Аналіз та удосконалення методів розрахунку напруження течії металу в процесах гарячої пластичної деформації.

Данилов Олександр Віталійович, проф. Яковченко Олександр Василійович

Перевів: Данилов Олександр Віталійович


Бібліотека: Повернутися на сторінку

Напруження течії металу є однією з основних складових, які суттево впливають на точність розрахунку енергосиловіх параметрів прокатки. Великий внесок у створення методів розрахунку напруження течії металу внесли: Зюзін В.І., Бровман М.Я., Динника А.А., Андреюк А.В., Николаїв В.А. та ін У даній роботі запропонована удосконалена методика розрахунку напруження течії металу на базі методу планованого експерименту. Експеримент спланован за планом другого порядку. Дослідження проведені для наступних марок сталей: конструкційної звичайної якості сталі 3; конструкційної вуглецевої якісної нелегованої сталі 45; шарикоподшіпнікової сталі ШХ 15; конструкційної легованої сталі 12ХН3А; високолегірованної нержавіючої сталі ХН18Н9Т. Застосоване центральне композиційне ортогональні планування в залежності від трьох чинників ε (ступінь деформації), υ (швидкість деформації), Θ (температура деформації). Зв'язок між натуральними і кодовими змінними визначали за формулою.

хi = (Χi - xi0)/δi, (1.1)

де хi - кодове значення змінної; Χi - натуральне значення змінної; xi0 - значення i-ї змінної на нульовому рівні; δi - інтервал варьіровання i-й змінної. Результати перекладу натуральних змінних в кодові представлені в табл.1.

Таблиця 1 - Кодування факторів і рівні їх варіювання

0001.jpg

Запропоновано напруження течії металу визначати у вигляді поліноми другого ступеня

σ = a0 + a1ε + a2υ + a3Θ + a4ευ + a5εΘ + a6υΘ + a7ευΘ + a8ε2 + a9υ2 + a10Θ2, (1.2)

де a0,a1,...,a10 - коефіцієнти полінома, що визначаються на основі результатів експериментальної інформації по σт. З технологічних міркувань вибрано наступні кордону дослідження факторів: ε = 0,2 - 0,4, υ = 10 - 100с-1, Θ = 900 - 12000С. Розрахунки по визначенню напруження течії металу проведені по методам: Зюзіна В.І.; Андреюка Л.В.; Николаєва В.А. і за новою формулою.

План-матриця експерименту, отримані результати розрахунків за методом Зюзіна В.І. і за новою формулою для сталі 12ХН3А

Таблиця 2 - План-матриця експерименту, отримані результати розрахунків за методом Зюзіна В.І. і за новою формулою для сталі 12ХН3А

0002.jpg

Коефіцієнти полінома (1.2) визначено за допомогою програми Statistica і представлені в табл.3.

Таблиця 3 - Коефіцієнти поліноми (1.2)

0003.jpg

В результаті виконаних розрахунків встановлено, що середня помилка визначення напруження течії металу за методом Зюзіна В.І. по ставленню до експериментальних данних становить 3,9%. Аналогічні розрахунки отримані й по іншим методам. По новому методу помилка дорівнює 1,0%. У висновку відзначимо, що поліном (1.2) дає можливість збільшити точність апроксимації експериментальної інформації по напруженню течії металу.

Література

  1. Зюзин В.И., Бровман М.Я., Мельников А.Ф. Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке. М.: Металлургия, 1964г.,270с.
  2. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах. - М.: Металлургиздат, 1962. 494 с.
  3. Применение теории ползучести при обработке металлов давлением / А. А., Поздеев, В.И. Тарновский, В.И. Еремеев и др.-М.: Металлургия, 1973.,192с.
  4. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1976.,488с.
  5. Динник А.А. Истинные пределы текучести стали при горячей прокатке. - В кн.: Теория прокатки: Материалы конф. по теоретич. вопр. прокатки. Днепропетровск, 1962, с.157-173.
  6. Андреюк Л.В., Гурков А.А., Тюленев Г.Г. Об учете упрочнения стали при дробной деформации. - Сталь, 1968, №3, с.245-246.
  7. Теория прокатки. Справочник / Целиков А.И., Томленов А.Д., Зюзин В.И.
  8. Николаев В.А. Теория процессов прокатки. Запорожье. ЗГИ А. 2004.-184с.

Бібліотека: Повернутися на сторінку