Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . Л . А . Бохоева и др Моделирование влияния … 2017 № 4 (36) с . 39-44 39 УДК 621.771.073 DOI: 10.18324/2077-5415-2017-4-39-44 Моделирование влияния напряженного состояния на структурные превращения в элементах конструкций в процессе термообработки Л . А . Бохоева 1 а , Е . Б . Бочектуева 1 b , В . Е . Рогов 2 с 1 Восточно - Сибирский государственный университет технологий и управления , ул . Ключевская 40 в , Улан - Удэ , Республика Бурятия 2 Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН , ул . Сахьяновой 6, Улан - Удэ , Россия a bohoeva@yandex.ru , b bochektueva.e@yandex.ru , с rogov54v@mail.ru C татья поступила 3.10.2017, принята 27.10.2017 В статье представлен расчет формирования различных структур при термической обработке . Кинетика превращений в деталях при термообработке существенно отличается от кинетики , полученной для стали , не подвергавшейся механическо - му воздействию . Влияние пластических деформаций при этом незначительно . Источниками остаточных термонапряжений являются деформации , связанные с неравномерностью температурного поля и со структурными превращениями . Остаточ - ные напряжения , возникающие в элементах после их изготовления , формируются в процессе окончательной термической обработки . Для определения указанных термических напряжений необходимо решить связанную задачу термоупруговязко - пластичности для материала с нестационарной структурой . Нестабильность структуры обусловлена тем , что при терми - ческой обработке стали происходят ее структурные превращения , в процессе которых выделяется скрытая теплота структурных переходов , а также происходит изменение объема , связанное с формированием другой кристаллической решет - ки . Кроме этого , структурные превращения оказывают существенное влияние на механические свойства стали . Сложные температурные режимы , реализуемые при термообработке прокатных валков , предъявляют особые требования к расчету структурного состояния . Ключевые слова : термическая обработка ; структурное состояние ; аустенит ; живучесть . Modeling the influence of stress on structural transformations in structural elements during heat treatment L.A. Bokhoeva 1 a , E.B. Bochektueva 1 b , V.E. Rogov 2 с 1 East Siberian State University of Technology and Management; 40B, Kluchevskaya St., Ulan-Ude, Republic of Buryatia, Russia 2 Baikal Institute of Nature Management Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Sakhyanovoy str., 6Ulan-Ude, Russia a bohoeva@yandex.ru , b bochektueva.e@yandex.ru, с rogov54v@mail.ru Received 3.10.2017, а ccepted 27.10.2017 The calculation of the formation of various structures during heat treatment is presented in the article. The kinetics of transforma- tions in details during heat treatment is significantly different from the kinetics obtained for steel not subjected to mechanical action. The effect of plastic deformation is insignificant. The sources of residual thermal stresses are deformations associated with the uneven- ness of the temperature field and with structural transformations. Residual stresses arising in the elements after their manufacture are formed during the final heat treatment. To determine these thermal stresses, it is necessary to solve the related problem of thermoelastic coupler plasticity for a material with a nonstationary structure. The instability of the structure is due to the fact that during the thermal treatment of steel structural transformations take place in it. In the course of these transformations, the latent heat of the structural transitions is released, and a volume change is associated with the formation of another crystal lattice. In addition, structural transfor- mations have a significant effect on the mechanical properties of steel. The complex temperature regimes realized during the heat treatment of rolling rolls make special demands on the calculation of the structural state. Key words : heat treatment; structural state; austenite; survivability. Введение При термообработке различные точки тела нагрева - ются и остывают по - разному , и поэтому детали имеют неоднородную структуру . Сложные температурные ре - жимы , реализуемые при термообработке , предъявляют особые требования к расчету структурного состояния . Математическое моделирование распада аустенита не может основываться на данных , взятых из термокинети - ческих диаграмм , так как условия охлаждения различ - ных точек валка при термической обработке существен - но отличаются от охлаждения с постоянной скоростью . Наилучшее согласование с экспериментом достигается в случае прогнозирования структурных превращений при произвольном изменении температуры по теории изоки - нетических реакций [1, 2].