Аннотация: В центре внимания авторов статьи находится проблема осмысления и моделирования процесса пропитки пористого алюминиевого литья полимерными композициями, который играет важнейшую роль в решении задачи снижения доли производственного брака и обеспечения требуемого эксплуатационного ресурса литых изделий. Формулируются отличительные признаки макро- и микропор, формирующихся в отливках из алюминиевых сплавов. Дается краткая характеристика процесса пропитки микропор, описываются особенности, связанные с одновременным протеканием в условиях различных температур и давлений как химических реакций с участием полимерных композиций, так и тепло- и массопереноса и фильтрации. Приводится список основных операций. Обращается внимание на сложность описания процесса пропитки с позиции классической теории. Предложена достаточно простая для понимания физико-математическая модель пропитки пористого алюминиевого литья полимерным инфильтратом – жидкой полимерной композицией, фильтрующейся сквозь дефектную зону микропор в отливке. В основе модели лежит известная схема плоскопараллельной фильтрации жидкости сквозь идеализированную изотропную пористую среду. Получена расчетная формула для оценки теоретической минимально необходимой продолжительности протекания процесса пропитки. Сформулированы условия ее применения. Приводятся результаты выполненного расчета применительно к конкретной задаче, объясняющие нестабильность результатов, получаемых на практике.

Аннотация: С использованием симулятора термомеханических процессов Gleeble 3800 выполнено экспериментальное исследование и сравнительный анализ сопротивления деформации алюминий-литиевого сплава 1441 системы Al-Cu-Mg-Li при испытаниях на одноосное сжатие и кручение в зависимости от деформационных и температурно-скоростных параметров (450-25°С, 1–50 ), соответствующих процессам горячей и холодной прокатки листов и полос в условиях ПАО «КУМЗ». Показано, что испытание на кручение является наиболее подходящим методом получения экспериментальных данных о сопротивлении деформации алюминий-литиевого сплава 1441 в высокотемпературной области 450-300 °С при больших эквивалентных (истинных) деформациях (> 1,0), соответствующих условиям горячей прокатки. В свою очередь, испытание на одноосное сжатие является наиболее подходящим методом получения экспериментальных данных о сопротивлении деформации в области, соответствующей условиям холодной прокатки. Представленные в работе экспериментальные кривые сопротивления деформации могут быть использованы в специализированных инженерных программах компьютерного моделирования для совершенствования и оптимизации технологических режимов горячей и холодной прокатки листов и полос из алюминий-литиевого сплава 1441.

Аннотация: В электросталеплавильном цехе ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» разливка стали производится на сортовых МНЛЗ двумя способами: закрытой и открытой струей. Расчетная суточная производительность машины при разливке открытой струей на 3,3−5,7% (отн.) выше, чем при разливке закрытой струей из-за возможности разливать металл более длинными сериями. Однако качество металла, отлитого открытой струей, ниже, чем при разливке закрытой струей. Целью данной работы является сравнение качества сортовой заготовки, отлитой разными способами. Арматурная сталь марки А500С, предназначенная для армирования железобетонных конструкций, изготовления фундаментных блоков, тяжелых арматурных сеток и каркасов, дорожного строительства, разливается как открытой, так и закрытой струей. В работе проанализирован массив производственных данных из 144 плавок. Металл 118 плавок (82%) был разлит открытой струей, а 26 плавок (18%) – закрытой струей. Сравнение качества макроструктуры сортовой заготовки сечением 150×150 мм, отлитой разными способами, показало, что все без исключения дефекты внутреннего строения при разливке открытой струей имеют бóльшую степень развития, чем при разливке закрытой струей. Наибольшее различие (на 1,28 балла) характерно для краевых точечных загрязнений. Установлена возрастающая линейная зависимость степени развития данного дефекта от содержания серы в металле, разлитом открытой струей. Это свидетельствует о том, что при данном способе разливки существенный вклад в общую загрязненность металла вносят сульфидные и оксисульфидные включения. Для снижения загрязненности стали включениями рекомендуется иметь в металле содержание серы менее 0,010 %.

Аннотация: В современных условиях мировой экономики и сложившихся отношениях с другими странами (санкции и ограничения поставок сырья, оборудования, запчастей и лицензий для программных продуктов) возникла необходимость освоения новых видов прокатных валков. В связи с тем, что изготовление валков очень энерго- и ресурсозатратное производство возникла необходимость создания, с помощью математических аппаратов, программного продукта, позволяющего прогнозировать протекания технологических процессов и подобрать на стадии проектирования технологических условий наиболее подходящие и менее затратные режимы термической обработки. Моделирование термонапряженного состояния [1, 2] невозможно без качественного прогнозирования температурного поля прокатного валка в процессе его термической обработки [3]. Для успешного применения существующих методов математического анализа теплового состояния исследуемого объекта требуется качественное определение температурных зависимостей условий однозначности (теплопроводности и теплоёмкости) при решении задачи теплопроводности существующими численными методами. При этом для качественного прогнозирования температурных полей прокатного валка требуется исследование теплофизических характеристик как в первоначальном (литом) состоянии, так и после термической обработки материала литой заготовки

Аннотация: Рабочие стенки кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) изготавливают из меди с различными легирующими добавками. Использование меди обусловлено ее большой теплопроводностью, обеспечивающей быстрый отвод тепла от кристаллизующегося металла, а легирующие добавки уменьшают быстрый износ меди в процессе работы кристаллизатора. В данной работе исследуется медь, легированная железом различной концентрации. Получены экспериментальные зависимости термоэлектродвижущей силы, электрического сопротивления и твердости (HB) от температуры при различных величинах пластической деформации. Показано, что при одной и той же величине деформации с увеличением концентрации железа растет твердость сплава и ее температура рекристаллизации. В качестве индикатора структурных изменений, происходящих в сплавах при термических способах обработки было проанализировано электросопротивление, которое, как известно, является структурно чувствительным свойством Так анализ показал, что в меди пластически деформируемой до 50% и дополнительно легированной железом процесс восстановления удельного электрического сопротивления протекает медленней и при более высоких температурах, в сравнении с чистой медью. При этом полное восстановление остаточного электрического сопротивления наблюдается в диапазоне 350°C. В данном случае главными процессами отжига дефектов являются – рекристаллизация и возврат. В заключительной части работы сформулированы рекомендации для практического использования железомедных сплавов.