Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів
УДК 669.1: 669.2: 536.2 The physical modeling method was used to study the processes of formation of the structure of sheet blanks during ingotless casting-rolling of metals. At the same time, on the basis of theoretical analysis, the main parameters are determined, with the help of which it is poss...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-structure-sheet-blanks-during-roll-casting-metals |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Репозитарії
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-39 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-05-31T05:03:28Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
валкове розливання-прокатка металів валковий кристалізатор гідродинаміка розплаву температура перегріву інтенсивність теплообмінних процесів листова заготовка швидкість розливання трансформація структури |
| spellingShingle |
валкове розливання-прокатка металів валковий кристалізатор гідродинаміка розплаву температура перегріву інтенсивність теплообмінних процесів листова заготовка швидкість розливання трансформація структури Нурадінов, А. С. Ноговіцин, О. В. Школяренко, В. П. Нурадінов, І. А. Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| topic_facet |
валкове розливання-прокатка металів валковий кристалізатор гідродинаміка розплаву температура перегріву інтенсивність теплообмінних процесів листова заготовка швидкість розливання трансформація структури roll casting-rolling of metals roll mold melt hydrodynamics overheating temperature intensity of heat exchange processes sheet blank casting speed structure transformation |
| format |
Article |
| author |
Нурадінов, А. С. Ноговіцин, О. В. Школяренко, В. П. Нурадінов, І. А. |
| author_facet |
Нурадінов, А. С. Ноговіцин, О. В. Школяренко, В. П. Нурадінов, І. А. |
| author_sort |
Нурадінов, А. С. |
| title |
Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_short |
Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_full |
Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_fullStr |
Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_full_unstemmed |
Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_sort |
формування структури листових заготовок при валковій розливці металів |
| title_alt |
Formation of the structure of sheet blanks during roll casting of metals |
| description |
УДК 669.1: 669.2: 536.2
The physical modeling method was used to study the processes of formation of the structure of sheet blanks during ingotless casting-rolling of metals. At the same time, on the basis of theoretical analysis, the main parameters are determined, with the help of which it is possible to effectively control the processes of crystallization and the formation of the structure of sheet blanks. The studies carried out made it possible to establish the regularities of the influence of hydrodynamic and thermophysical conditions of pouring metal (the speed and nature of metal movement in the inter-roll space, the overheating temperature of the melt and the intensity of heat removal from it) on the processes of its crystallization and structure formation. A transparent organic alloy camphene (C10H16) was used as a modeling medium, which makes it possible to visually study these processes during the ingotless rolling of metals. Due to the transparency of camphene, the transformation of the sheet blank structure at different stages of its formation was clearly studied: the rough primary structure of the crusts solidifying on the rolls, due to their partial deformation in the rolling zone, passes into a fine-grained structure upon exiting it. The dependence of the linear rate of metal pouring on the overheating temperature of the melt and the intensity of heat exchange processes in the roller mold is shown. At the same time, the optimal ranges of values of these parameters are determined, which ensure the stability of the process of roll casting of metals. The results obtained were the basis for the development of practical recommendations for roll casting of real metals, in particular aluminum alloys of various grades.
References
1. Chalmers B. (1968) Theory of solidification. Moscow: Metallurgy. 288 p. [in russian].2. Flemings M. S. (1977) Solidification processes. Moscow: Mir. 423 p. [in russian].3. Balandyn G. F. (1979) Formation of the crystal structure of castings. Moscow: Mashinostroenie. 288 p. [in russian].4. Ovsienko D. E. (1994) Genesis and growth of crystals from the melt. Kyiv: Nauk. Dumka. 256 p. [in russian].5. Efimov. V. A., Eldarkhanov A. S. (2004) Technologies of modern metallurgy. Moscow: New Technologies. 784 p. [in russian].6. Nuradinov A. S., Nakhaev M. R. (2020) Processes of crystallization and formation of the structure of cast blanks. Grozny: publishing house of Chechen State University. 170 p. [in russian].7. Eldarkhanov A. S., Efimov V. A., Nuradinov A. S. (2001) Casting formation processes and their modeling. Moscow: Mashinostroenie. 206 p. [in russian].8. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A., Polukhin V. P. (2007) The length of the zone of plastic deformation and the permissible speed during ingotless rolling of steel strips. Metally. No. 1. P. 44–49. [in russian].9. