Название |
Исследование остаточных
литейных напряжений в чугунных прокатных валках |
Информация об авторе |
АО «НПО ЦНИИТМАШ», Москва, Россия:
Е. В. Ковалевич, главный научный сотрудник лаборатории литейных процессов, докт. техн. наук, профессор Ф. А. Нуралиев, заведующий лабораторией литейных процессов, канд. техн. наук К. Л. Косырев, заместитель генерального директора по научной работе, докт. техн. наук, эл. почта: klkosyrev@cniitmash.com Н. С. Гущин, главный научный сотрудник лаборатории литейных процессов, канд. техн. наук |
Реферат |
Метод магнитной памяти металла (МПМ) — принципиально новое направление в технической диагностике. Это пассивный метод, при котором используется информация, излучаемая изделием или конструкцией. МПМ, кроме раннего обнаружения развивающегося дефекта, дает информацию о фактическом напряженно-деформированном состоянии объекта контроля. При диагностике оборудования с использованием МПМ основным критерием зон концентрации напряжений является наличие в этой зоне линий, характеризующихся сменой знака нормальной составляющей собственного поля рассеяния. Исследования показали, что вылеживание валков в течение 22 сут. значительно снижает уровень остаточных напряжений, а увеличение продолжительности вылеживания валков способствует большему снижению напряжений в отливках. Проведенные исследования показали, что применение метода МПМ позволило оценить неравномерность напряженно-деформированного состояния валков и выявить зоны концентрации напряжений — источники образования трещин. Вылеживание валков после отливки приводит к существенному снижению уровня остаточных напряжений. Грубая механическая обработка приводит к возникновению зон с повышенным уровнем остаточных напряжений, что может инициировать образование трещин в валках в процессе их эксплуатации. Применение метода МПМ позволит разработать технологию ускоренного снятия напряжений в литых заготовках валков после их механической обработки, исключив вылеживание. |
Ключевые слова |
Технология, прокатные валки, технологический цикл, метод магнитной памяти металла,
ферромагнитные изделия, диагностика оборудования, контроль, исследование напряженного состояния валков, сканирование валков, градиент магнитного поля, напряженное состояние, механическая обработка, продолжительность вылеживания |
Библиографический список |
1. Вида Г. В. Магнитный контроль склонности к образованию трещин в прокатных валках из белого чугуна ИЧХ16МЛ // Дефектоскопия. № 7, 2011. С. 22–28. 2. Гуляков А. А., Тухватулин И. Х., Потапов М. Г., Дегтяников В. Н. Производство центробежнолитых листопрокатных валков из прогрессивных материалов для станов горячей прокатки // Технологии металлургии; машиностроение и металлообработка. 2017. № 16. С. 150–160. 3. Власов В. Т., Дубов А. А. Физические основы метода магнитной памяти металла. — М. : ЗАО «ТИССО», 2004. — 424 с. 4. Zhao B., Yao K., Wu L., Li X., Wang Y.-S. Application of Metal Magnetic Memory Testing Technology to the Detection of Stress Corrosion Defect // Appl. Sci. 2020. Vol. 10. P. 7083. 5. Дубов А. А., Дубов А. А., Колокольников С. М. Метод магнитной памяти металла и приборы контроля. Учебное пособие. — М. : ЗАО «ТИССО», 2006. — 332 с. 6. Bao Sheng, Fu Meili, Hu Shengnan, Gu Yibin, Lou Huangjie. A Review of the Metal Magnetic Memory Technique. 2016. ASME 2016 35th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. 7. Yan T. J., Zhang J. D., Feng G. D. et al. Early inspection of wet steam generator tubes based on metal magnetic memory method // Procedia English 2011. Vol. 15, Iss. 1. P. 1140–1144. 8. Roskosz M., Rusin A., Kotowicz J. The metal magnetic memory method in the diagnostics of power machinery components // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2010. Vol. 43, Iss. 1. P. 362–370. 9. Пантелеева А. В., Ковалевич Е. В. Компьютерное моделирование напряженного состояния изложниц для слитков высоколегированной стали // Тяжелое машиностроение. 2013. № 6-7. С. 57–59. 10. Дубов А. А. Диагностика лопаток паровых турбин с использованием магнитной памяти металла // Контроль. Диагностика. 1998. № 4. С. 34–37. 11. Ковалевич Е. В. Компьютерное моделирование напряженного состояния для слитков высоколенированной стали // Сб. тезисов выступлений участников конференции «Проблемы разливки и кристаллизации стали, сварки, термообработки и математическое моделирование технологических процессов». 2012 г., г. Москва. С. 6–10. 12. Ковалевич Е. В., Баранов Б. С., Урин С. Л., Пантелеева А. В., Дубов А. А., Собранин А. А. Исследование напряжений в изложницах методом магнитной памяти // Литейщик России. 2011. № 10. С. 21–24. 13. Li Z., Dixon S., Cawley P., Jarvis R., Nagy P. B. Study of Metal Magnetic Memory (MMM) Technique Using Permanently Installed Magnetic Sensor Arrays // 43rd Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. 2017. Vol. 36. AIP Conference Proceeding. P. 110011. 14. Филимонов О. В., Богданов В. Ф. Магнитный метод контроля состояния труб, поверхностей нагрева котлов // Электрические станции. 1987. № 1. С. 38–44. 15. Villegas-Saucillo J. J., Díaz-Carmona J. J., Cerón-Álvarez C. A., Juárez-Aguirre R., Domínguez-Nicolás S. M., López-Huerta F., Herrera-May A. Measurement System of Metal Magnetic Memory Method Signals around Rectangular Defects of a Ferromagnetic Pipe // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. P. 2695. |