Использование целенаправленно создаваемой скоростной асимметрии при прокатке биметалла Ti-Ni

Использование целенаправленно создаваемой скоростной асимметрии.

Чукин М.В., Песин A.M., РыдзД. и др.

УДК 621.771

Чукин М.В., Песин A.M., Рыдз Д., Торбус Н., Полякова М.А., Гулин А.Е.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННО СОЗДАВАЕМОЙ СКОРОСТНОЙ АСИММЕТРИИ ПРИ ПРОКАТКЕ БИМЕТАЛЛА TI-NI

Аннотация. В работе приведены результаты исследований влияния скоростной асимметрии на изменение кривизны несимметричной биметаллической Ti-Ni ленты при прокатке. Показано, что, увеличивая скоростную асимметрию, можно довести кривизну готовой биметаллической ленты до нуля.

Ключевые слова: биметаллические листы, Ti-Ni, прокатка биметаллов, скоростная асимметрия.

Биметаллические листы широко применяются во многих областях промышленности, включая химическую, космическую и др. Они характеризуются высокой прочностью, значительным сопротивлением к коррозии, превосходной электропроводимостью. До недавнего времени получение биметаллического материала Т1-М было невозможно. Однако в настоящее время это достигается с помощью сварки взрывом. Последний метод позволяет соединять как чистые металлы, так и их сплавы. Биметаллические листы Ть N1 предназначены для использования в качестве мембран при электролизе.

Процесс прокатки биметаллов в валках равного диаметра и имеющих одинаковую окружную скорость приводит к изгибу листа. В настоящей работе приведены результаты исследований с использованием двух противоположно направленных факторов асимметрии. Биметаллическая лента толщиной 2,0 мм из титана (толщиной 1,0 мм) и никеля (толщиной 1,0 мм) прокатывалась в рабочих валках диаметром 250 мм. Перед прокаткой ленту отжигали при температуре 600°С. При прокатке с одинаковыми окружными скоростями рабочих валков биметаллическая лента полу-

чала кривизну 2,04 м-1 (при обжатии 10%), 4,50 м-1 (20%) и 5,00 м-1 (30%) из-за асимметрии процесса. Для уменьшения кривизны использовали дополнительный фактор - скоростную асимметрию. Рассогласование скоростей на 3% приводит к снижению кривизны с 4,50 до 3,45 м-1 (более чем на 25% при 20% обжатии), а на 5% - к снижению кривизны с 5,00 до 3,20 м-1 (более чем на 36% при 30% обжатии). Увеличивая скоростную асимметрию, можно легко довести кривизну готовой ленты до нуля.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-0890904 мол ин нр» (Договор №НС-13-08-90904\13).

Список литературы

1. Pesin A.M., Salganik V.M., Pustovoitov D.O., Dyja H. Asymmetric rolling: Theory and Technology. HUTNIK-WIADOMOSCI HUTNICZE. 2012, no 5, pp. 358-363.

2. Pesin A., Salganik V., Trahtengertz E., Drigun E. Development of the asymmetric rolling theory and technology. Proceedings of the 8-th International Conference on Metal Forming. Krakow. Poland, 3-7 September 2000. Metal Forming. 2000, pp. 311-314.

3. Dyja H., Salganik W.M., Piesin A.M., Kawalek A. Asymetryczne walcowanie blach cienkich: teoria, technologia I nowe rozwiazania. Seria monografie, nr 137. Czestochowa, 2008, 345 p.

Сведения об авторах

Чукин Михаил Витальевич - д-р техн. наук, проф., проректор по научной и инновационной работе ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. Тел.: 8(3519)29-84-09. E-mail: m.chukin@mail.ru

Песин Александр Моисеевич - д-р техн. наук, проф. кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. E-mail: pesin@bk.ru

Рыдз Дариуш - д-р техн. наук, доц., Ченстоховский технологический университет, Польша. E-mail: rydz@wip.pcz.pl Торбус Нина - аспирант, Ченстоховский технологический университет, Польша. E-mail: ntorbus@wip.pcz.pl Полякова Марина Андреевна - канд. техн. наук, доц. кафедры машиностроительных и металлургических технологий ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. E-mail: m.polyakova-64@mail.ru

Гулин Александр Евгеньевич - аспирант кафедры машиностроительных и металлургических технологий ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. Тел.: 8(3519) 29-85-12.

INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH

THE USE OF INTENTIONALLY CREATED HIGH-SPEED ASYMMETRY IN BIMETAL TI-NI ROLLING

Chukin Michail Vital'evich - D.Sc. (Eng.), Professor, Vice-rector for Scientific and Innovation Work, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia. E-mail: m.chukin@mail.ru.

