Исследование, разработка и внедрение эффективных технологий производства полос и лент из стали и сплавов цветных металлов с заданными структурой и свойствами

• Автор: Алдунин, Анатолий Васильевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 369 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС.

1.1. Аналитический обзор методов повышения эффективности

I листопрокатного производства

1.1.1. Возможности регулирования производительности агрегатов и температурноскоростных режимов прокатки полос

1.1.2. Регулирование качества геометрии и поверхности полос

1.1.3. Влияние условий деформирования на пластические свойства и сопротивление деформации прокатываемых полос
1.1.4. Влияние технологических параметров на структуру и свойства горячекатаных полос

1.1.5. Основные направления совершенствования листопрокатного производства.

1.2. Анализ качества производимых полос .

1.3. Цель и задачи исследования
1.4. Усовершенствование методов разработки технологий прокатки полос
2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТОВ .
2.1. Методика моделирования условий структурообразования при
дробной горячей деформации на ШСГП .
2.2. Методика исследования преобразования структуры низкоуглеродистой
стали при последеформационном охлаждении .
2.3. Особенности методики исследования реологических свойств
сплавов
2.4. Методика исследования продольной устойчивости полос при
прокатке в вертикальных валках полосового стана
2.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2 .
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЛОС ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
3.1. Формирования структуры аустенита низкоуглеродистой стали
в процессе дробной горячей деформации .
3.2. Распределение пластической деформации по толщине прокатываемых
полос приумеренных обжатиях .
3.3. Преобразование структуры низкоуглеродистой стали при последеформационном охлаждении.
3.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТРУКТУРЫ ПОЛОС ИЗ СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ.
4.1. Определение сопротивления деформации бериллиевой бронзы
4.2. Исследование предельной пластичности сплавов БрБ2
4.3. Физическое моделирование процесса дробнойгорячей деформации
при прокатке полос из бериллиевой бронзы.
4.4. Исследование основных закономерностей упрочнения
разупрочненияпри прокатке цинктитапового сплава
4.5. Влияние режимов термомеханической обработки на механические
свойства дисперсионноупрочняемого медного сплава.
4.6. Исследование влияния основных металлофизических факторов
на упрочнение бериллиевой бронзы при производстве лент.
4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДОСТИЖЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ ПРОКАТЫВАЕМЫХ ПОЛОС.
5.1. Распределение пластической деформации по толщине полосы
5.2. Определение условий минимизации уширения при производстве
плоского проката.
5.3. Продольная устойчивость полос при прокатке в вертикальных валках.
5.4. Основные принципы оптимизации процессов прокатки полос с учетом пластичности металла .
5.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.
6. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМА НАСТРОЙКИ НШСГП НА ПРОИЗВОДСТВО КАЧЕСТВЕННЫХ СТАЛЬНЫХ ПОЛОС
6.1. Модель структурообразования полосы в чистовой группе НШСГП
6.2. Определение возможности регулирования структуры и механических свойств по толщине толстых полос при горячей прокатке.
6.3. Разработка корректировки модели структурообразования полосы применительно к условиям прокатки на НШСГП
6.4. Модель формирования структуры и механических свойств стальных
полос при охлаждении.
6.5. НШСГП как объект управления структурой прокатываемых полос.
Критерий оптимальной настройки стана.
6.6. Структура алгоритма настройки чистовой группы клетей НШСГП
6.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6.
7. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ ПОЛОС И ЛЕНТ
ИЗ СПЛАВОВ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ
7.1. Модели сопротивления пластической деформации и предельной пластичности сплава БрБ2
7.2. Модели формирования структуры и механических свойств при
прокатке полос из цинктитанового сплава.
7.3. Модели формирования механических свойств лент из бериллиевой
бронзы.
7.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 7.
8. РАЗРАБОТКА И ОСВОЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕЖИМОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛОС И ЛЕНТ ЗАДАННОГО КАЧЕСТВА
8.1. Разработка рациональных режимов горячей прокатки стальных полос на
8.2. Анализ схемы компоновки оборудования на участке чистовая группа моталки НШСГП.
8.3. Обводное устройство для горячей прокатки стальных штрипсов на нереверсивной двухвалковой клети.
8.4. Усовершенствование технологии и разработка рациональных режимов прокатки и термообработки лент из бериллиевой бронзы.
8.5. Разработка режимов прокатки лент из сплава цинктитан.
8.6. Стабилизация продольной устойчивости полос при прокатке в вертикальных валках полосового стана.
8.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 8.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
Список использованных источников


