Метод и алгоритмы обработки информации для оценки механических характеристик холоднокатаных углеродистых сталей

• Автор: Сарычева, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 130 с. : ил.

1. Общая характеристика проблемы оценки механических свойств углеродистых сталей при холодной листовой прокатке.
1.1 Общая характеристика методов определения механических свойств углеродистых сталей.
1.2 Характеристика процесса холодной листовой прокатки углеродистых сталей, как объекта оценки механических свойств.

1.3 Определение требований к математическому обеспечению оценки механических свойств

1.4 Выводы
2. Математическое обеспечение метода определения механических характеристик углеродистых сталей при холодной листовой прокатке.
2.1 Разработка математической модели оценки геометрических параметров микроструктуры при деформации углеродистых сталей
2.1.1 Оценка размера зерна микроструктуры при холодной деформации углеродистых сталей
2.1.2 Оценка коэффициента анизотропии формы зерна микроструктуры при деформации углеродистых сталей.
2.1.3 Оценка угла отклонения продольной оси зерна микроструктуры от оси изделия при деформации углеродистых сталей
2.1.4 Математическая модель оценки геометрических параметров зеренной структуры холоднодеформированного металла
2.2 Разработка метода оценки механических характеристик холоднокатаных углеродистых сталей
2.2.1 Определение сопротивления деформации холоднокатаных углеродистых сталей
2.2.2 Определение предела прочности и твердости холоднокатаных углеродистых сталей
2.3 Выводы
3. Алгоритмическое обеспечение метода определения механических характеристик углеродистых сталей по параметрам микроструктуры
3.1 Алгоритм оценки размера зерна микрострукту ры при холодной деформации углеродистых сталей.
3.2 Алгоритм оценки коэффициента анизотропии формы зерна микроструктуры при холодной деформации углеродистых сталей.
3.3 Алгоритм оценки угла отклонения продольной оси зерна микроструктуры от оси изделия при холодной деформации углеродистых сталей
3.4 Алгоритм оценки механических характеристик углеродистых сталей по параметрам микроструктуры.
3.5 Алгоритм определения доверительных интервалов колебаний механических
характеристик прокатываемых полос.
3.6. Обобщенный алгоритм оценки механических свойств холоднокатаных
углеродистых сталей.
3.7 Выводы
4. Экспериментальные исследования метода и алгоритмов обработки информации в системе оценки механических характеристик углеродистых сталей при холодной листовой прокатке.
4.1 Основные функциональные элементы и блоки
4.2 Методика настройки алгоритмического обеспечения.
4.3 Результаты экспериментальных исследований.
4.4 Перспективы применения разработанных метода и алгоритмов в системах расчета энергосиловых параметров процесса холодной прокатки
4.5 Выводы.
Заключение.
Список литературы


Диссертационная работа выполнялась в рамках федеральной целевой программы Проведение научных исследований коллективами научнообразовательных центров в интересах развития высокотехнологичных секторов экономики по государственному контракту . Министерством образования и науки Российской Федерации и ФГБОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет. Обоснованность и достоверность основных положений диссертации подтверждена сопоставлением результатов определения механических характеристик по разработанному методу с экспериментальными данными, в том числе полученными другими авторами. Достоверность алгоритмов оценки параметров микроструктуры металла подтверждена непосредственными измерениями размеров и коэффициента анизотропии зерен, выполненными на образцах холоднокатаных сталей. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на Седьмом конгрессе прокатчиков Москва, октября г. Третьей международной научнотехнической конференции Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования Вологда, ноября г. VI Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов Москва, ноября г. Всероссийском научном семинаре Научнотехнический прогресс в металлургии в рамках Всероссийской научнопрактической конференции Череповецкие научные чтения Череповец, ноября г. ММТО ЧТУ Череповец, , на коллоквиуме Лаборатории пластической деформации ИМЕТ РАН им. Байкова Москва, . Публикации. По материалам диссертации издано публикаций, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы, включающего наименований. Работа изложена на 1 странице машинописного текста, содержит рисунков и таблиц. В первом разделе дана общая характеристика методов определения механических свойств углеродистых сталей. Рассмотрены основные геометрические параметры микроструктуры и их изменение в процессе холодной пластической деформации. Представлен обзор существующих математических моделей определения механических свойств металлов и сплавов по параметрам микроструктуры. Анализ литературных источников показал, что оценка механических характеристик металлов в абсолютном большинстве случаев осуществляется на основе средних значений одного из параметров микроструктуры чаще среднего размера зерна. Это приводит к снижению точности и достоверности оценки механических характеристик углеродистых сталей. На основании этого сделан вывод о необходимости создания усовершенствованного метода оценки механических свойств по параметрам микроструктуры углеродистых сталей на основе алгоритмов определения геометрических параметров зеренной структуры деформированного металла. Разработана математическая модель оценки геометрических параметров микроструктуры при деформации углеродистых сталей, позволяющая определить их средние значения по известным средним значениям параметров микроструктуры. На основе прямых измерений геометрических параметров микроструктуры сталей Г1СУ, и др. Установлено, что размеры зерен подчиняются нормальному закону распределения, коэффициенты анизотропии формы зерен логарифмически нормальному, а угол отклонения продольной оси зерна от оси изделия распределен по закону Лапласа. Разработан новый метод определения сопротивления деформации, предела прочности и твердости холоднокатаных углеродистых сталей, отличием которого является использование для расчетов относительного геометрического показателя коэффициента анизотропии формы зерна. Использование данного параметра позволяет уменьшить влияние погрешности измерения параметров микроструктуры на точность определения механических свойств деформированных металлов. Данный метод позволяет определить среднее значение изменения предела текучести, предела прочности и твердости стали в результате холодной прокатки, используя коэффициент анизотропии формы зерна исходной микроструктуры. Кроме того, с помощью данного метода можно определить доверительный интервал, в который с заданной вероятностью попадают значения приращений предела текучести, предела прочности и твердости стали после прокатки.