессования

4.5 Выводы по главе

ГЛАВА 5 Разработка и внедрение установок совмещенных процессов обработки металлов

5.1 Выбор параметров установок совмещенного литья и прокатки-прессования

5.2 Конструкция опытно-промышленной установки для реализации процесса совмещенного литья и прокатки-прессования

5.3 Проведение экспериментальных исследований на опытно-промышленной установке

5.4 Проектирование лабораторной установки совмещенного литья и прокатки-прессования

5.5 Проектирование опытно-промышленной установки совмещенного литья и прокатки-прессования

5.6 Оценка экономической целесообразности процесса совмещенного литья и прокатки-прессования

5.7 Выводы по главе 174 Заключение 176 Список использованных источников 179 Приложения

В последнее время для получения изделий из цветных металлов и сплавов все более широко применяют новые высокоэффективные технологии. Повышение эффективности традиционных технологических процессов производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов имеет ряд ограничений. Это связано с многооперационностью, повышенным расходом электроэнергии, высокими затратами труда, низким выходом годного, а также большими капиталовложениями. В настоящее время наиболее эффективным путем преодоления этих ограничений является сокращение количества технологических переделов за счет применения совмещенных высокотехнологичных процессов производства. Поэтому для современного металлургического производства актуальной является разработка новых процессов и оборудования, обеспечивающих совмещение в одной технологической цепочке процессов литья и обработки металлов давлением. Данные процессы являются базовыми при создании мини-производств, а их разработка отвечает приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники Российской Федерации по направлению «Производственные технологии» и критическим технологиям «Технологические совмещенные модули для металлургических мини-производств». .':

Известные методы литья достаточно производительны и широко применяются для получения различных изделий из цветных металлов и сплавов, в том числе и длинномерных. Однако свойства и структура таких изделий не всегда отвечает требованиям заказчика, так как имеет литую структуру, и соответственно низкие механические свойства.

Совмещение процессов прокатки-прессования с процессами литья привели к развитию высокоэффективного способа совмещенного литья и прокатки-прессования (СЛИПП), основанного на одновременно осуществляемой кристаллизации жидкого металла и : деформации. Применение данного высокотехнологичного процесса дает возможность устранить недостатки традиционных технологий. Развитие и промышленное внедрение новых технологических процессов, в том числе и способа СЛИПП, сдерживается отсутствием оптимальных технологических режимов, методов энергосиловых расчетов и конструкций инструмента. Поэтому для создания установки и технологии процесса СЛИПП по критериям стабильной реализации процесса и минимизации энергозатрат необходимо разработать математическую модель, позволяющую определить основные взаимосвязанные параметры очага деформации: катающий диаметр валков, обжатие при прокатке и оптимальное расстояние от матрицы до плоскости, проходящей через оси валков.

Целью настоящей работы является повышение эффективности производства длинномерных изделий из цветных металлов и сплавов на основе разработки комплекса технических и технологических решений для совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки-прессования. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

- разработать математическую модель процесса совмещенной обработки металла, позволяющую анализировать пластическое формоизменение при прокатке-прессовании;

- разработать алгоритм выбора оптимальных значений обжатия, катающих диаметров валков и величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков, по критерию минимума энергозатрат для различных типоразмеров изделий;

- разработать и создать экспериментальную установку СЛИПП для исследования энергосиловых параметров процесса;

- исследовать структуру очага кристаллизации-деформации для бесслиткового способа СЛИПП и разработать технологические рекомендации для его реализации;

- исследовать влияние температурно-скоростных режимов на механические свойства пресс-изделий;

- создать опытно-промышленную установку СЛИПП и разработать технологические режимы получения длинномерных изделий.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. В первой главе проведен литературный обзор состояния современного производства

5.7 Выводы по главе

Таким образом, в результате проведенных исследований оборудования и технологии совмещенного литья с последующей обработкой алюминия и его сплавов в лабораторных и промышленных условиях, можно сделать следующие выводы.