Меднобериллиевые сплавы с содержанием бериллия от 0,,7 до 2,,5 , называемые бериллиевыми бронзами, 7 обладают уникальным комплексом свойств хорошейгэлектро и теплопроводностью, высокой упругостью и коррозионной стойкостью, морозостойкостью 9 0 8 немагнитньг и. Период кристаллической решетки меди с увеличением содержания бериллия в меднобериллиевом сплаве до2,7 плавно уменьшается. Сплав меди с бериллием представляет собой твердыйраствор замещения 0. Атомный объем бериллия примерно в 1,5 раза меньше атомногообъема меди,9 Ч. V V. V . Бериллий в незначительных количествах действует как раскислитель меди Однако,, дляслитков бериллиевых бронз характерно наличие сильной ликвации. Так при среднем. Температура рекристаллизации. Медь вводят в цинк для уменьшения межкристаллитной коррозии, увеличения прочности и ударной вязкости. Растворимость меди при комнатной температуре составляет около 0,2 . Твердость цинка интенсивно повышается при увеличении концентрации меди до 0,6 . Титан, при его содержании 0,0, , измельчает литую структуру сплава, а также увеличивает сопротивление ползучести в горячекатаном состоянии 4. При горячей прокатке цинка, содержащего 0,0 титана, получается прокат с повышенным сопротивлением, ползучести, в то время1 как холодная 1 прокатка значительно снижает эту величину. Предполагается, что более высокое сопротивление ползучести после горячей прокатки связано с увеличением содержания титана в твердом растворе 0. Алюминий компенсирует отрицательное влияние примеси железа, образующего с цинком интерметаллид и придающего сплаву хрупкость. Он повышает прочность сплава, и улучшает его структуру, делая ее мелкозернистой. При комнатной температуре растворимость алюминия в цинке составляет 0,1 5. Изменение содержания примесей химических элементов в. Так, например, изза колебания содержания примесей Ре, Зп, 5, Мп, А1, механические свойства прутка диаметром 5 мм из латуни марки ЛС 2 после дорекристаллизационного отжига 0С колеблются в пределах сгв 9,,0 МПа 6 ,0,0 . При содержании Р более 0, в структуре латуни ЛС 2 присутствует хрупкое химическое соединение СщР с температурой плавления около 0С. Даже в малых количествах 5, , 6, Сс1 образуют легкоплавкие зернограничные эвтектики 6. Для стабилизации свойств металлопродукции следует ужесточать требования, по содержанию примесей в исходных заготовках. Необходимо также изучать зависимость механических свойств проката от химсостава и структуры материала. Переход от однократной к двухшестикратной деформации с единичным обжатием при температуре 0ЮС, паузах между обжатиями 3 с и постоянной суммарной деформации стали Ст2кп, ХГА способствует измельчению зерна и повышению его однородности 7, 8. Четырехкратная деформация по Ст2кп при тех же значениях температуры и пауз вызывает некоторое укрупнение зерна и увеличение разнозернистости 7. Переход от трехкратной к пятикратной деформации при прокатке рулонных полос из цинка марки Ц1 с суммарной деформацией в интервале температур 0С позволяет измельчать, зерно с до 4 мкм. При этом временное сопротивление вдоль направления прокатки возрастает с 8,5 до 1,9 МПа 9. По мере увеличения числа проходов при прокатке стали зерно аустенита измельчается, стремясь к предельной величине 4. Экспериментально доказано, что при многопроходной горячей прокатке со сверхкраткими интервалами можно получить ультрамелкозерниетую полосовую сталь 0. Существенное влияние на структуру и свойства стали оказывает характер изменения частных обжатий от первого к последнему проходу убывающий, равномерный или возрастающий 6, 8. Так оптимальный комплекс механических свойств стали ХГА прокатанной в интервале температур 0С достигается при убывающем режиме обжатий от первого до последнего прохода с паузами между обжатия 3 с 8. По мнению авторов работы 7 общие закономерности формирования структуры при однократной деформации сохраняются и при дробной деформации. Однако в настоящее время в литературе отсутствуют диаграммы рекристаллизации аустенита низкоуглеродистой стали, пригодные для целей управления процессом формирования структуры при дробной горячей деформации в условиях НШСГП.