Science intensive technologies in mechanical engineering Science intensive technologies in mechanical engineering Наукоёмкие технологии в машиностроении 2223-4608 19365 10.12737/article_5a313b637d37c8.44867396 НАУКОЁМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАГОТОВИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (архивировано) SCIENCE INTENSIVE TECHNOLOGIES IN BLANK PRODUCTION (archived) НАУКОЁМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАГОТОВИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (архивировано) Experimental investigation of high-temperature 40H steel blank cooling Экспериментальное исследование охлаждения высокотемпературной металлической заготовки из стали 40Х Макаров С. С. Makarov S. S. ssmak15@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Чекмышев К. Э. Chekmyshev K. E. ssmak15@mail.ru Институт механики Уральского отделения РАН Ижевск Россия Institute of Mechanics of Urals Branch of RAS Izhevs Russian Federation Институт механики Уральского отделения РАН Ижевск Россия Institute of Mechanics of Urals Branch of RAS Izhevsk Russian Federation 2017 12 3 7 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/19365/view

Приведены результаты натурного эксперимента, полученные при охлаждении высокотемпературной металлической заготовки из стали 40Х потоком недогретой воды. Приведена методика проведения эксперимента. Показаны изменения характерной температуры поверхности заготовки, охлаждаемой потоком воды по времени.

The results of the full-scale experiment obtained at high-temperature 40H steel blank cooling with a flow of sub-cooled water are shown. To carry out experiments there is designed and assembled a device for a visual observation and fulfillment complex measurements of blank surface temperatures. For the 40H steel blank with a diameter of 24 mm, by the initial temperature of 800ºC, moving in a cooling area at a speed of m/s the experimental measurements of a surface temperature at cooling with a water flow at a speed of m/s are carried out. The initial water temperature is 20ºC. The measurements of a blank surface temperature were performed with the aid of a thermal imager of NEC TH9100 Pro WRI (Japan) type. There was not observed an intensive bleb steam formation in the flow of strong sub-cooled water. In the water flow at the blank border insignificant steam areas were observed which were carried away at once with a water flow. Changes of a typical temperature in a blank cooled with a water flow according to a time period are shown.

 охлаждение заготовка поток газожидкостной среды натурный эксперимент. cooling blank gas-liquid medium flow full-scale experiment