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A., Polukhin V. P. (2007) Analysis of the temperature regime and improvement of the cooling efficiency of rolls and rollers. Rolled production. No. 7. P. 36–43. [in russian].10. Kawalla R. (2011) Properties of Magnesium Strips produced by Twin-Roll-Casting and Hot Rolling. Materials Science Forum. Vol. 690. P. 21–24. [in russian].11. Efimov V. A., Anisovich G. A., Babich V. N. et al. (1991) Special methods of casting: Reference book. Moscow: Mashinostroenie. 436 p. [in russian].12. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A. (2006) On improving the quality of the surface of the strip during rolling in rolled combined aggregates. Rolled products production. No. 5. P. 9–14. [in russian].13. Shur I. A. (2001) Prospects for the development of ingotless rolling of aluminum alloys. Technology of light alloys. No. 5–6. P. 38–41. [in russian].14. Buchner Achim R. (2004) Thin Strip Casting of Steel with a Twin Roll Caster-Correlation between Feeding System and Strip Quality. Steel Research. No. 1. R. 5–12. [in russian].15. Kats A. M., Kudin M. V., Shatalov R. L. (2002) Investigation of heat transfer and solidification during ingotless rolling of low-alloyed zinc. Tsvetnye metally. No. 9. P. 80–85. [in russian].16. Nuradinov A. S., Nogovitsyn A. V., Nuradinov I. A. et al. (2020) Research of possibility of control of the formation of crystal structure of metal alloys. Science and innovation. No. 16 (4). P. 67–73. [in russian].17. Eldarkhanov A. S., Nuradinov A. S., Uzdiyeva N. S. et al. (2019) Optimization of the thermal performance of the MNLZ crystallizer. Metallurg. No. 1. P. 17–23. [in russian]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-structure-sheet-blanks-during-roll-casting-metals |
| work_keys_str_mv |
AT nuradínovas formationofthestructureofsheetblanksduringrollcastingofmetals AT nogovícinov formationofthestructureofsheetblanksduringrollcastingofmetals AT školârenkovp formationofthestructureofsheetblanksduringrollcastingofmetals AT nuradínovía formationofthestructureofsheetblanksduringrollcastingofmetals AT nuradínovas formuvannâstrukturilistovihzagotovokprivalkovíjrozlivcímetalív AT nogovícinov formuvannâstrukturilistovihzagotovokprivalkovíjrozlivcímetalív AT školârenkovp formuvannâstrukturilistovihzagotovokprivalkovíjrozlivcímetalív AT nuradínovía formuvannâstrukturilistovihzagotovokprivalkovíjrozlivcímetalív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:37Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:37Z |
| _version_ |
1850424280704090112 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-392023-05-31T05:03:28Z Formation of the structure of sheet blanks during roll casting of metals Формування структури листових заготовок при валковій розливці металів Нурадінов, А. С. Ноговіцин, О. В. Школяренко, В. П. Нурадінов, І. А. валкове розливання-прокатка металів валковий кристалізатор гідродинаміка розплаву температура перегріву інтенсивність теплообмінних процесів листова заготовка швидкість розливання трансформація структури roll casting-rolling of metals roll mold melt hydrodynamics overheating temperature intensity of heat exchange processes sheet blank casting speed structure transformation УДК 669.1: 669.2: 536.2 The physical modeling method was used to study the processes of formation of the structure of sheet blanks during ingotless casting-rolling of metals. At the same time, on the basis of theoretical analysis, the main parameters are determined, with the help of which it is possible to effectively control the processes of crystallization and the formation of the structure of sheet blanks. The studies carried out made it possible to establish the regularities of the influence of hydrodynamic and thermophysical conditions of pouring metal (the speed and nature of metal movement in the inter-roll space, the overheating temperature of the melt and the intensity of heat removal from it) on the processes of its crystallization and structure formation. A transparent organic alloy camphene (C10H16) was used as a modeling medium, which makes it possible to visually study these processes during the ingotless rolling of metals. Due to the transparency of camphene, the transformation of the sheet blank structure at different stages of its formation was clearly studied: the rough primary structure of the crusts solidifying on the rolls, due to their partial deformation in the rolling zone, passes into a fine-grained structure upon exiting it. The dependence of the linear rate of metal pouring on the overheating temperature of the melt and the intensity of heat exchange processes in the roller mold is shown. At the same time, the optimal ranges of values of these parameters are determined, which ensure the stability of the process of roll casting of metals. The results obtained were the basis for the development of practical recommendations for roll casting of real metals, in particular aluminum alloys of various grades. References 1. Chalmers B. (1968) Theory of solidification. Moscow: Metallurgy. 288 p. [in russian].2. Flemings M. S. (1977) Solidification processes. Moscow: Mir. 423 p. [in russian].3. Balandyn G. F. (1979) Formation of the crystal structure of castings. Moscow: Mashinostroenie. 288 p. [in russian].4. Ovsienko D. E. (1994) Genesis and growth of crystals from the melt. Kyiv: Nauk. Dumka. 256 p. [in russian].5. Efimov. V. A., Eldarkhanov A. S. (2004) Technologies of modern metallurgy. Moscow: New Technologies. 784 p. [in russian].6. Nuradinov A. S., Nakhaev M. R. (2020) Processes of crystallization and formation of the structure of cast blanks. Grozny: publishing house of Chechen State University. 