Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков

По результатам математического моделирования, с использованием критерия Ниямы, была выполнена оценка степени развития пористости в кузнечных слитках массой 355 т. Показано решающее влияние конусности слитка и отношения высоты к среднему диаметру на его физическую однородность. Утепление прибыли круп...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Металл и литье Украины
Дата:	2017
Автори:	Ефимов, М.В., Биктагиров, Ф.К., Тарасевич, Н.И., Падалка, В.Г., Селютин, А.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2017
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163201
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков / М.В. Ефимов, Ф.К. Биктагиров, Н.И. Тарасевич, В.Г. Падалка, А.А. Селютин // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 25-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-163201
record_format	dspace
spelling	Ефимов, М.В. Биктагиров, Ф.К. Тарасевич, Н.И. Падалка, В.Г. Селютин, А.А. 2020-01-26T12:58:27Z 2020-01-26T12:58:27Z 2017 Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков / М.В. Ефимов, Ф.К. Биктагиров, Н.И. Тарасевич, В.Г. Падалка, А.А. Селютин // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 25-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163201 621.746.6:531.42:62-412 По результатам математического моделирования, с использованием критерия Ниямы, была выполнена оценка степени развития пористости в кузнечных слитках массой 355 т. Показано решающее влияние конусности слитка и отношения высоты к среднему диаметру на его физическую однородность. Утепление прибыли крупных слитков оказывает незначительное влияние на развитие в них усадочных дефектов. Существенное улучшение плотности осевой зоны таких слитков достигается при дополнительном подогреве металла в прибыли. За результатами математичного моделювання, з використанням критерію Ніями, було зроблено оцінку ступеню розвитку пористості в ковальських зливках масою 355 т. Показано вирішальний вплив конусності зливка і відношення висоти до середнього діаметру на його фізичну однорідність. Утеплення надливу великих зливків незначно впливає на розвиток в них усадкових дефектів. Істотне покращення густини осьової зони таких зливків може бути досягнуто при додатковому підігріві металу в надливі. The estimation of porosity degree in forging ingots with a mass of 355 tons was made according to results of mathematical modeling using Niyama criterion. The decisive influence of ingot taper and height-average diameter ratio on its homogeneity was shown. The heating-up of large ingots heads has low effect on their shrinkage defects development. A significant improvement of such ingots centre density is reached by additional metal heating in head. ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков Вплив технологічних параметрів на густину металу при одержанні великих зливків Influence of technological parameters on metal density at large ingots manufacturing Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
spellingShingle	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков Ефимов, М.В. Биктагиров, Ф.К. Тарасевич, Н.И. Падалка, В.Г. Селютин, А.А.
title_short	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
title_full	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
title_fullStr	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
title_full_unstemmed	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
title_sort	влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков
author	Ефимов, М.В. Биктагиров, Ф.К. Тарасевич, Н.И. Падалка, В.Г. Селютин, А.А.
author_facet	Ефимов, М.В. Биктагиров, Ф.К. Тарасевич, Н.И. Падалка, В.Г. Селютин, А.А.
publishDate	2017
language	Russian
container_title	Металл и литье Украины
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
format	Article
title_alt	Вплив технологічних параметрів на густину металу при одержанні великих зливків Influence of technological parameters on metal density at large ingots manufacturing
description	По результатам математического моделирования, с использованием критерия Ниямы, была выполнена оценка степени развития пористости в кузнечных слитках массой 355 т. Показано решающее влияние конусности слитка и отношения высоты к среднему диаметру на его физическую однородность. Утепление прибыли крупных слитков оказывает незначительное влияние на развитие в них усадочных дефектов. Существенное улучшение плотности осевой зоны таких слитков достигается при дополнительном подогреве металла в прибыли. За результатами математичного моделювання, з використанням критерію Ніями, було зроблено оцінку ступеню розвитку пористості в ковальських зливках масою 355 т. Показано вирішальний вплив конусності зливка і відношення висоти до середнього діаметру на його фізичну однорідність. Утеплення надливу великих зливків незначно впливає на розвиток в них усадкових дефектів. Істотне покращення густини осьової зони таких зливків може бути досягнуто при додатковому підігріві металу в надливі. The estimation of porosity degree in forging ingots with a mass of 355 tons was made according to results of mathematical modeling using Niyama criterion. The decisive influence of ingot taper and height-average diameter ratio on its homogeneity was shown. The heating-up of large ingots heads has low effect on their shrinkage defects development. A significant improvement of such ingots centre density is reached by additional metal heating in head.
