Вивчення паралельних процесів, які виникають у безперервно литій заготівці під час її твердіння

Abstract

У статті наведено результати дослідження паралельних процесів, що відбуваються у заготівці під час зміни технологічних параметрів безперервного лиття. Виявлено наявність додаткового теплофізичного процесу в  заготівці — швидкості росту товщини її корки зі зміною частоти її руху  fрух, звідки випливає, що показники є додатковим паралельним процесом. Визначено, що і коефіцієнт твердіння kтв є однією і тією ж теплофізичною величиною, звідки випливає, що kтв, як і, не можуть бути постійними величинами, тому що вони знаходяться з тривалістю твердіння t тв в гіперболічній залежності; kтв  const може бути тільки за умови, що приведений радіус заготівки Rпр  const для визначення kтв одного і того самого металу або стопу; лише після умови Rпр  const можна порівнювати коефіцієнти kтв для різних металів та стопів. Показано, що напрямок руху заготівки під час подолання сили тертя спокою (СТС) впливає на взаємовідносини показників та параметра пошкоджуваності  відносно показників механічних властивостей тчас (часового опору розриву) заготівки зі зміною fрух: показники fрух знаходяться у прямій пропорційній залежності з показниками і не залежать від зміни напряму руху заготівки під , час подолання СТС; у випадку поступального руху заготівки процеси  та fрух знаходяться в оберненій пропорційній залежності відносно показників  , тчас; у випадку реверсивного руху заготівки процеси  та fрух знаходяться в прямій пропорційній залежності до тчас; у випадку реверсивного руху заготівки спостерігається зниження параметра пошкоджуваності заготівки в циклі, що дозволяє підвищити показники тчас. Показано, що якщо fрух  const, то зміна швидкості Vрух і тривалість руху tрух заготівки в циклі впливають тільки на параметр пошкоджуваності  і відповідно на механічні властивості  тчас заготівки. Показники  і в завжди мають обернені пропорційні залежності незалежно від напряму руху заготовки під час подолання СТC.

The paper reports the results of a study of the parallel processes occurring in the billet during the time of changes in the continuous casting process parameters. As found, due to a change in the rate of movement of the billet fmov, there are parallel changes in rheological (damage parameter ) and mechanical properties (ultimate tensile strength TS) processes that occur in the billet. As revealed, the additional thermophysical process exists in the billet such as  the growth rate of the thickness of the billet crust under variations in fmov.  It follows there from that the values of represent an additional parallel  process. A found, the and the solidification coefficient ksol are the same thermophysical value, whence it follows that ksol has not a constant value, but depends on the time of solidification or on the reduced thickness of the billet R red; ksol  const can only be under the conditions Rred  const to determine the k sol of the same metal or alloy; only after that the ksol values for various metals and alloys can be compared. As revealed, the direction of movement while overcoming the static friction force (SFF) affects the investigated properties of the billet: the values of the process parameters of fmov are in direct proportion to the values of the thermophysical properties of the billet of both under the translational and reverse movement of the billet while overcoming the static friction force with the translational movement of the billet, the values of the mechanical properties TS of the billets are in inverse proportion  to the values of the investigated processes such as, , and fmov; with the reverse movement of the billet, the values of the processes , and fmov are in direct proportion to the values of the mechanical properties TS of the billets; with the reverse movement of the billet, a decrease in the damage parameter of the billet in the cycle is observed, which makes it possible to increase the values of  TS. As shown, the values of the mechanical properties of TS of the billets can simultaneously affect two process parameters, the speed of movement V mov and the time of movement tmov of the billet in the cycle at fmov  const. As revealed, the direction of movement of the billet while overcoming SFF is a trigger to start the process of reducing the damage parameter in the billet during the transition from translational to reverse movement. As  shown, if the following parallel processes of fmov, and TS are in direct proportion, then it is possible to predict the values of TS by using both the values  of fmov and.