1. Проведены экспериментальные исследования, которые позволили уточнить конструкторско-технологические параметры процесса СЛИПП, и на их основе разработать технологические режимы получения длинномерных изделий из алюминиевых сплавов. <

2. Изучены прочностные и пластические характеристики пресс-изделий, полученных новым способом совмещенной обработки металла, а также установлено, что они соответствуют ГОСТ, а макро- и микроструктура опытных прутков не имеет видимых дефектов.

3. В результате освоения установок СЛИПП в промышленных условиях проведена доработка конструкции, её основных узлов и разработано техническое задание на проектирование промышленного образца.

4. Экономические расчеты показали целесообразность внедрения установки совмещенной обработки металлов на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении (приложение А) и работоспособность установки СЛИПП на Красноярском металлургическом заводе (приложение Б).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе были впервые разработаны и проведены комплексные исследования нового высокоэффективного процесса совмещенного литья и прокатки-прессования, при этом получены следующие результаты:

1. Разработана математическая модель процесса совмещенной обработки металла, позволяющая анализировать формоизменение при пластической деформации в закрытых ящичных и балочных калибрах:

- с учетом особенностей процесса прокатки-прессования построена геометрическая модель очага деформации при формоизменении металла в закрытых ящичных и балочных калибрах, однозначно описывающая форму очага деформации, с точностью до неизвестных (варьируемых) параметров;

- с помощью метода координатной сетки исследован характер течения металла и получено поле скоростей, на основании которого построено кинематически возможное поле скоростей;

- на основании решения уравнения баланса мощности и уравнения минимума полной мощности получены зависимости оптимальных параметров очага деформации. В результате аппроксимации найденных зависимостей получена формула для определения оптимальной величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков.

2. Разработан алгоритм выбора оптимальных значений обжатия, катающего диаметра валков и величины удаления матрицы от плоскости, проходящей через оси валков по критерию минимума энергозатрат:

- даны рекомендации по выбору оптимальных значений геометрических параметров очага деформации и использованию калибров различной формы для сплавов с разными показателями трения на контакте с инструментом: для металлов с высоким показателем трения (алюминиевых сплавов) и деформаций с малыми вытяжками (менее 15) рационально использовать закрытый ящичный калибр, а для металлов с низким показателем трения (медных сплавов) и деформаций с большими вытяжками (более 15) установлено, что активных сил трения будет недостаточно для стабильной реализации процесса и поэтому следует использовать закрытый балочный калибр;

- проведен расчет и анализ энергосиловых характеристик процесса СЛИПП в разных калибрах и выявлено, что энергосиловые характеристики при деформации металла в закрытом балочным калибре, при прочих равных условиях выше, чем в ящичном.

3. Изучена структура очага кристаллизации-деформации бесслиткового способа СЛИПП:

- выявлены характерные зоны очага кристаллизации-деформации. Очаг кристаллизации-деформации состоит из зоны жидкого металла, зоны формирования заготовки, зоны захвата металла валками и обжатия при прокатке, зоны распрессовки, зоны прессования;

- исследована глубина формирования, лунки, при этом проведен сравнительный анализ формул для расчета глубины формирования лунки и данных экспериментальных замеров, установлено, что для расчета глубины лунки наиболее близкие значения дает откорректированная нами формула В. Рота.

- с учетом расчета глубины лунки усовершенствована построенная математическая модель для бесслиткового способа СЛИПП;

- в соответствии с расчетом глубины лунки даны рекомендации по проектированию и изготовлению деформирующего инструмента.

4. Разработана экспериментальная установка СЛИПП:

- на основании данных математической модели рассчитаны оптимальные параметры конструкции экспериментальной установки совмещенного литья и прокатки-прессования: из параметрического ряда установок выбран диаметр валков, высота калибра, рассчитана высота матрицы;

- проведены экспериментальные исследования сил, действующих на валки и на матрицу.

