Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы прочно сти крупногабаритных опорных и рабочих валков листопрокатных станов и основные задачи, рассмат риваемые в работе 12
1.1. Современные требования по твердости и прочности крупногабаритных прокатных валков мощных прокатных станов 12
1.2. Основные особенности технологии термообработки и тепловой посадки крупногабаритных прокатных валков 21
1.3. Анализ причин выхода из строя прокатных валков и методов их неразрушающего и разрушающего контроля 32
1.4. Обзор и анализ исследований в области прочности цельнокованых и бандажированных валков 39
1.5. Выводы по главе 1 65
Глава 2. Экспериментальное исследование и теоре тическое описание физико-механических свойств валковой стали 75х2гнмф при термообработке 69
2.1. Дилатометрическое исследование для изучения объемных изменений при термообработке 69
2.2. Влияние напряженного состояния на структурные превращения в процессе термообработки 77
2.2.1 Исследование изотермического распада аустенита без нагрузки 78
2.2.2 Исследование распада аустенита под нагрузкой, сопоставимой с величиной термо напряжений в прокатных валках 81
2.3. Пластичность и ползучесть стабилизированных структур, аномальная ползучесть структурных превращений при термообработке 88
2.3.1. Изучение ползучести стали при температурах, характерных для начальной стадии закалки и отпуска 90
2.3.2. Изучение пластических свойств стали в различных структу-турньгх состояниях в диапазоне температур закалки 101
2.3.3. Исследование пластичности структурных превращений при термообработке стали 111
2.4. Выводы по главе 2 118
Глава 3. Математическое моделирование термоме ханических процессов, протекающих в крукногабаритных прокатных валках при термообработке 120
3.1. Связь задач теплопроводности, расчета структурного и напряженного состояний при термообработке 120
3.2. Определяющие уравнения задачи термоупруговязкопластич-ности с учетом структурных превращений 125
3.3. Алгоритм решения осесимметричной задачи термоупруговяз-копластичности методом дополнительных деформаций на основе МКЭ... 134
3.4. Обоснование подхода к оценке трещиностойкости прокатных валков 144
3.5. Выводы по главе 3 160
Глава 4. Расчет температурно-структурного состоя ния и твердости крупногабаритных бандажей и цель нокованых валков при термообработке 162
4.1. Математическое моделирование структурных превращений при термообработке прокатных валков 162
4.2. Расчетное определение твердости прокатного валка 167
4.3. Решение задачи теплопроводности для термообработки крупногабаритных бандажей методом конечных разностей 172
4.4. Решение задачи теплопроводности для индукционной закалки цельнокованых прокатных валков методом конечных элементов 182
4.5. Выводы по главе 4 196
Глава 5. Расчет напряженного состояния крупно габаритных прокатных валков при термообработке и прессовой посадке 198
5.1. Расчет напряженного состояния крупногабаритного бандажа при нормализации и объемной закалке 198
5.2. Расчет напряженного состояния в бандажированном валке после прессовой посадки 214
5.3. Расчет напряженного состояния в цельнокованом валке при индукционной закалке 225
5.4. Выводы по главе 5 236
Глава 6. Расчет на гарантированную прочность крупногабаритных цельнокованых и бандажированных валков 239
6.1. Оценка трещиностойкости цельнокованого валка при наличии поперечных трещин 239
6.2. Оценка трещиностойкости бандажированного валка при наличии продольных трещин 251
6.3. Рекомендации по совершенствованию технологии термообработки и тепловой посадки крупногабаритных прокатных валков 264
6.4. Выводы по главе 6 278
Общие выводы и основные результаты работы 280
Список использованных источников 283