issn	2077-1304
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/163201
citation_txt	Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков / М.В. Ефимов, Ф.К. Биктагиров, Н.И. Тарасевич, В.Г. Падалка, А.А. Селютин // Металл и литье Украины. — 2017. — № 8-10 (291-293). — С. 25-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT efimovmv vliânietehnologičeskihparametrovnaplotnostʹmetallapripolučeniikrupnyhslitkov AT biktagirovfk vliânietehnologičeskihparametrovnaplotnostʹmetallapripolučeniikrupnyhslitkov AT tarasevični vliânietehnologičeskihparametrovnaplotnostʹmetallapripolučeniikrupnyhslitkov AT padalkavg vliânietehnologičeskihparametrovnaplotnostʹmetallapripolučeniikrupnyhslitkov AT selûtinaa vliânietehnologičeskihparametrovnaplotnostʹmetallapripolučeniikrupnyhslitkov AT efimovmv vplivtehnologíčnihparametrívnagustinumetaluprioderžannívelikihzlivkív AT biktagirovfk vplivtehnologíčnihparametrívnagustinumetaluprioderžannívelikihzlivkív AT tarasevični vplivtehnologíčnihparametrívnagustinumetaluprioderžannívelikihzlivkív AT padalkavg vplivtehnologíčnihparametrívnagustinumetaluprioderžannívelikihzlivkív AT selûtinaa vplivtehnologíčnihparametrívnagustinumetaluprioderžannívelikihzlivkív AT efimovmv influenceoftechnologicalparametersonmetaldensityatlargeingotsmanufacturing AT biktagirovfk influenceoftechnologicalparametersonmetaldensityatlargeingotsmanufacturing AT tarasevični influenceoftechnologicalparametersonmetaldensityatlargeingotsmanufacturing AT padalkavg influenceoftechnologicalparametersonmetaldensityatlargeingotsmanufacturing AT selûtinaa influenceoftechnologicalparametersonmetaldensityatlargeingotsmanufacturing
first_indexed	2025-11-26T00:12:39Z
last_indexed	2025-11-26T00:12:39Z
_version_	1850596464165650432
fulltext	25ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) Поэтому широкое распространение для оценки вли- яния различных факторов на качество получаемых ли- тых изделий находят методы компьютерного модели- рования, в основу которых положены математические модели [3–5]. Именно математическое моделирование позволяет максимально полно учесть все особенно- сти производства металлических заготовок. Примени- тельно к отливке стальных слитков математическое моделирование помимо таких основных показателей, как температурное поле, перераспределение конвек- тивных потоков, оценка времени затвердевания, по- зволяет оценить и изменение плотности металла в различных объемах затвердевшего слитка. При этом в качестве показателя плотности и прогнозирования пористости в отливках наиболее часто используют так называемый критерий Ниямы, характеризующий сте- пень питания жидким расплавом затвердевающих об- ластей двухфазной зоны с учетом физических свойств металла, градиента температур и количества жидкой и твердой фазы в локальной зоне [6]. Расчет критерия Ниямы является стандартным для многих широко при- меняемых программных пакетов математического мо- делирования, его также используют для прогнозирова- ния пористости в отливках [7, 8]. Принимая во внимание вышесказанное, для ана- лиза качества кузнечных слитков использовали мето- ды математического моделирования с оценкой плот- ности металла по критерию Ниямы. Исследования проводили на примере модели- рования формирования слитка стали 40Х2Н2МА массой 355 т, отливаемого на заводе «Энергомаш- спецсталь», (г. Краматорск) для нужд атомного энер- гомашиностроения. Геометрические параметры из- ложницы для получения 355-тонного слитка приве- дены на рис. 1 и в табл. 1. О дним из основных показателей качества сталь- ных слитков является плотность литого метал- ла. Особое внимание при этом уделяется осевой зоне, которая кристаллизуется в условиях за- трудненного питания в последнюю очередь. Оценка