5. Исследовано влияние температурно-скоростных режимов на механические свойства пресс-изделий:

- проведен анализ влияния скорости вращения валков и температуры заливки расплава на механические свойства прутков, при этом установлено, что с увеличением скорости вращения валков и температуры заливки пластические характеристики растут, а прочностные снижаются;

- установлено, что свойства изделий, полученных способом СЛИ1111, соответствуют требованиям ГОСТ 21488-97.

6. Создана опытно-промышленная установка СЛИПП для получения длинномерных изделий из алюминия, которая прошла апробацию в условиях Красноярского металлургического завода. Создана установка совмещенной обработки металлов на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении.

1. Захаров В.В., Локшин М,3., Сиротинский М.С. Выбор и обоснование применения алюминиевых сплавов для производства электротехнической проволоки // Цветные металлы. 2002. №1 С. 104-110.2. http://aluminium.com.ua/3. http://www.metaltorg.ru/

2. Шевакин Ю.Ф., Кручер Н.Г. Развитие непрерывных и совмещенных процессов литья и прокатки цветных металлов на литейно-прокатных агрегатах // Цветные металлы. 1997. №5. С. 71-74.

3. Райтбарг Л.Х. Производство прессованных профилей. М.: Металлургия, 1984. 264 с.

4. Бережной В.Л., Щерба В.Н., Батурин А.И. Прессование с активным действием сил трения. М.: Металлургия, 1988. 296 с.

5. Перлин И.Л., Райтбарг Л.Х. Теория прессования металлов. М.: Металлургия, 1975. 447 с.

6. Активное и гидростатическое прессование / Я.М. Охрименко, В.Л. Бережной, В.Я. Соловьев, Б.С. Векшин, Б.Н. Щерба. Университет технического прогресса в машиностроении. М.: Машиностроение, 1975.

7. Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов: 2-е изд.перераб. и доп. М.: Металлургия, 1971. 455 с.

8. Колпашников А.И., Вялов Б.А. Гидропрессование металлов. М.: Металлургия, 1973.

9. Контактное взаимодействие металла и инструмента при прокатке / П.И. Полухин, В.П. Николаев, В.П. Полухин, А.В. Зиновьев, Е.Н. Косаримов. М.: Металлургия, 1974. 200 с.

10. Гильденгорн М.С., Кедров В.Г., Кривонос Г.А. Прессование со сваркой полых изделий из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1975. 240 с.

11. Логинов Ю.Н., Буркин С.П. Энергосбережение в процессах прессования // Цветные металлы. 2002. №10. С. 81-86.

12. Зибель Э. Обработка металлов давлением в пластическом состоянии / Пер.с нем.; М.-Л.; ОНТИ; Свердловск: Цветметиздат, 1934.

13. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением / А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.И. Буркин и др. М.: Металлургия, 1976. 416 с.

14. Павлов И.М. Изв. АН СССР. Отделение технических наук. 1949. №1. С. 85-99.

15. Павлов И.М. Изв. АН СССР. Отделение технических наук. 1965. №3. С. 73-88.

16. Яшаев С.Ш. // Технология машиностроения. 1964. №9. С. 14-18.

17. Юсипов З.И., Кременский И.Г. // Кузнечно-штамповочное производство. 1966. № 1.С. 6-9.

18. Соловцев С.С., Девятов В.В. // Повышение точности и автоматизации штамповки и ковки. 1967. №8. С. 70-89.

19. Овчинников А.Г., Малышев В.И. В кн. / Технология изготовления заготовок в машиностроении / МВТУ. М.: Машиностроение. 1971. С. 90.

20. Овчинников А.Г., Макина Н.А. // Кузнечно-штамповочное производство, 1972. №6. С. 3-5.

21. Бережной В.Л., Мороз Б.С., Рязанцев Ю.П. и др. Разработка способов выдавливания с активным действием трения // Кузнечно-штамповочное производство. 1984. №2. С. 8-10.

22. Романовский В.П. Материалы семинара: Прогрессивная технология горячей и холодной объемной штамповки. Вып. 2, М.: МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. 1966. С. 35-44.

23. Бережной В.Л., Мороз Б.С. Обработка металлов и сплавов давлением. М.: ВИЛС. 1976. С. 259-276.