Pesin Alexander Moiseevich - D.Sc. (Eng.), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia. E-mail: pesin@bk.ru. Rydz Dariusz - D.Sc. (Eng.), Assistant Professor, Czestochowa University of Technology, Poland. E-mail: rydz@wip.pcz.pl.

Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2013. №4.

49

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВДАВЛЕНИЕМ

Torbus Nina - Postgraduate Student, Czestochowa University of Technology, Faculty of Materials Processing Technology and Applied Physics. E-mail: ntorbus@wip.pcz.pl.

Polyakova Marina Andreevna - Ph.D. (Eng.), Associate Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia. E-mail: m.polyakova-64@mail.ru.

Gulin Alexander Evgenievich - Postgraduate Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. Phone: 8(3519) 29-85-12.

Abstract. The paper presents the results of the high-speed asym- reduced to zero by increasing the speed asymmetry. metry effect on the curvature change of the asymmetric Ti-Ni tape in Keywords: bimetallic strips, Ti-Ni, bimetal rolling, high-speed

rolling. It is shown that curvature of the finished bimetallic strip can be asymmetry.

УДК 621.771

Песин A.M., Дыя X., Кавалек А., Сжинский П., Пустовойтов Д.О.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВУХ ФАКТОРОВ АСИММЕТРИИ ПРИ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ ПРОКАТКЕ

Аннотация. В настоящей работе приведены результаты исследований влияния двух противоположно направленных факторов асимметрии на изменение энергосиловых параметров процесса толстолистовой прокатки. Исследовано влияние скоростной и геометрической асимметрии на параметры процесса прокатки. Установлено, что применение двух противоположно направленных факторов асимметрии позволяет существенно снизить усилие и мощность прокатки, а также обеспечить получение листов без кривизны.

Ключевые слова: ассиметричная прокатка, листовая металлопродукция, усилие прокатки, мощность прокатки, кривизна.

Начиная с 2000-го года осуществляется научно-исследовательское сотрудничество между Магнитогорским государственным техническим университетом и Ченстоховским технологическим университетом в области асимметричной прокатки. Применение асимметричной прокатки позволяет стабилизировать процесс и улучшить качество листовой металлопродукции.

В настоящей работе приведены результаты исследований с использованием двух противоположно направленных факторов асимметрии. Исследования проводили для следующих условий: марка стали 1802А (аналог 17Г1С), коэффициент трения 0,3, частота вращения валков 80 об/мин, диаметр валков 0970 мм. Асимметричную прокатку проводили согласно режимам, приведённым в таблице.

Прокатку проводили с использованием следующих вариантов асимметрии: 1) применяли скорост-

ную асимметрию (уменьшали частоту вращения верхнего валка на 10%); 2) применяли геометрическую асимметрию (уменьшали диаметр нижнего валка с 0970 до 870 мм); 3) одновременно применяли два указанных выше фактора асимметрии, направленных в противоположные стороны.

Получены следующие результаты. Прокатка по первому и второму вариантам не позволила существенно уменьшить усилие прокатки. Прокатка по третьему варианту позволила снизить усилие прокатки на ~5%, а мощность прокатки на ~10%. При этом лист был получен без кривизны.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 13-08-90906 мол ин нр» (Договор № НС-13-08-90906\13).

Список литературы

1. Pesin A.M., Salganik V.M., Pustovoitov D.O, Dyja H. Asymmetric rolling: Theory and Technology. HUTNIK-WIADOMOSCI HUTNICZE. 2012, no 5, pp. 358-363.

2. Pesin A., Salganik V., Trahtengertz E., Drigun E. Development of the asymmetric rolling theory and technology. Proceedings of the 8-th International Conference on Metal Forming. Krakow. Poland, 3-7 September 2000. Metal Forming. 2000, pp. 311-314.

3. Dyja H., Salganik W.M., Piesin A.M., Kawalek A. Asymetryczne walcowanie blach cienkich: teoria, technologia I nowe rozwiazania. Seria monografie, nr 137. Czestochowa, 2008, 345 p.

Режимы прокатки

Режим прокатки Начальная высота листа Но, мм Относительная деформация £, % Температура, °С

1 70 25 880

2 120 20 900

Сведения об авторах

Песин Александр Моисеевич - д-р техн. наук, проф. кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. E-mail: pesin@bk.ru.

Дыя Хенрик - д-р техн. наук, проф., Ченстоховский технологический университет, Польша. E-mail: dyja@wip.pcz.pl.

Кавалек Анна - д-р техн. наук, доц., Ченстоховский технологический университет, Польша. E-mail: kawalek@wip.pcz.pl.

Сжинский Павел - аспирант, Ченстоховский технологический университет, Польша. E-mail: szyinski@wp.pl.

Пустовойтов Денис Олегович - канд. техн. наук, ст. преп. кафедры обработки металлов давлением ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», Россия. E-mail: pustovoitov_den@mail.ru.

50

Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2013. №4.