плотности металла реальных крупных слитков путем их порезки и отбора образцов, помимо сложности и трудоемкости проведения таких работ, предполагает исключение дальнейшего использования достаточ- но дорогостоящей заготовки. А учитывая большую номенклатуру производства таких слитков и разноо- бразие вариантов их получения, подобные исследо- вания лишены практического смысла. Применяемые методы изучения условий формиро- вания слитков путем лабораторных экспериментов на физических моделях [1, 2], ввиду различия в физиче- ских характеристиках моделирующих веществ и стали определенного химического состава, могут дать лишь качественную, далекую от реальности картину изме- нения плотности металла в различных зонах литой заготовки. Кроме того, при физическом моделирова- нии трудно учесть многочисленные факторы, имею- щие место в реальных условиях и оказывающие су- щественное влияние на условия формирования кри- сталлической структуры. Стоит лишь упомянуть такие показатели, как скорость заливки; гидродинамика за- полнения формы; изменение температуры металла в процессе заливки; количество и время подачи утепля- ющих смесей для защиты зеркала металла; способы утепления прибыли и изменение теплоизоляционных характеристик применяемых материалов по мере их разогрева; зависимость теплофизических свойств ме- талла от температуры; влияние изменения химиче- ского состава металла в процессе затвердевания на интервал кристаллизации. УДК 621.746.6:531.42:62-412 М. В. Ефимов, президент ПАО «Энергомашспецсталь» Ф. К. Биктагиров, д-р техн. наук, вед. науч. сотр., e-mail: biktagirov@paton.kiev.ua Н. И. Тарасевич, д-р техн. наук, зам. директора В. Г. Падалка, канд. техн. наук, инженер-исследователь А. А. Селютин, техн. дир. ПАТ «Энергомашспецсталь», Краматорск Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев **Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков По результатам математического моделирования, с использованием критерия Ниямы, была выполнена оценка степени развития пористости в кузнечных слитках массой 355 т. Показано решающее влияние конусности слитка и отношения высоты к среднему диаметру на его физическую однородность. Утепление прибыли крупных слитков оказывает незначительное влияние на развитие в них усадочных дефектов. Существенное улучшение плотности осевой зоны таких слитков достигается при дополнительном подогреве металла в прибыли. Ключевые слова: математическое моделирование, плотность металла, критерий Ниямы, конусность, высота и диаметр слитка, температура оснастки. 26 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) температура прибыльной надставки составляла 1200 °С, температура ее футеровки – 1600 °С, а тем- пература верхней части изложницы на расстоянии от верхнего среза равном h2 (рис. 1) составляла 800 °С. Указанные выше температуры различных частей ос- настки были выбраны для моделирования условий близких к тем, которые могут создаваться при уси- ленной теплоизоляции прибыли (этап 1), внешнем подогреве зеркала металла в прибыли при высоте ее около 1,5 м (этап 2) и внешнем подогреве зеркала металла в прибыли при укороченной надставке вы- сотой 300–500 мм (этап 3). Для варианта 2 изменение температурных усло- вий моделирования было выполнено в соответствии с условиями только этапа 3 и только для слитков ко- нусностью 13,5, 17 и 20 %. На рис. 2 приведены зависимости высоты слитка от его конусности при изменении нижнего диаметра (вариант 1) и при изменении верхнего диаметра (ва- риант 2). Эти функциональные зависимости необхо- димо учитывать при рассмотрении результатов моде- лирования. Программа LVMFlow обеспечивает оценку крите- рия Нияма (КН) с помощью цветовой шкалы, в кото- рой каждому оттенку цвета соответствует определен- ный