Термопрочность цельнокованых и бандажированных прокатных валков

Термопрочность цельнокованых и бандажированных прокатных валков
А.М. Покровский
  • Год:
    2017
  • Тип издания:
    Монография
  • Объем:
    272 стр. / 17 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4624-7
  • Читать Online

Ключевые слова: аустенит, бандажированные валки, гарантированная прочность, закалка, индукционная закалка, листопрокатные станы, математическое моделирование, метод конечных разностей, метод конечных элементов, методы контроля, нормализация, объемная закалка, опорные валки, пластичность, ползучесть, прессовая посадка, прочность, рабочие валки, структурные превращения, термомеханические процессы, термообработка, термоупруговязкопластичность, трещиностойкость, цельнокованые валки

Сформулированы проблемы, возникающие при производстве цельнокованых и бандажированных крупногабаритных прокатных валков. Рассмотрены основные технологические этапы изготовления валков и их влияние на трещиностойкость готовых валков. Представлен обзор научных подходов к оценке напряженного состояния и прочности цельнокованых и бандажированных прокатных валков. Приведены результаты экспериментального и теоретического описания физико-механических свойств валковой стали 75Х2ГНМФ при термической обработке. Изложена методика расчета термических напряжений в процессе объемной и индукционной закалки прокатных валков, посредством решения связанной задачи термоупруговязкопластичности для материала с нестационарной структурой. Предложен алгоритм расчета напряженного состояния в бандаже при его посадке с натягом на профилированную ось. Описаны разработанные методики и алгоритмы для оценки трещиностойкости крупногабаритных прокатных валков после их изготовления. Представлены результаты численных расчетов применительно к реальным прокатным валкам.

Монография написана по материалам исследований, проводимых в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Для магистрантов и аспирантов специальности "Прикладная механика", а также разработчиков тяжелого металлургического оборудования и специалистов в области термопрочности конструкций с нестационарной структурой.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Проблема прочности крупногабаритных опорных и рабочих валков листопрокатных станов
1.1. Современные требования по твердости и прочности крупногабаритных прокатных валков мощных листопрокатных станов
1.2. Основные особенности технологии термообработки и тепловой посадки крупногабаритных прокатных валков
1.3. Анализ причин выхода из строя прокатных валков и методы их неразрушающего и разрушающего контроля
1.4. Обзор и анализ исследований в области прочности цельнокованых и бандажированных валков
Глава 2. Экспериментальное исследование и теоретическое описание физикомеханических свойств валковой стали 75Х2ГНМФ при термообработке
2.1. Дилатометрическое исследование для изучения объемных изменений при термообработке
2.2. Влияние напряженного состояния на структурные превращения в процессе термообработки
2.3. Пластичность и ползучесть стабилизированных структур, аномальная ползучесть структурных превращений при термообработке
Глава 3. Математическое моделирование термомеханических процессов, протекающих в крупногабаритных прокатных валках при термообработке
3.1. Связь задач теплопроводности, расчета структурного состава и напряженного состояния при термообработке
3.2. Определяющие уравнения задачи термоупруговязкопластичности с учетом структурных превращений
3.3. Алгоритм решения осесимметричной задачи термоупруговязкопластичности методом дополнительных деформаций на основе МКЭ
3.4. Обоснование подхода к оценке трещиностойкости прокатных валков
Глава 4. Расчет температурно-структурного состояния и твердости крупногабаритных бандажей и цельнокованых валков при термообработке
4.1. Математическое моделирование структурных превращений при термообработке прокатных валков
4.2. Расчетное определение твердости прокатного валка
4.3. Решение задачи теплопроводности для термообработки крупногабаритных бандажей методом конечных разностей
4.4. Решение задачи теплопроводности для индукционной закалки цельнокованых прокатных валков методом конечных элементов
Глава 5. Расчет напряженного состояния крупногабаритных прокатных валков при термообработке и прессовой посадке
5.1. Расчет напряженного состояния крупногабаритного бандажа при нормализации и объемной закалке
5.2. Расчет напряженного состояния в бандажированном валке после прессовой посадки
5.3. Расчет напряженного состояния в цельнокованом валке при индукционной закалке
Глава 6. Расчет на гарантированную прочность крупногабаритных цельнокованых и бандажированных валков
6.1. Оценка трещиностойкости цельнокованого валка при наличии поперечных трещин
6.2. Оценка трещиностойкости бандажированного валка при наличии продольных трещин
6.3. Рекомендации по совершенствованию технологии термообработки и тепловой посадки крупногабаритных прокатных валков

Авторы работы: Покровский Алексей Михайлович