24. Охрименко Я.М. Новые технологические процессы обработки металлов давлением: Сб. статей / Под науч. ред. Я.М. Охрименко. М.: Металлургия, 1979. 119 с.

25. Nouveautes dans le formage des Metaux-Machine Moderne / 1969. v. 63. №726. P. 41-43.

26. Light Metal Age. 1973. v. 31. № 3-4. P. 27-30.

27. Ferenc K., Alajos V. // Magyar aluminium, 1975. v. 12. №12. S. 358-364.

28. Benedyk J.C.// Light Metal Age, 1983. P. 17-18.

29. Akeret R. // Light Metal Age, 1983. v. 41. №1-2. S. 6-11.

30. Conform a new metod for the continuous formig of metals. Brit And. 1969. 10. №6. P. 18-19.

31. Бровман М.Я. Усовершенствование технологии и оборудования машин непрерывного литья заготовок. Киев: Техника, 1976. 165 с.

32. Добаткин В.И. Непрерывное литье и литейные свойства сплавов. М.: Оборонно, 1948. 154 с.

33. Способ непрерывного литья и прокатки многослойных металлических заготовок: А.с. 1249776 СССР / Е.А. Коршунов, Б.В. Байдов, А.А. Быков, В.Г. Лисиен-ко, В.Л. Бастриков. №3855285/02; Заявл. 28.02.1985; Опубл. 10.01.1996. Бюл. №1. 9 с.

34. Способ шаговой прокатки непрерывно отливаемых заготовок и стан для его осуществления: А.с. 1248110 СССР / Е.А. Коршунов, П.В. Костров, Н.С. Кобя-ков, Т.В. Мещаникова, А.Н. Панов. №3868352/02; Заявл. 01.04.1985; Опубл. 10.01.1996. Бюл. №1.3 с.

35. Способ получения биметаллических изделий при непрерывном горизонтальном литье: А.с. 1262810 СССР / С.М. Авербух, Е.Б. Шицман, Г.Г. Царев, А.Т. Томкина, Л.Н. Галах, В.В. Барсуков и А.Ф. Друзякина. №3818092/22-02; Заявл. 09.10.1984; 5 с.

36. Способ непрерывной отливки и совмещенной прокатки заготовок: А.с. 1297330 СССР / Е.А. Коршунов, В.В. Байдов, В.Г. Лисиенко. №3821701/02; Заявл. 20.12.1984; Опубл. 20.01.1996. Бюл. №2. 6 с.

37. Способ непрерывного литья слитков из цветных металлов и сплавов: А.с. 1688518 СССР / JT.A. Гутов, В.П. Ивченков, А.В. Рябинко, Ю.Г. Попов, О.С. Артамонова, Т.П. Соломахина. №4606045/02; Заявл. 18.11.1988; 4 с.

38. Бруно Линдорфер, Хайнц Хёдль, Карл Мёрвальд. Технологические модульные узлы для высокоэффективного литья слябов // Металлургический завод и технология. 1997. С. 32-40.

39. Васильевский П.А., Климов B.C., Котельников В.П., Брусницын С.В., Вайс И.А. Исследование и разработка технологии производства медного контактного провода из непрерывно-литой заготовки // Цветные металлы. 1997. N° 7. С. 64-67.

40. Джовани Коассин, Умберто Мерони, Даниэли. Гибкая машина для непрерывного литья тонких слябов // Металлургический завод и технология. 1999. С. 40-53.

41. Даниэл М. Морган, Асъед А. Джалил. Технологические возможности повышения степени использования прокатных станов, производительности и качества катанки и прутков // Металлургический завод и технология. 1997. С. 90-97.

42. Коркушко B.C., Маленьких А.Н., Горбунов В.А. Совершенствование литейной машины агрегата непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки // Цветные металлы. 1998. №4. С. 71-73.

43. Кац A.M., Райков Ю.Н., Романцев Б.А. Перспективный процесс производства прутково-профильной продукции на основе горизонтального непрерывного литья и горячей винтовой прокатки // Цветные металлы. 2002. №2. С. 104-107.