интервал значения КН. При этом для металла c максимальной плотностью величина КН соответству- ет числу 3,00. Однако, как показал анализ получен- ных результатов, оценка пористости металла только с помощью цветовой шкалы критерия Ниямы (КН ЦШ) не является достаточно полной, поскольку такой оценкой можно определить только степень пористо- сти металла в области слитка, в которой, согласно моделированию, ожидается пористость. Поэтому для сравнительной оценки в целом качества слитков на основе КН авторами была предложена следующая методика. В каждом варианте моделирования опре- Компьютерное моделирование проводили с ис- пользованием широко применяемого в литейном производстве программного комплекса LVMFlow, в основу которого положено моделирование литейных, тепловых и гидродинамических процессов. Хорошо известно, что одними из основных пара- метров, которые влияют на условия формирования кузнечного слитка, являются его конусность и от- ношение высоты тела слитка к среднему диаметру Н/Dср [9–11]. Поэтому в настоящей работе для слитка заданной массы исследовали влияние именно этих двух факторов, а также степени утепления прибыли на пористость затвердевшего металла. При этом сте- пень утепления прибыли моделировалась выбором температуры нагрева различных составных частей изложницы и прибыльной надставки. При исходной конусности (К) слитка 13,5 % ва- рьирование этим параметром осуществляли по двум вариантам (табл. 2). В первом варианте (вариант 1) изменение конусности производили за счет измене- ния нижнего диаметра слитка D2 (рис. 1) и высоты его тела (Н) для получения необходимой величины К. При этом слиткам различной К отвечали разные отношения высоты тела слитка к его среднему диа- метру – Н/Dср. В этом варианте конусность менялась от 3 до 17 %. Во втором варианте (вариант 2) изме- нение К производилась за счет изменения верхнего диаметра тела слитка (уровень «заплечиков») и соот- ветственно высоты Н. Изменение К в этом варианте варьировалось от 5 до 20 %. Для слитков с различной конусностью в варианте 1 на первом этапе (этап 1) моделировалась кристал- лизация с температурой прибыли (чугунная надстав- ка и ее футеровка) равной 800 °С при постоянных других начальных условиях. На втором этапе (этап 2) моделировалось формирование слитков при темпе- ратуре прибыльной надставки 1200 °С, а температу- ра ее футеровки – 1600 °С. На третьем этапе (этап 3) Параметры изложницы для отливки 355-тонного слитка Зависимость высоты слитка от его конусности: 1 – вариант (1); 2 – вариант (2) Рис. 1. Рис. 2. Таблица 1 Геометрические параметры слитка массой 355 т (без прибыли) Конусность, % Н/Dср Н, мм Dсред (D1 + D2)/2, мм D1, мм D2, мм h1, мм h2, мм Масса тела слитка, кг (по жидкому ме- таллу) 13,5 1,29 4150 3200 3420 2980 3260 890 252938 27ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) делялось численное значение отношения протяжен- ности зоны осевой пониженной плотности (ОПП), вы- деленной в теле слитке (без прибыли) на основе КН, к общей протяженности тела слитка. Полученную в результате таких измерений величину, выраженную в процентах, назвали комплексным условным показа- телем КН (УП КН). Он и был принят в качестве крите- рия оценки степени пористости слитков в приведен- ных ниже исследованиях. В то же время для оценки отдельных результатов использовалось и численное значение КН, определяемое по цветовой шкале в пределах от 0 до 3,00. На рис. 3 и 4 приведены полученные данные вли- яния геометрических параметров моделируемого слитка на показатели их пористости. Как и следовало ожидать, с увеличением конусности слитка степень его пористости снижается (рис. 3). Причем до зна- чений конусности около 14 % меньшая пористость присуща слиткам, чья конусность изменялась