Полевой, С. Н., Евдокимов, В. Д. Упрочнение ма-шиностроительных материалов: Справочник. - М.: Машиностроение, 1994. - 496 с. Polevoy, S.N., Yevdokimov, V.D. Engineering Material Strengthening: Reference Book. - M.: Mechanical Engineering, 1994. - pp. 496. А. с. № 579322 СССР. Устройства для охлаждения прокатных изделий /Черненко В.Т. , Узлов И.Г., Худик В.Т., Поляков С.Н., Бухиник Е.Н., Манько В.В., Кугушин А.А., Казырский О.Л., Ереметов А.М. 1977. Author’s Certificate No. 579322 the USSR. Devices for Rolled Product Cooling / Chernenko V.T., Uzlov I.G., Khudik V.T., Polyakov S.N., Bukhinik E.N., Manko V.V., Kugushin A.A., Kazyrsky O.L., Yeremetov A.M. 1977. Макаров, С.С., Дементьев, В.Б. Численное моде-лирование теплообмена при охлаждении высокотемпературной металлической заготовки из стали 30ХГСН2А // Наукоёмкие технологии в машиностроении. - 2017. - № 9 (75). - С. 3-8. Makarov, S.S., Dement'ev, V.B. Chislennoe mode-lirovanie teploobmena pri ohlazhdenii vysokotemperaturnoy metallicheskoy zagotovki iz stali 30HGSN2A // Naukoemkie tehnologii v mashinostroenii. - 2017. - № 9 (75). - S. 3-8. Макаров С.С., Карпов А.И., Макарова Е.В. Математическая модель конвективного теплообмена при взаимодействии потока охлаждающей жидкости, двигающегося вдоль поверхности нагретого металлического цилиндра // Химическая физика и мезоскопия. - 2016. - Т. 18. - № 1. - С. 32-40. Makarov S.S., Karpov A.I., Makarova E.V. Simulator of convective heat exchange at interaction of cooling liquid flow moving along a surface of heated metal cylinder // Chemical Physics and Mesoscopy. -2016. - Vol. 18. - No.1. - pp. 32-40. Липанов, А.М., Макаров, С.С., Карпов, А.И., Макарова, Е.В. Численное исследование охлаждения высокотемпературного металлического цилиндра потоком газожидкостной среды // Теплофизика и аэромеханика. - 2017. - Т. 24. - № 1. - С. 53-59. doi: 10.1134/S0869864317010061. Lipanov, A.M., Makarov, S.S., Karpov, A.I., Makarova, E.V. Chislennoe issledovanie ohlazhdeniya vysokotemperaturnogo metallicheskogo cilindra potokom gazozhidkostnoy sredy // Teplofizika i aeromehanika. - 2017. - T. 24. - № 1. - S. 53-59. doi: 10.1134/S0869864317010061. Makarov S.S., Dement’yev V.B., Makarova E.V. Mathematical modeling of cooling high-temperature cylindrical workpieces // Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 393-399. doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.734 Makarov S.S., Dement’yev V.B., Makarova E.V. Mathematical modeling of cooling high-temperature cylindrical workpieces // Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 393-399. doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.734 Макаров, С.С. Численное моделирование процесса охлаждения металлического цилиндра потоком газожидкостной среды, двигающимся горизонтально в кольцевом канале // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2017. - Т. 17. - № 2. - С. 324 - 331. Makarov, S.S. Numerical simulation of metal cylinder cooling process with flow of gas liquid medium moving horizontally in ring channel // Scientific Technical Bulletin of Information Technologies, Mechanics and Optics. - 2017. - Vol. 17. - No.2. - pp. 324-331. Четкарев, В. А., Дементьев, В. Б., Шаврин, О. И. Анализ и оптимизация технологий упрочнения металлопродукции методом ВТМО. - Ижевск: Институт прикладной механики УрОРАН, 1996. - 136 с. Chetkarev, V. A., Dement'ev, V. B., Shavrin, O. I. Analiz i optimizaciya tehnologiy uprochneniya metalloprodukcii metodom VTMO. - Izhevsk: Institut prikladnoy mehaniki UrORAN, 1996. - 136 s. Стали и сплавы. Марочник / под ред. В.Г.Сорокина, М.А. Гервасьева. - М.: Изд-во Интермет Инжиниринг, 2001. - 608 с. Stali i splavy. Marochnik / pod red. V.G.Sorokina, M.A. Gervas'eva. - M.: Izd-vo Intermet Inzhiniring, 2001. - 608 s. Makarov, S.S., Dementiev, V.B. Digital heat exchange simulation at cooling high-temperature metal blank of steel 30ChGSN2A // Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering. - 2017. - No.9 (75). - pp. 3-8. Makarov, S.S., Dementiev, V.B. Digital heat exchange simulation at cooling high-temperature metal blank of steel 30ChGSN2A // Science Intensive Technologies in Mechanical Engineering. - 2017. - No.9 (75). - pp. 3-8. Lipanov, A.M., Makarov, S.S., Karpov, A.I., Makarov, E.V. Numerical investigation of cooling high-temperature metal cylinder with gas-liquid medium flow // Thermo-physics and Airflow Mechanics. - Vol.24. - No.1. - pp. 53-59. doi: 10.1134/S0869864317010061. Lipanov, A.M., Makarov, S.S., Karpov, A.I., Makarov, E.V. Numerical investigation of cooling high-temperature metal cylinder with gas-liquid medium flow // Thermo-physics and Airflow Mechanics. - Vol.24. - No.1. - pp. 53-59. doi: 10.1134/S0869864317010061. Makarov S.S., Dement’yev V.B., Makarova E.V. Mathematical modeling of cooling high-temperature cylindrical workpieces // Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 393-399. doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.734 Makarov S.S., Dement’yev V.B., Makarova E.V. Mathematical modeling of cooling high-temperature cylindrical workpieces // Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 393-399. doi: 10.1016/j.proeng.2016.06.734 Chetkarev, V.A., Dementiev, V.B., Shavrin, O.I. Analysis and Optimization of Techniques for Metal Produce Strengthening by Method of VTMO. - Izhevsk: Institute of Applied Mechanics of Urals Branch of RAS, 1996. - pp. 136. Chetkarev, V.A., Dementiev, V.B., Shavrin, O.I. Analysis and Optimization of Techniques for Metal Produce Strengthening by Method of VTMO. - Izhevsk: Institute of Applied Mechanics of Urals Branch of RAS, 1996. - pp. 136. Steel and Alloys. Grade Catalogue / under the editorship of V.G. Sorokin, M.A. Gervasiev. - M.: Intermet Engineering Publishers, 2001. - pp. 608. Steel and Alloys. Grade Catalogue / under the editorship of V.G. Sorokin, M.A. Gervasiev. - M.: Intermet Engineering Publishers, 2001. - pp. 608.