44. Кац A.M. Стратегия выбора перспективной разновидности непрерывного литья в условиях умеренных объемов производства плоского проката меди и медных сплавов // Цветные металлы. 1998. №9. С. 65-69.

45. Рикардо Готтарди, Леонардо Наннини. Непрерывное литье заготовок с формой готового профиля или близкой к нему новые разработки для мини-заводов // Металлургический завод и технология. 1997. С. 28-36.

46. Ульрих Хорбах, Иозеф Коккентиндт, Вольфрам Юнг. Литье сортовых заготовок с высокой скоростью через кристаллизатор параболического профиля // Металлургический завод и технология. 1998. С. 42-51.

47. Литье под давлением. / М.Б. Беккер, М.Л. Заславский, Ю.Ф. Игнатенко и др. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. 400 с.

48. Кац A.M. Определение режима качания кристаллизатора и рациональных условий трения при вертикальном непрерывном литье // Цветные металлы. 1997. №8. С. 65-69.

49. Герман Э. Непрерывное литье. М.: Металлургиздат, 1961. 814 с.

50. Машина для непрерывного литья с кристаллизатором в виде колеса с лентой: Патент № 2248101 Франция / под ред. Проперци. Опубл. в Офиц. бюлл. пром. собственности, 1975, №21.

51. Основные направления развития непрерывного литья / Тавадзе Ф.Н., М.Я. Бровман, Ш.Д. Рамишвили, В.Х. Римен. М.: Наука, 1982. 217 с.

52. Матвеенко И.В., Тарский В.Л. Оборудование литейных цехов. М.: Машиностроение, 1976. 440 с.

53. Барановский Э.Ф., Ильюшенко В.М., Степаненко А.А., Тюлюки В.Н. Определение параметров непрерывного литья свинцовых сплавов в валковый кристаллизатор // Цветные металлы. 1986. №4. С. 75-77.

54. Шевакин Ю.Ф., Райков Ю.Н., Бушев А.В., Баканов М.Б. Станы холодной прокатки в литейно-прокатном комплексе по производству листов и лент из цветных металлов и сплавов // Цветные металлы. 2000. №2. С. 91-97.

55. Морозов B.C., Кузьмин П.Б., Александров М.Ф. Литейно-прокатное производство // Цветные металлы. Специальный выпуск. С. 20-24.

56. Грибов А.А., Гланц Н.Н., Петухова Т.А. Новый совмещенный процесс получения катанки из бескислородной меди // Цветные металлы. 1993. №10. С. 49-50.

57. Стрельцов Ф.Н. Окисленность жидкой меди в совмещенных непрерывных процессах // Цветные металлы. 1997. №2. С. 74-77.

58. Непрерывное литье и прессование цветных металлов / В.М. Сергеев, Ю.В. Горохов, В.В. Соболев, Н.А. Нестеров. М.: Металлургия, 1990. 87 с.

59. Способ периодической прокатки слитка: А.с. 877845 СССР / В.Н. Жучин, Г.С. Никитин, В.И. Зюзин, С.Б. Журавлев, A.M. Сидякин, А.Б. Цветков, В.М Шпицберг. №2954641/02; Заявл. 08.07.1980; Опубл. 27.03.1996. Бюл. №9. 3 с.

60. Установка для непрерывного литья и прессования металла: Патент 2100136 / С.Б. Сидельников, Н.Н. Довженко, А.В. Ешкин. №95121390/02; Заявл. 19.12.1995; Опубл. 27.12.1997. Бюл. №36. 6 с.

61. Тонкослябовые литейно-прокатные агрегаты для производства стальных полос: Учебное пособие / В.М. Салганник, И.Г. Гун, А.С. Карандаев, А.А. Радионов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 506 с.

62. Степанов А.Н., Зильберг Ю.В., Неуструев А.А. Производство листа из расплава. М.: Металлургия, 1978. 160 с.