за счет уменьшения диаметра нижней части слитка. При большей конусности предпочтение имеют слитки, из- менение конусности которых осуществлялось за счет увеличения размеров верхней части изложницы. Та- кую особенность необходимо иметь ввиду при проек- тировании формы для отливки крупных слитков. Обращает на себя внимание то, что при первом варианте моделирования сравнительно небольшое различие в пористости при малой (3–5 %) и большой (13–17 %) конусности слитка. Связано это с тем, что слитки с конусностью 3–5 % имеют отношение их вы- соты к среднему диаметру (Н/Dср) около 1,1 (рис. 4, Влияние конусности слитка на плотность по УП: 1 – вариант (1) начальные условия; 2 – вариант (2) начальные условия Влияние отношения Н/Dср на плотность по УП КН. Обозначения те же, что и на рис. 3. Рис. 3. Рис. 4. Таблица 2 Результаты моделирования слитка массой 355 т Конусность слитка, % Высота тела слитка, см Отношение высоты тела слитка к среднему диаметру, Н / Dср Вариант моделирования ОПП в теле слитка, % (УП КН) 3 382,5 1,13 Вариант 1, начальные условия 35,27 5 388,0 1,16 34,89 7 393,5 1,19 34,50 9 399,5 1,22 34,12 10 402,5 1,23 33,93 13,5 415,0 1,29 33,40 17 429,0 1,37 32,59 5 458,4 1,49 Вариант 2, начальные условия 43,33 7 447,0 1,44 41,30 9 436,4 1,39 39,27 10 431,5 1,37 38,25 13,5 415,0 1,29 33,40 17 400,0 1,23 30,59 20 388,5 1,18 28,11 3 382,5 1,13 Вариант 1, этап 1 31,97 5 388,0 1,16 31,36 7 393,5 1,19 30,75 10 402,5 1,22 29,84 13,5 415,0 1,23 28,77 Dср 28 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) табл. 2). А как показано в работе [11] при таком Н/ Dср даже в слитках с нулевой конусностью создаются условия направленного затвердевания без образо- вания грубых дефектов усадочного происхождения. При моделировании по второму варианту при малой конусности слитка отношение Н/Dср уже не соответ- ствует требованию направленного затвердевания, и в таких слитках образуются усадочные дефекты [11]. Из результатов моделирования также следует, что, несмотря на значительную по объему прибыль (около 28 % от массы слитка), даже при конусности 20 % слитки имеют достаточно протяженную область пониженной плотности. Незначительное влияние на пористость слитков такой массы, как показали ре- зультаты моделирования (этап 1), оказывает и повы- шенное утепление прибыли слитков. Существенно улучшить плотность металла уда- ется только при повышении температуры оснастки (этапы 2 и 3). Причем уже при моделировании по этапу 2, несмотря на наличие достаточно протяжен- ной области пониженной плотности (около 20 % от длины слитка), плотность металла в ней довольно высокая (табл. 2, рис. 5). Так при моделировании с начальными условиями по вариантам 1 и 2, ми- нимальные значения показателя КН ЦШ находятся преимущественно в пределах 1,3–1,6 или на уровне 50 % КН ЦШ. Примерно на таком же уровне этот по- казатель находится при изменении температурных условий для варианта 1 по этапу 1 (температура прибыли – 800 °С). Однако при изменении темпера- турных условий для варианта 1 по этапу 2 (темпе- ратура прибыли – 1200 °С, температура футеровки прибыли – 1600 °С), показатель КН ЦШ значительно выше и при принятой на заводе конусности 13,5 % не опускается ниже величины 2,6 или 87 % макси- мального значения КН ЦШ. Полное отсутствие по- ристости с показателем 3,0 для КН ЦШ наблюда- ется при моделировании по этапу 3 (температура прибыли – 1200 °С, температура футеровки прибы- ли – 1600 °С и температурой верхней части излож- ницы – 800 °С). Выводы Результаты моделирования формирования куз- нечного слитка, с использованием в качестве оценки плотности металла условного показателя критерия Ниямы, подтверждают решающее влияние конусно- сти и отношения высоты к среднему диаметру на его физическую