ФГБОУ ВО ВятГУ, Киров, Россия:

М. З. Певзнер, профессор, эл. почта: mikhailpevzner@yandex.ru

Рассмотрены особенности непрерывного индукционного нагрева в поперечном магнитном поле с целью получения наиболее однородных свойств отожженного латунного проката. Работы проводили с использованием трехфазного индуктора промышленной частоты, представляющего собой комплекс из нескольких автономных индукторов (модулей), состоящих из нижней (неподвижной) и верхней, расположенной над движущейся отжигаемой полосой или лентой, половин. Варьировали число работающих индукторов и схемы их подключения (треугольник – звезда), ширину, толщину и марку сплава (Л63, Л68) отжигаемого проката, величину бокового смещения нижней и верхней половин модулей в противоположные стороны от оси, режим отжига и скорость охлаждения отожженных полос. Исследованы возможности нивелирования негативных последствий влияния поперечного краевого эффекта на неоднородность свойств по ширине отожженного проката. Установлена зависимость распределения свойств от соотношения ширины отжигаемого проката и ширины индуктора; найдено оптимальное соотношение, существенно уменьшающее поперечную неоднородность свойств. Опробовано смещение верхней и нижней половин индуктора в разные стороны относительно оси полосы или ленты и установлена эффективность его использования в случаях, когда соотношение ширины проката и ширины индуктора неоптимально. Показано, что такое смещение должно расширить возможности индукционного нагрева, повысить его универсальность, но способ нуждается в дальнейших детальных исследованиях. Установлено, что совмещение быстрого нагрева проката в поперечном магнитном поле (TFIH) с последующим выравнивающим подогревом проката также повышает однородность получаемых свойств. При отжиге проката до мягкого состояния наиболее однородные свойства получают, когда полосу, отожженную методом TFIH, при достаточно высокой температуре сматывают в рулон, который затем медленно остывает.

1. Blinov K. et al. Dynamics of electrothermal processes for cut or welded strips in the induction through-heaters // Proceedings of the 2016 IEEE North West Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference. EIConRusNW 2016. 2016. P. 508–512.
2. Yermekova M., Galunin S. A. Numerical simulation and automatic optimization of the disk induction heating system // Proceedings of the 2017 IEEE Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference. ElConRus 2017. 2017. Р. 1085–1090.
3. Demidovich V. B., Rastvorova I. I., Sitko P. A. Advanced Induction Heating of Thin Plate Products // ActaTechnica CSAV (Ceskoslovensk AkademieVed). 2014. Vol. 59, No. 3. Р. 291–301.
4. Barglik J. Induction Heating of Thin Strips in Transverse Flux Magnetic Field // Advances in Induction and Microwave Heating of Mineral and Organic Materials. ed. by S. Grundas. Rijeka, Croatia: In Tech, 2011. P. 207–232.
5. Певзнер М. З., Широков Н. М., Хаютин С. Г. Непрерывная индукционная термообработка лент и полос. — М. : Металлургия, 1994. — 128 c.
6. Nikanorov A. et al. Investigation, design and optimization of transverse flux induction heaters // Proceedings of the International Seminar on Heating by Internal Sources. — Padua, 12–14 September 2001. Р. 553–558.
7. Zlobina M., Nake B., Nikanorov A. Methods to control the temperature profile in transverse flux induction heaters // Proceedings of the International Induction Heating Seminar. — Padua, 2010 May 18–21. 2010. Р. 465–471.
8. Mannanov E., Galunin S., Blinov K. Numerical optimization of transverse flux induction heating systems // Proceedings of the 2015 IEEE North West Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference, ElConRusNW 2015. 2015. Р. 241–244.
9. Zhang Y. H., Chen Y. J. Magneto-Thermal Simulation Analysis of the Sheet Metal in the Transverse Flux Induction Heating Process // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 644–650. Р. 4960–4963.
10. Pevzner M. Z. Temperature and property distribution over the width of a strip annealed in a transverse magnetic field // Metal Science and Heat Treatment. 2010. Vol. 52, Iss. 7–8. P. 382–387.
11. Горелик С. С., Добаткин С. В., Капуткина Л. М. Рекристаллизация металлов и сплавов : 3-е изд. — М. : МИСиС, 2005. — 432 с.
12. Naiyu Sun et al. Effect of Heating Rate on Recrystallization of Twin Roll Cast Aluminum // Metallurgical and Materials Transactions: A. 2008. Vol. 39, No. 1. P. 165–170.
13. Варавка В. Н. Динамический анализ эволюции дефектной среды металлического сплава в условиях сверхбыстрого охлаждения сплавов // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 102, № 1. С. 5–13.
14. Se-Jong Kim, Yi-Gil Cho, Dong-Woo. Boundary Migration Induced Plasticity during Recrystallization and Growth under Applied Stress // Materials Science Forum. 2007. Vol. 558–559. P. 533–537.
15. Watanabe T., Tsurekawa S., Zhao X., Zuo L. Grain boundary engineering by magnetic field application // Scripta Materialia. 2006. Vol. 54, Iss. 6, March. P. 969–975.
16. Masato Enomoto. Enhanced Phenomena in Metals with Electric and Magnetic Fields: II Magnetic Fields // Materials Transactions. 2005. Vol. 46, No. 6. P. 1088–1092.
17. Эстрин Э. И. Пластичность при рекристаллизации сплавов // Физика металлов и металловедение. 2006. Т. 102, № 3. С. 346–349.
18. Pevzner M. Z. Perfection of the production technology of a brass fillet with use of the continuous inductive thermal handling in a cross-section magnetic field // Metal Science and Heat Treatment. 2012. Vol. 54, No. 3–4, July. P. 178–183.
19. Пат. 2071991 РФ, МКИ5 C 22 F 1/08, C 21 D 1/42. Способ регулирования нагрева по ширине полосы при термообработке / Широков Н. М., Лужбин А. С., Певзнер М. З. и др. — № 93054734/02 ; заявл. 08.12.1993 ; опубл. 20.01.1997.
20. Барышев А. В. К вопросу использования надстройки Excel «поиск решения» в задачах линейного программирования // Науковедение : электрон. науч.-техн. журн. 2012. №3. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/54TVN315.pdf (дата обращения: 16.10.2018). DOI: 10.15862/54TVN315