170 p. [in russian].7. Eldarkhanov A. S., Efimov V. A., Nuradinov A. S. (2001) Casting formation processes and their modeling. Moscow: Mashinostroenie. 206 p. [in russian].8. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A., Polukhin V. P. (2007) The length of the zone of plastic deformation and the permissible speed during ingotless rolling of steel strips. Metally. No. 1. P. 44–49. [in russian].9. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A., Polukhin V. P. (2007) Analysis of the temperature regime and improvement of the cooling efficiency of rolls and rollers. Rolled production. No. 7. P. 36–43. [in russian].10. Kawalla R. (2011) Properties of Magnesium Strips produced by Twin-Roll-Casting and Hot Rolling. Materials Science Forum. Vol. 690. P. 21–24. [in russian].11. Efimov V. A., Anisovich G. A., Babich V. N. et al. (1991) Special methods of casting: Reference book. Moscow: Mashinostroenie. 436 p. [in russian].12. Brovman M. Ya., Nikolaev V. A. (2006) On improving the quality of the surface of the strip during rolling in rolled combined aggregates. Rolled products production. No. 5. P. 9–14. [in russian].13. Shur I. A. (2001) Prospects for the development of ingotless rolling of aluminum alloys. Technology of light alloys. No. 5–6. P. 38–41. [in russian].14. Buchner Achim R. (2004) Thin Strip Casting of Steel with a Twin Roll Caster-Correlation between Feeding System and Strip Quality. Steel Research. No. 1. R. 5–12. [in russian].15. Kats A. M., Kudin M. V., Shatalov R. L. (2002) Investigation of heat transfer and solidification during ingotless rolling of low-alloyed zinc. Tsvetnye metally. No. 9. P. 80–85. [in russian].16. Nuradinov A. S., Nogovitsyn A. V., Nuradinov I. A. et al. (2020) Research of possibility of control of the formation of crystal structure of metal alloys. Science and innovation. No. 16 (4). P. 67–73. [in russian].17. Eldarkhanov A. S., Nuradinov A. S., Uzdiyeva N. S. et al. (2019) Optimization of the thermal performance of the MNLZ crystallizer. Metallurg. No. 1. P. 17–23. [in russian]. УДК 669.1: 669.2: 536.2 Методом фізичного моделювання вивчено процеси формування структури листових заготовок при беззлитковій розливці-прокатці металів. При цьому на основі теоретичного аналізу визначено основні параметри, опираючись на які можна ефективно управляти процесами кристалізації та формування структури листових заготовок. Проведені дослідження дозволили встановити закономірності впливу гідродинамічних та теплофізичних умов розливання металу (швидкості та характеру руху металу у міжвалковому просторі, температури перегріву розплаву та інтенсивності тепловідведення від нього) на процеси його кристалізації та структуроутворення. Як моделювальне середовище використано прозорий органічний сплав камфен (C10H16), який дозволяє візуально вивчати ці процеси при беззлитковій прокатці металів. Завдяки прозорості камфена наочно вивчено трансформацію структури листової заготовки на різних стадіях її формування: груба первинна структура кірок, що твердіють на валках, за рахунок часткової деформації в зоні прокатки переходить у дрібнозернисту структуру при виході з неї. Показано залежність лінійної швидкості розливу металу від температури перегріву розплаву та інтенсивності теплообмінних процесів у валковому кристалізаторі. При цьому визначено оптимальні інтервали значень цих параметрів, що забезпечують стабільність процесу валкового розливу металів. Отримані результати стали основою для розробки практичних рекомендацій стосовно валкового розливання реальних металів, зокрема алюмінієвих сплавів різних марок. Список літератури 1. Чалмерс Б. Теория затвердевания. Москва: Металлургия, 1968. 288 с.2. Флемингс М. С. Процессы затвердевания. Москва: Мир, 1977. 423 с.3. Баландин Г. Ф. Формирование кристаллического строения отливок. Москва: Машиностроение, 1979. 288 с.4. Овсиенко Д. Е. Зарождение и рост кристаллов из расплава. Киев: Наук. Думка, 1994. 256 с.5. Ефимов. В. А, Эльдарханов А. С. Технологии современной металлургии. Москва: Новые технологии, 2004. 784 с.6. Нурадинов А. С., Нахаев М. Р. Процессы кристаллизации и формирования структуры литых заготовок. Грозный: изд-во ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет», 2020. 170 с.7. Эльдарханов А. С., Ефимов В. А., Нурадинов А. С. Процессы формирования отливок и их моделирование. Москва: Машиностроение, 2001. 206 с.8. Бровман М. Я., Николаев В. А., Полухин В. П. Протяженность зоны пластической деформации и допустимая скорость при бесслитковой прокатке стальных полос. Металлы. 2007. № 1. С. 44–49.9. Бровман М. Я., Николаев В. А., Полухин В. П. Анализ температурного режима и повышение эффективности охлаждения валков и роликов. Производство проката. 2007. № 7. С. 36–43.10. Kawalla R. Properties of Magnesium Strips produced by Twin-Roll-Casting and Hot Rolling. Materials Science Forum, 2011. Vol. 690. P. 21–24. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2022-12-01 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-structure-sheet-blanks-during-roll-casting-metals 10.15407/plit2022.04.013 Casting processes; Casting processes №4 (150) 2022 Процеси лиття; Процеси лиття №4 (150) 2022 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/formation-structure-sheet-blanks-during-roll-casting-metals/41 Авторське право (c) 2023 А. С. Нурадінов, О. В. Ноговіцин, В. П. Школяренко, І. А. Нурадінов https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |