Модель термічної обробки металів

Автор(и)

  • Valery Ivaschenko
  • Gennady Shvachych
  • Maryna Sazonova
  • Olena Zaporozhchenko
  • Volodymyr Khristyan

DOI:

https://doi.org/10.34185/1991-7848.2020.01.05

Ключові слова:

термічна обробка, багатопроцесорна обчислювальна система, математична модель, контроль параметрів, технологічний процес, температурний режим

Анотація

Серйозне скорочення лабораторних і дослідно-експериментальних досліджень можна здійснити шляхом розробки нових моделей термічної обробка металу на основі застосування багатопроцесорних обчислювальних комплексів. В даній роботі розглядається проблема розробки моделі теплової обробки металів на основі багатопроцесорних систем. Отриманий метал застосовується для виготовлення високоміцних кріпильних виробів методом холодного об'ємного штампування без завершуючої термічної обробки. В основу моделі покладено спосіб термічної обробки металу з низько- й середньовуглицевих сталей, призначених для холодної висадки. Застосування моделі має на меті поліпшення технологічних властивостей заготовок за рахунок забезпечення високої дисперсності й однорідності структури зразка за усією площиною його перерізу.
Технічний результат, який досягається при впровадженні запропонованої моделі, полягає в тому, що забезпечується висока дисперсність і однорідність структури зразка. Технологічний процес термічної обробки сталі характеризується високою продуктивністю, малим енергоспоживанням, поліпшеними експлуатаційними характеристиками. Застосування установки для реалізації режиму сфероїдизуючого відпалу зумовлює рівномірний розподіл глобул цементита у ферритной матриці, а значить забезпечує необхідні механічні властивості металу для його подальшої холодної деформації. Програмні засоби багатопроцесорної обчислювальної системи дозволяють контролювати температурні режими, як за усією площиною перерізу зразка, так і за його довжиною. Контроль таких температурних режимів здійснюється в центрі площини перерізу зразка.
Проведено експериментальні дослідження термічної обробки металовиробу. Для випробування функцій запропонованої моделі було проведено декілька експериментів, коли дріт діаметром 20 мм із сталі 20Г2Г піддавався термічній обробці. Експериментальні дослідження показали, що метал, зберігаючи необхідну твердість, має необхідні властивості еластичності. Крім того, проведені експерименти показали, що початкова структура сталі певним чином, впливає на подальше структуроутворення та механічні властивості матеріалу.

Посилання

Ivaschenko, V., Alishov, N., Shvachych, G., Tkach, M.: Latest technologies based on use of high-efficient multiprocessing computer systems. Journal of Qafqaz University. Mathematics and Computer Science. Baku, Azerbaijan. – Vol. 1. – Numb. 1: 44 – 51 (2015).

Ivaschenko, V., Shvachych, G., Tkach, M.: Prospects of network interface Infiniband in multiprocessor computer system for solving problems of calculations’ area spreading. System technologies. – № 2(91). – Dnipropetrovs’k: 32 – 43 (2013).

Shvachych, G., Shmukin, A.: Features of designing parallel computational algorithms for PCs in heat and mass transfer problems. East European Journal of Advanced Technologies. 2 (8), pp. 42-4 (2004).

Shvachych, G., Shmukin, A.: On the concept of unlimited parallelism in heat conduction problems. East European Journal of Advanced Technologies. 3 (9), pp. 81-84 (2004).

Ivaschenko, V., Shvachych, G., Tkach, M.: Specifics of Constructing of Maximally Parallel Algorithmic Forms of the Solving of the Applied Tasks. System Technology: Regional Interuniversity Collection of Proceedings, 3 – 9, 91 (2014).

Dolzhenkov, I., Bolshakov, V, Dolzhenkov, V.: Equipment of thermal shops. - Dnepropetrovsk: PGASiA, 320 p., (2004).

Shvachych, G., Sobolenko, A., Sobolenko, A.: Investigation of the temperature regime of operation of annealing furnaces of mine type of wire riots. Theory and practice of metallurgy. No. 1. - S. 59 - 62 (2003).

Khasin, G., Dianov, A., Popova, T., Kukartseva, L., Shamov, A.: Electro-thermal treatment and warm drawing of steel. - G.: Metallurgy . - 152 p. (1984).

Bobylev, M., Grinberg, V., Zakirov, D., Lavrinenko, Yu.: Preparation of the structure during the electrothermal treatment of steels for the upsetting of high-strength fasteners. Steel. - No. 11. - S. 54 - 60 (1996).

Zakirov, D., Bobylev, M., Lavrinenko, Yu., Lebedev L., Syuldin, V.: Patent of RF #2137847, cl. C 21 D 1/32, C 21 D 9/60, C 21 D 11/00. Installation for heat treatment of calibrated steel. Patent holder: Open Joint-Stock Company Avtonormal. - No. 98117255/02; declared 09/16/1998; publ. 09/20/1999.

Dolzhenkov, I., Dolzhenkov, I.: Spheroidization of carbides in steel. - G .: Metallurgy. – p, 143 (1984).

Ivashchenko, V., Bashkov, E., Shvachych, G., Tkach, M.: Pat. 61944 Ukraine, IPC C21D 1/26 (2006.01), G06F 15/16 (2006.01). Installation for heat treatment of long-steel products. Owners: National Metallurgical Academy of Ukraine, Donetsk National Technical University. - No. u 201014225; declared 11/29/2010; publ. 08/10/2011, Bull. Number 15.

Ivaschenko, V., Shvachych, G., Sobolenko, A., Protopopov D.: Information system of intelligent support of decision-making for rolling process. Eastern-european journal of enterprise technologies. – № 3. – pp. 4-9 (2003).

Shvachych, G., Sobolenko, A., Protopopov, D., Chuev, A.: Information system for tracking a pipe rolling unit 140 with tandem conditions. Theory and practice of metallurgy. - No. 5-6. - pp. 76 - 82 (2003).

Shvachych, G., Kolpak, V., Sobolenko, M.: Mathematical modeling of high-speed modes of heat treatment of long products. Theory and practice of metallurgy. National scientific and technical journal. - No. 4-5 (59-60). - pp. 61 - 67 (2007).

Shvachych, G.: On the algebraic approach in the concept of distributed modeling of multidimensional systems. Theory and practice of metallurgy. - No. 6 (61). - pp. 73 - 78 (2007).

Shvachych, G.: Mathematical modeling of a class of problems of metallurgical thermophysics based on multiprocessor parallel computing systems. Mathematical modeling. - No. 1 (18). - pp. 60 - 65 (2008).

Shvachych, G., Shmukin, A.: Some features of the design of algorithms for multiprocessor computing systems. Interstate Scientific-Methodological Conference “Problems of Mathematical Modeling”. - Dneprodzerzhinsk. - pp. 112 - 114 (2011).

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-03-27