Випрямлення безперервнолитої заготовки

 

Безперервно литий злиток під час кристалізації постійно знаходиться під дією зовнішніх сил, величина і характер яких визначаються конструктивними параметрами МБЛЗ. Тому, для нього характерно одночасне існування умов кристалізації і деформування, що визначає можливість утворення дефектів, які мають різну природу [2,3].

Випрямлення безперервно литого злитка - це технологічно необхідна операція на машинах безперервного лиття заготовок криволінійного типу.

При випрямленні безперервно литого злитка з рідкою серцевиною, теплофізичні умови кристалізації й охолодження впливають на процес утворення внутрішніх тріщин.

Від того, як повинна бути побудована зона виправлення, що забезпечує деформацію злитка в двофазному стані без утворення тріщин, залежить вибір типу МБЛЗ, призначених для виробництва заготовок з високоякісних сталей.

Дослідження механічних властивостей різних сталей при високих температурах виявляє важливу закономірність: - усі сталі у визначеному інтервалі температур мають різко виражений провал міцності і пластичності. Цей інтервал, названий температурним інтервалом крихкості, характеризується низькими значеннями механічних характеристик, має різну величину і залежить від хімічного складу сталі.

Умова, при якій зі зменшенням швидкості деформації гранично припустимі деформації збільшуються, стала основною передумовою випрямляти не цілком затверділий злиток не в одній точці, а на ділянці зони вторинного охолодження деякої довжини, щоб значно зменшити швидкість деформації [13].

Розрахуємо криву плавного випрямлення злитка з рідкою серцевиною перетином . Базовий радіус кривизни радіальної ділянки , швидкість витягування злитка , відстань між точками виправлення . Приймаємо коефіцієнт кристалізації  і коефіцієнт інтенсивності охолодження , точку переходу від радіальної ділянки до криволінійної при , припустиму деформацію .

Повний час кристалізації злитка складе:

 

.

 

При  товщина кірки, що кристалізувалася, до моменту розгину злитка буде:

 

.

 

Час руху злитка до точки розгину:

 

.

 

Відстань від нейтральної осі до небезпечного шару:

.

 

Час перебування шару, що деформується, в температурному інтервалі крихкості:

 

.

 

Радіус першої точки правки злитка:

 

.

 

Аналогічно розраховуємо радіуси кривизни інших точок правки (табл. 5.2). Останньою точкою криволінійної ділянки приймається та, в якій за результатами розрахунку отриманий останній позитивний радіус. Отримання негативного радіусу свідчить про те, що крива перейшла через горизонт і розрахунок слід припинити.

 

Таблиця 5.2 - Радіуси кривизни точок правки злитка

№ точки і	1	2	3	4	5
Радіус кривизни 1012,22615,65921,771-127,363

 

Визначаємо кількість точок правки , яка відповідає кількості позитивних радіусів точок правки: .

Розрахунок координат точок правки починаємо з визначення координат точки кінця радіальної ділянки кривої плавного випрямлення:

 

Через цю точку проводимо вісь абсцис (вісь х) - тут нульове значення осі ординат (осі у). Вісь ординат проводимо через точку початку дуги базового радіусу - тут нульове значення осі абсцис.

Визначимо координати першої точки правки. Величина абсциси:

 

 

Визначаємо положення ординати точки правки відносно дуги базового радіусу:

 

 

Визначаємо величину відхилення ординати від дуги базового радіусу:

 

,

 

де  - величина кута, виражена в радіанах (відношення довжини дуги ч, що належить колу з радіусом R ₁ і розміщена між точкою кінця радіальної ділянки і точкою правки, до довжини радіусу цієї дуги R ₁).

Тоді величина ординати:

 

Для решти точок правки (точка правки n):

 

;

;

;

.

 

Таблиця 5.3 - Результати розрахунку кривої плавного випрямлення МБЛЗ

Радіус кривизни, Координати точок правки,

 

По отриманих координатах будуємо технологічну вісь МБЛЗ і відмічаємо на ній точки правки (рис. 5.1).

Отримана технологічна вісь відповідає осі злитка по його товщині, тому щодо цієї осі зображаємо на кресленні тіло злитка в масштабі по заданих розмірах. На тілі злитка також слід зобразити межі секцій ЗВО по прийнятій їх величині, а над початковою точкою технологічної осі в масштабі схематично зобразити кристалізатор.