Баранов І. Р. Процеси гідродинаміки і твердіння при одержанні тонкого листа методом двовалкового розливання сплавів на основі заліза та алюмінію

Дисертаційна робота присвячена розробці методу розрахунку та прогнозування фізико-технологічних параметрів двовалкової розливки-прокатки тонкого листа зі залізовуглецевих та алюмінієвих сплавів з урахуванням особливостей гідродинаміки та твердіння для забезпечення стійкого технологічного процесу. В роботі встановлено, що основна загальна проблема низької стабільності технологічного процесу двовалкової розливки-прокатки промислового отримання якісного тонкого металопрокату, обумовлена високою динамікою та взаємозалежністю фізико-гідродинамічних та механічних параметрів, які визначаються закономірностями теплофізичних та гідродинамічних процесів, що відбуваються в міжвалковому просторі установки двовалкового розливання. В основі методу розрахунку та прогнозування фізико-технологічних параметрів двовалкової установки, автором роботи покладено визначення положення границі зони кристалізації-деформації в міжвалковому просторі з урахуванням гідродинамічних та теплофізичних особливостей формування металевої кірки на поверхні валків-кристалізаторів. За допомогою фізичного моделювання та співставлення отриманих результатів з математичною моделлю, було отримано надійний метод аналізу та дослідження гідродинамічних процесів, що відбуваються в міжвалковому просторі. Встановлено наявність двох характерних зон циркуляції, нерівномірність розподілення течії розплаву в міжвалковому просторі та виникнення зворотної течії на поверхні меніску (ɑ ≥ 20о), швидкість якої зростає зі збільшенням діаметру валків і кута меніску. Для визначення положення точки змикання фронтів кристалізації відносно вісі валків-кристалізаторів, вперше автором роботи на основі наявних експериментальних даних, було розраховано коефіцієнти швидкості кристалізації в умовах двовалкової розливки-прокатки для алюмінію К=7,4 мм/сек0,5 та сталі К = 4,2 мм/сек0,5 , які значно перевищують коефіцієнти кристалізації цих металів для зливків. В роботі вперше математично описано залежність границі текучості залізовуглецевих і легованих сталей від температури в інтервалі «солідус-ліквідус». Отримані математичні залежності дають можливість моделювати поведінку металу при двовалковому розливанні, та інших процесах безперервного лиття. Результати досліджень, отримані в ході виконання дисертаційної роботи, були використані для експериментальних плавок на двовалковій ливарній машині (ФТІМС НАН України, м. Київ), та вперше визначено особливості формування листового прокату з алюмінієвих сплавів Д16, В95, АМг6, з широким інтервалом кристалізації ( ≥100° C)