Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия
Все статьи: 885
Параметрическая идентификация математической модели ЭШП
Статья научная
Повышение энергетической эффективности электрошлакового переплава (ЭШП) является актуальной проблемой. Предложена математическая модель теплофизических процессов, позволяющая определить температурные поля в любой точке шлаковой ванны. Результаты данной работы могут служить базой для разработки систем управления вторичным переплавом с целью экономии электроэнергии и повышения качества металла.
Бесплатно
Статья научная
Приведена методика расчета параметров рабочей поверхности взаимно перпендикулярных валков, деформирующих металл шаговой прокаткой прямым и обратным ходом, а также привода их возвратно-поступательного перемещения, обеспечивающего периодическую подачу заготовки.
Бесплатно
Перемещения и деформации при прессовании трубной заготовки
Статья научная
Целью работы является определение перемещений и деформаций при горячем прессовании трубной заготовки с различной формой образующей матрицы. В качестве материала при проведении расчетов использован титановый сплав ВТ6, температура прессования 1000 °C. Вычислительный эксперимент включал применение программного комплекса QFORM, а в качестве способа решения применен метод конечных элементов. Решение краевой задачи показало влияние конфигурации очага деформации при прессовании на распределение напряжений и деформаций. Проанализированы средние напряжения, скорости и степени деформации. Анализ этих параметров позволяет выявить причины неоднородности механических характеристик в прессуемых полуфабрикатах, а также возможного дефектообразования. Сделан вывод об отсутствии мертвых зон при угле наклона образующей матрицы 45°. Существует область повышенных скоростей деформации, примыкающая к поверхности матрицы, в которой разрушение металла маловероятно. Наибольшие сжимающие напряжения локализованы вдоль стенки контейнера и вдоль рабочей поверхности пресс-шайбы. Средние напряжения снижаются ближе к выходу из очага деформации. Поэтому области металла на выходе из очага деформации могут подвергаться разрушению с появлением микро и макротрещин. Областью применения результатов работы является технологическое обеспечение работы прессовых цехов, а также исследовательских организаций.
Бесплатно
Перспективы извлечения некоторых металлов из сырья и отходов ферросплавного производства
Краткое сообщение
Рассматриваются перспективы более глубокой и комплексной переработки минерального сырья. Хромитовые руды в качестве микропримесей содержат: марганец, титан, никель, кобальт, платиноиды, медь (до 0,01 %), галлий (до 20 г/т), золото и серебро (до 1 г/т) и др. Наиболее ценной примесью являются элементы платиновой группы (ЭПГ), средняя концентрация которых в хромовых рудах составляет 0,7 г/т. В связи с отсутствием технологии обогащения ЭПГ уходят в отвалы.
Бесплатно
Перспективы применения плазменной закалки для упрочнения дисковых ножей
Статья научная
Стойкость режущего инструмента для обработки материалов во многом определяет эффективность металлургических предприятий. В этой связи использование прогрессивных способов упрочнения режущего инструмента является важной производственной задачей. Основной причиной выхода дисковых ножей из строя является преждевременное замятие режущей кромки, а также выкрошка в режущей части. Для исключения образования подобных дефектов была проведена плазменная закалка режущей кромки ножей. Результаты показали, что выкрашивание и затупление режущей кромки прекратилось полностью. Дисковые ножи стали работать в режиме самозатачивания, что повысило качество реза и срок эксплуатации таких ножей. Это связано с повышенным количеством аустенита в закаленном слое и особенностями формирования структуры зоны термического воздействия.
Бесплатно
Перспективы производства нержавеющей стали с использованием в шихте некондиционного сырья Казахстана
Краткое сообщение
Рассматриваются перспективы развития черной металлургии Казахстана с организацией производства стали нержавеющих марок. Проект предполагает использование некондиционной хромовой руды, содержащей 38 % Cr 2O 3, и получение полупродукта (чугуна) с последующим получением из него стали продувкой кислородом, азотом, аргоном или паром.