однородность. Также, согласно резуль- татам математического моделирования, при произ- водстве крупних слитков только при дополнительном подогреве металла в прибыли возможно полностью подавить развитие в них дефектов усадочного про- исхождения. Продолжение таблицы 2 Конусность слитка, % Высота тела слитка, см Отношение высоты тела слитка к средне- му диаметру, Н / Dср Вариант моделирования ОПП в теле слитка, % (УП КН) 3 382,5 1,13 Вариант 1, этап 2 21,97 5 388,0 1,16 21,71 7 393,5 1,19 21,45 10 402,5 1,23 21,06 13,5 415,0 1,29 20,60 3 382,5 1,13 Вариант 1, этап 3 0 5 388,0 1,16 0 7 393,5 1,19 0 10 402,5 1,23 13,5 415,0 1,29 0 13,5 415,0 1,29 Вариант 2, этап 3 0 17 400,0 1,23 0 20 388,5 1,18 0 Влияние конусности и температуры оснастки на плотность металла: 1 – вариант 1, начальные условия; 2 – вариант 1, этап 1; 3 – вариант 1, этап 2 Рис. 5. 29ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) 1. Ромашкин А. Н., Толстых Д. С., Мальгинов А. Н., Дуб В. С. Изучение влияния геометрии слитка на особенности его затвердевания на основе холодного моделирования. Часть І // Металлург. – 2014. – № 2. – C. 68–71. 2. Влияние геометрии и условий затвердевания слитков спокойной стали на качество поковок роторов турбогенераторов / Н. А. Зюбан, Д. В. Руцкий, С. Б. Гаманюк и др. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – т. 13, № 1(2). – С. 452–455. 3. Компьютерное моделирование процессов формирования крупных стальных кузнечных слитков / О. А. Бройтман, А. В. Монастырский, И. А. Иванов и др. // Литейщик России. – 2011. – № 10. – С. 7–15. 4. Trovant М., Argyropoulos S. A. Mathematical Modeling and Experimental Measurements of Shrinkage in the Casting of Metals // Canadian Metallurgical Quarterly. – 1996. – Vol. 35, no.1. – Р. 75–84. 5. Gu J. P., Beckermann C. Simulation of Convection and Mаcrosegation in Large Steel Ingot // Metallurgical and Materials Transactions. – 1999. – Vol. 30A, May. 1. – Р. 1357–1368. 6. Коротченко А. Ю. Критерии образования усадочной пористости в отливках. // Литейщик России. – 2010. – № 4. – С. 43–47. 7. Палаткин С. В., Зюбан Н. А., Руцкий Д. В. Исследование влияния скорости разливки на структуру и дефекты стально- го слитка. // Металлургические процессы и оборудование. – 2013. – № 1. – С. 12–18. 8. Сусло Н. В., Калинин В. Т. Моделирование процессов кристаллизации чугунных мелющих шаров в кокиле усовершен- ствованной конструкции // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2011. – № 5. – С. 30–32. 9. Смирнов А. Н., Макуров С. Л., Сафонов В. М., Цупрун А. Ю. Крупный слиток. – Донецк: Вебер, 2009. – 279 с. 10. Ефимов В. А. Разливка и кристаллизация стали. – М.: Металлургия, 1976. – 552 с. 11. Назаратин В. В., Берман Л. И., Ефимов М. В., Селютин А. А., Явтушенко П. М., Зинченко В. Г. Изготовление кузнеч- ных слитков без осевых усадочных дефектов. Ч. 1 // Металлург. – 2012. – № 1. – С. 39–44. 1. Romashkin A. N., Tolstykh D. S., Mal’ginov A. N., Dub V. S. (2014). Izuchenie vliianiia geometrii slitka na osobennosti ego zatverdevaniia na osnove kholodnogo modelirovaniia. Chast’ І [Study of influence of ingot geometry on its solidification peculiarities on base of cold modeling. Part I]. Metallurgist, no. 2, pp. 68–71 [in Russian]. 2. Ziuban N. A., Rutskii D. V., Gamaniuk S. B. et al. (2011). Vliianie geometrii i uslovii zatverdevaniia slitkov spokoinoi stali na kachestvo pokovok rotorov turbogeneratorov [Influence of geometry and solidification conditions of calm steel ingots on turbogenerator rotor forgings quality]. Izvestiia Samarskogo nauchnogo centra Rossiiskoi akademii nauk, vol. 13, no. 1(2), pp. 452–455 [in Russian]. 3. Broitman O. A., Monastyrskii A. V., Ivanov I. A. et al. (2011). Komp’iuternoe modelirovanie protsessov formirovaniia krupnykh stal’nykh kuznechnykh slitkov [Computer simulation of forming processes for large steel forging ingots]. Liteishchik Rossii, no.10, pp. 7–15 [in Russian]. 4. Trovant М., Argyropoulos S. A. (1996). Mathematical Modeling and Experimental Measurements of Shrinkage in the Casting of Metals. Canadian Metallurgical Quarterly, Vol. 35, no.1, pp. 75–84 [in English]. 5. Gu J. P., Beckermann C. (1999). Simulation of Convection and Mаcrosegation in Large Steel Ingot. Metallurgical and Materials Transactions, Vol. 30A, May, 1, pp. 1357–1368 [in English]. 6. Korotchenko A. Yu. (2010). Kriterii obrazovaniia usadochnoi poristosti v otlivkakh [Criteria of shrinkage porosity formation in castings]. Liteishchik Rossii, no. 4, pp. 43–47 [in Russian]. 7. Palatkin S. V., Ziuban N. A., Rutskii D. V. (2013). Issledovanie vliianiia skorosti razlivki na strukturu i defekty stal’nogo slitka [Investigation of pouring speed influence on structure and defects of steel ingot]. Metallurgicheskie protsessy i oborudovanie, no. 1, pp. 12–18 [in Russian]. 8. Suslo N. V., Kalinin V. T. (2011). Modelirovanie protsessov kristallizatsii chugunnykh meliushchikh sharov v kokile usovershenstvovannoi konstruktsii [Modelling of cast iron grinding balls crystallization in advanced chill mold]. Metallurgicheskaia i gornorudnaia promyshlennost’, no. 5, pp. 30–32 [in Russian]. 9. Smirnov A. N., Makurov S. L., Safonov V. M., Tsuprun A. Yu. (2009). Krupnyi slitok [Large ingot]. Donetsk: Veber, 279 p. [in Russian]. 10. Efimov V. A. (1976). Razlivka i kristallizatsiia stali [Pouring and crystallization of steel]. Moscow.: Metallurgiia, 552 p. [in Russian]. 11. Nazaratin V. V., Berman L. I., Efimov M. V., Seliutin A. A., Yavtushenko P. M., Zinchenko V. G. (2012). Izgotovlenie kuznechnykh slitkov bez osevykh usadochnykh defektov. Chast’ 1 [Manufacture of forging ingots without shrinkage defects. Part I]. Metallurg., no. 1, pp. 39–44 [in Russian]. ЛИТЕРАТУРА REFERENCES 30 ISSN 2077-1304. МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ. 2017. № 8-10 (291-293) Efimov M., Biktagirov F., Tarasevich N., Padalka V., Seliutin A. Influence of technological parameters on metal density at large ingots manufacturing Summary The estimation of porosity degree in forging ingots with a mass of 355 tons was made according to results of mathematical modeling using Niyama criterion. The decisive influence of ingot taper and height-average diameter ratio on its homogeneity was shown. The heating-up of large ingots heads has low effect on their shrinkage defects development. A significant improvement of such ingots centre density is reached by additional metal heating in head. Mathematical modeling, metal density, Niyama criterion, taper, ingot height and diameter, tools temperature.Keywords Поступила 28.08.17 За результатами математичного моделювання, з використанням критерію Ніями, було зроблено оцінку ступеню розвитку пористості в ковальських зливках масою 355 т. Показано вирішальний вплив конусності зливка і відношення висоти до середнього діаметру на його фізичну однорідність. Утеплення надливу великих зливків незначно впливає на розвиток в них усадкових дефектів. Істотне покращення густини осьової зони таких зливків може бути досягнуто при додатковому підігріві металу в надливі. Єфімов М. В., Біктагіров Ф. К., Тарасевич М. І., Падалка В. Г., Селютін О. А. Вплив технологічних параметрів на густину металу при одержанні великих зливків Анотація Ключові слова Математичне моделювання, густина металу, критерій Ніями, конусність, висота і діаметр зливка, температура оснащення.

Влияние технологических параметров на плотность металла при получении крупных слитков

Репозитарії

Схожі ресурси