63. Способ совмещенной непрерывной разливки стали с прокаткой и устройство для его осуществления: А.с. 1585995 СССР / С.В. Колпаков, В.И. Маторин, В.М. Паршин, И.И. Шейнфельд, С.Д. Разумов. № 4483277/27-02; Заявл. 24.06.1988; Опубл. 1990. 6 с.

64. Способ совмещенного непрерывного литья и планетарной прокатки заготовки: А.с. 836850 СССР / В.Н. Жучин, В.И. Зюзин и Г.С. Никитин. №2719091/2202; Заявл. 31.01.1979; 2 с.

65. Литейно-прокатный агрегат: А.с. 1559513 СССР / А.В. Бушев, В.Ю. Маз-манашвили, А.В. Григоренко, А.П. Цуканов, В.М. Баканов. №4448960/23-02; Заявл. 27.06.1988; 3 с.

66. Способ прокатки непрерывно отливаемой заготовки: А.с. 1235053 СССР / Е.А. Коршунов, А.Г. Коробов, Б.М. Мельников, В.М. Кавтрев, М.И. Федоров, В.П. Костров, Ю.А. Коротков. №38217003/02; Заявл. 20.12.1984; Опубл. 20.02.1996. Бюл. №5. 4 с.

67. Способ изготовления стальной ленты и установка для его осуществления: Патент 2053859 РФ / CMC Шлеманн-Зимаг АГ, Понтер Флемминг, Ханс Штрой-бель, Вольфганг Роде. №5052482/02; Заявл. 18.09.1992; Опубл. 10.02.1996. Бюл. №4. 6 с.

68. Литейно-прокатный комплекс: Патент 2044581 РФ / А.И. Герцев, В.В. Павленко, Г.А. Максименко. №4769754/02; Заявл. 14.12.1989; Опубл. 27.09.1995. Бюл. №27. 6 с.

69. Способ горячей прокатки стальной полосы и установка для его осуществления: Патент 2057601 РФ / CMC Шлеманн-Зимаг АГ, Вольфганг Роде, Юрген Зай-дель. №4203574/63; Заявл. 02.11.1987; Опубл. 10.04.1996. Бюл. №10. 6 с.

70. Захаревич Н.И., Майзлин Л.Я., Софинский П.И. Непрерывное литье металлов в движущиеся формы. ОНТИ, ВИЛС, 1966. 41 с.

71. Устройство для непрерывного литья и прессования полых профилей: Патент 2200644 РФ / С.Б. Сидельников, Н.Н. Довженко, А.И. Гришечкин, Е.С. Си-делышкова. №2001110206/02; Заявл. 13.04.2001; Опубл. 20.03.2003. Бюл. №8. 6 с.

72. Пешков И.Б. Технология кабельного производства-96 // Металлург. 1996. №11. С. 13-14.

73. Кац A.M., Шадек Е.Г. Теплофизические основы непрерывного литья слитков цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1983. 207 с.

74. Емельянов В.А., Мирсалимов В.М. Напряженное состояние и качество непрерывного слитка. М.: Металлургия, 1990. 149 с.80. http://scimet.misis.ru/ru/pubs/curstate/cs0003.html

75. Корнилов В.Н. Непрерывное прессование со сваркой алюминиевых сплавов. Красноярск: Издательство педагогического института, 1993. 216 с.

76. Соболев В.В., Нестеров Н.А., Сергеев В.М., Горохов Ю.В., Романова Н.Г., Гнлевнч Ф.С. Анализ тепловых режимов непрерывного литья перед прессованием алюминиевых сплавов // Цветные металлы. 1986. №11. С. 70-73.

77. Сергеев М.В., Шеркунов В.Г., Горохов Ю.В., Гилевич Ф.С., Жданов-ская В.А. Получение пресс-изделий литьем-прессованием металла // Цветные металлы. 1988. № 12. С. 65-67.

78. Совмещенный способ литья и обработки давлением: А.с. 866875 СССР / Е.М. Савицкий, Ю.Ф. Ефимов, Г.Т. Омарова, Т.М. Фролова. №2789462/22-02; Заявл. 13.07.1979; Опубл. 29.06.1979. 3 с.