Бесплатно
Пластическое течение при продольной низкотемпературной прокатке
Статья научная
Экспериментально исследована технология производства фасонных профилей высокой точности посредством продольной низкотемпературной прокатки (Тдеф ≤ 0,1Тплав) разных материалов, таких как сталь, титан, латунь и нейзильбер из исходной круглой заготовки. Прокатка осуществлена за один или несколько проходов без промежуточных термообработок на гладкой бочке и в калибрах, образованных двумя, тремя и четырьмя валками, оси которых расположены в одной плоскости. Изучалось пластическое течение по всему контуру поперечного сечения профиля, включая поверхность контактную с деформирующем инструментом - прокатными валками, и по всей длине очага деформации. Измерения геометрических размеров выполнены на инструментальном микроскопе, оптическом проекторе и контрольно-измерительной машине. При продольной низкотемпературной прокатке круглой заготовки за один или несколько проходов без промежуточных термообработок независимо от вида материала и типа очага деформации экспериментально установлена нестабильность и неоднородность пластического течения металла в очаге деформации по контуру поперечного сечения деформируемого профиля. Обнаружена волновая природа пластической деформации в сочетании с локализованным скачкообразным изменением, в том числе на поверхности контактной с деформирующим инструментом. Закономерности взаимодействия металлов с деформирующим инструментом неоднозначно связаны с такими показателями как условия прокатки, обжатие, площадь контакта металла с деформирующим инструментом, число прокатных валков, образующих калибр. При многопроходной деформации все показатели пластического течения разрывные, где точка разрыва совпадает с началом деформации в последующем проходе. Результаты исследования использованы при разработке технологии и производстве опытно-промышленных партий фасонных профилей высокой точности прямоугольного, сегментного, треугольного и квадратного поперечных сечений.
Бесплатно
Поведение висмутовой дроби в процессе сифонной разливки стали
Статья научная
В работе проведен анализ факторов, влияющих на поведение висмутовой дроби в процессе ее ввода в центровую на струю металла при сифонной разливке стали, а также приведены рекомендации по увеличению усвоения висмута в металлическом расплаве.
Бесплатно
Поверхность ликвидуса системы Cu-Ni-Si
Статья научная
Осуществлено моделирование фазовых равновесий, реализующихся в медном углу диаграммы состояния системы Cu-Ni-Si, в условиях существования металлического расплава. Результаты представлены в виде проекции поверхности ликвидуса для этой системы. Результаты работы могут быть использованы для анализа технологических процессов производства меди и сплавов на ее основе.
Бесплатно
Поверхность растворимости углерода, кислорода и хрома в жидкой меди
Статья научная
Выполнено термодинамическое моделирование фазовых равновесий в металлическом расплаве для систем Cu-C-O и Cu-Cr-C-O в интервале температур 1100-1300 °С. Термодинамический анализ процессов взаимодействия в исследуемых системах был проведен с использованием методики построения поверхности растворимости компонентов в металле. Диаграмма такого вида позволяет связать составы металлического расплава с видом продуктов взаимодействия, включающих не только твердые частицы оксидов, но и компоненты оксидного расплава, а также газообразные продукты взаимодействия. В ходе моделирования были уточнены температурные зависимости констант равновесия реакций, протекающих в медном расплаве исследуемых систем. Также были оценены параметры взаимодействия первого порядка (по Вагнеру) элементов в жидкой меди. Результаты моделирования представлены в виде графиков, на которых отражены составы металлического расплава (в зависимости от температуры), который находится в равновесии с тем или иным продуктом взаимодействия. По результатам проведенного моделирования определено, что образование частиц оксида меди в присутствии углерода и хрома, растворенных в жидкой меди, термодинамически маловероятно. При использовании графита в качестве элемента-раскислителя необходимо учитывать малую растворимость углерода в медном расплаве.
Бесплатно
Повышение несущей способности сварных цилиндрических оболочек с продольными мягкими швами
Краткое сообщение
Проведен теоретический анализ прочности бандажированных труб с мягкими продольными швами. Полученные расчетные зависимости позволяют произвести оценку предельного внутреннего давления для рассматриваемых конструкций с учетом параметров намотки бандажа (стальной проволоки), диаметра оболочек и толщины стенки. Даны рекомендации по повышению работоспособности сварных цилиндрических оболочек.
Бесплатно
Повышение эффективности разливки сложно- и высоколегированных сплавов в изложницу сверху
Статья научная
Рассмотрены вопросы, связанные с совершенствованием технологии разливки сложно- и высоколегированных сталей и сплавов в изложницу сверху. Проанализированы различные способы разливки данного класса сталей, позволяющие повысить выход годного за счет уменьшения разбрызгивания в процессе разливки и повышения производительности. Предложен способ разливки стали и сплава сверху, включающий размещение в изложнице промежуточного полого четырехгранного элемента (экран), обладающего огнеупорностью, плотностью ниже плотности стали и низкой теплопроводностью, в виде не имеющей дна и оснащенной разливочным отверстием усеченной пирамиды с наклонными поверхностями, наружный размер которой равен внутренней части прибыльной надставки.
Бесплатно