79. Способ жидкой штамповки: А.с. 1577916 СССР / Г.А. Кривонос, О.А. Со-лодуха, А.А. Сапрыкин, И.Я. Белоусов, Л.Г. Гришин, Н.Г. Колосенок, Е.М. Покровский. №4281742/27-02; Заявл. 13.07.1987; Опубл. 15.07.1990. Бюл. №26. 5 с.

80. Вейник А.И. Литье под давлением, М.: Металлургия, 1954. 61 с.

81. Батышев А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением. М.: Металлургия, 1990. 144 с.

82. Установка для непрерывного прессования металла: Патент 1785459 РФ / Н.Н. Довженко, С.Б. Сидельников, Н.Н. Загиров. Опубл. 1992, №48.

83. Гилевич Ф.С., Довженко Н.Н., Сидельников С.Б. Получение проволоки, прутков и труб из алюминиевых сплавов совмещенным методом литья и непрерывного прессования // Технология легких сплавов. 1990. №11. С. 54-56.

84. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Ешкин А.В. Установка для непрерыв-ь ного литья и прессования металла. Информационный листок, Красноярский ЦНТИ,95.98. серия Р.55.35.35, 1998. 2 с.

85. Белоусов Н.Н., Кашевник Л.Я. Влияние условий затвердевания на структуру и свойства алюминиевых сплавов. Тепловые процессы в отливках и формах. М.: Наука, 1972. С. 60-71.

86. Roth W., "Aluminium", №7 und №8, 1943.

87. Непрерывное литье алюминиевых сплавов / В.А. Ливанов, P.M. Габидул-лин, B.C. Шипилов. М.: Металлургия, 1977. 168 с.

88. Тихонов А.Н., Швидковский Е.Г. К теории непрерывного слитка. ЖТФ; том XVII; вып. 2, 1947.

89. Вейник А.И. Тепловые основы теории литья. М.: Машингиз, 1953. 383 с.

90. Вейник А.И. Техническая термодинамика и основы теплопередачи. М.: Металлургия, 1965. 375 с.

91. Вейник А.И. Теория особых видов литья. М.: Металлургия, 1958. 300 с.

92. Черняк С.Н., Коваленко П.А., Симонов В.И. Бесслитковая прокатка алюминиевой ленты. М.: Металлургия, 1976. 130 с.

93. Тимошенко С.П. Курс теории упругости / Под редакцией Э.И. Григолюка. Киев: «Наукова Думка». 1972. 507 с.

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

95. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986, 688 с.

96. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. Екатеринбург: УПИ, 2001. 836 с.

97. Загиров Н.Н. Теоретические основы пластической деформации: Учеб. пособие. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1998. 120 с.

98. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением: Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

99. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. М.: Металлургия, 1979. 567 с.

100. Довженко Н.Н. Параметрическая оптимизация дискретных процессов ОМД// Математическое исследование процессов обработки металлов давлением: Материалы Всесоюзной конференции, Пермь, 1987. С. 56-57.

101. Довженко Н.Н., Сидельннков С.Б., Васина Г.И. Система автоматизированного проектирования технологии прессования металлов. Научное методическое обеспечение: Монография. Красноярск: ГАЦМиЗ, 2000. 196 с.

102. Зайков М.А. Режимы деформации и усилия при горячей прокатке. Свердловск: Металлургиздат, 1960. 302 с.

103. Портнягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. 4-е изд. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 392 с.

104. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Нисленные методы газовой динамики: Учебное пособие для студентов втузов. М.: Высш.шк., 1987. 232 с.

105. Сидельников С.Б. Математическое моделирование прокатки двутавровых профилей в закрытых балочных калибрах с целью совершенствования режимов деформации на основе применения ЭВМ: Дис. канд. тех. наук: 05.16.05 / УПИ. Свердловск, 1986. 202 с.

106. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977. 311 с.

107. Тихонов А.Н. Численные методы решения некорректных задач. М.: Металлургия, 1990.

108. Тарновский И.Я. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1963. 672 с.

109. Тарновский И.Я., Скороходов А.Н., Илюкович Б.М. Элементы теории прокатки сложных профилей. М.: Металлургия, 1972. 352 с.

110. Смирнов В.К., Шилов В.А., Литвинов К.И. Деформация и усилия в калибрах простой формы. М.: Металлургия, 1982. 143 с.

111. Смирнов В.К., Шилов В.А., Инатович Ю.В. Калибровка прокатных валков. М.: Металлургия, 1987. 386 с.

112. Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: Справ, изд. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1982. 360 с.

113. Гилевич Ф.С., Сидельников С.Б. Теория и технология прокатки: Учебное пособие. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1996. 144 с.

114. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1970.358 с.

115. Целиков А.И. Основы теории прокатки. М.: Металлургия, 1965. 247 с.

116. Щерба В. Н., Райтбарг JI. X. Технология прессования металлов. М.: Металлургия, 1995. 336 с.

117. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука. 1984. 932 с.

118. Катарева А.А. Сравнительный анализ формул для расчета давления при прокатке-прессовании // Совершенствование методов поиска и разведки, технологии добычи и переработки полезных ископаемых: Тезисы докладов. Красноярск: КГАЦМиЗ, 1999.-С. 186-187.

119. Полухин П.И., Гун Г.Я., Прудковский Б.А. Исследование энергосиловых параметров при прессовании профилей сложной формы // В кн:Технология прессования и оборудование. М.: ВИЛС, 1967. - С. 21-29.

120. Сидельников С.Б., Катарева А.А., Довженко Н.Н. Моделирование совмещенного процесса непрерывного литья и прокатки-прессования цветных металлов и сплавов // «Известия вузов. Цветная металлургия», № 5, 2004. С.34-39

121. Алюминиевые сплавы. Промышленные деформируемые, спеченные и литейные алюминиевые сплавы. Справочное руководство / Под ред. Ф.И. Квасова, И.Н. Фридляндера. М.: Металлургия, 1972. 552 с.

122. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента: Учебн. Пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1983. 248 с.

123. Галиев Р.И. Разработка и исследование процесса совмещенной прокатки-прессования с целью повышения эффективности производства длинномерных пресс-изделий из алюминиевых сплавов: Дис. канд. тех. наук: 05.03.05 / КГАЦМиЗ. Красноярск, 2004, 198 с.

124. Сидельников С.Б., Галиев Р.И., Довженко Н.Н. Экспериментальные исследования формоизменения и энергосиловых параметров процесса совмещенной прокатки прессования прутков из алюминиевых сплавов // Изв. Вузов. Цветная металлургия. 2003. №4. - С. 49-54.

125. Сопротивление деформации и пластичность алюминиевых сплавов: Справочник / П.Г. Микляев, В.М. Дуденков. М.: Металлургия, 1979. 183 с.

126. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. М.: Энергия, 1971. 560 с.

127. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981. 416 с.

128. Металловедение алюминия и его сплавов: Справ, изд. 2-е., перераб. и доп. / А.И. Беляев, О.С. Бочвар, Н.Н. Буйнов и др. М.: Металлургия, 1983. 280 с.

129. Физическое металловедение. Дефекты кристаллического строения механические свойства металлов и сплавов / Вып. 3. Пер. с англ. Под ред. В.М. Розенбер-га. М.: Мир, 1968.484 с.

130. Золоторевский B.C. Механические испытания и свойства металлов. М.: Металлургия, 1974. 303 с.

131. ГОСТ 7.32-2001. Межгосударственный стандарт. Отчет о научно-исследовательской работе. Взамен ГОСТ 7.32-9; Введ. 01.07.2002. Минск: "Научно-техническая информация, библиотечное и издательское дело", 2001. 20 с.

132. ГОСТ 7.1-84 Библиографическое описание документа. Общие требования и правила составления. Взамен ГОСТ 7.0-77; Введ. 01.01.86. М.: Изд-во стандартов, 1985. 24 с.