Моделирование и разработка эффективной технологии контролируемой прокатки трубных сталей с заданным комплексом механических свойств

• Автор: Сычёв, Олег Николаевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВА ПОДКАТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ШТРИПСОВ

1.1. Комплекс регламентируемых потребительских свойств подката

для труб большого диаметра.

1.2. Перспективные стали для производства труб большого диаметра.

Рациональная химическая композиция сталей

1.3. Тенденции развития процесса получения высокопрочной микро

легированной горячекатаной стали

1.4. Контролируемая прокатка как процесс термомехаиической обработки микролегированных сталей.
1.5. Особенности реализации контролируемой прокатки при производстве подката для труб на широкополосных станах
1.6. Математические методы, применяемые при разработке технологии контролируемой прокатки. Необходимость их развития
1.6.1. О применении феноменологических методов
1.6.2. Статистические методы
1.6.3. Нейросетевые методы развитие статистических исследований
1.7. Постановка задач диссертации
2. ФОРМИРОВАНИЕ НЕЙРОСЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОГНО ЗИРОВАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ
2.1. Сбор и первичная обработка информации о технологическом
процессе на стане
2.2. Анализ известных типов нейронных сетей. Выбор архитектуры
2.3. Анализ информации о механических свойствах металлопродукции и технологических параметрах горячей прокатки в условиях широкополосного стана
2.4. Построение варианта нейросетевой модели прогноза потребительских свойств металлопродукции. Прямая задача моделирования
2.4.1. Структура нейронной сети
2.4.2. Обучение нейронной сети.
2.4.3. Тестирование нейронной сети.
2.5. Построение варианта нейросетевой модели проектирования основных технологических параметров процесса горячей прокатки. Обратная задача моделирования.
2.5.1. Структура нейронной сети
2.5.2. Обучение нейронной сети.
2.5.3. Тестирование нейронной сети.
Выводы.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОКАТА С ЗАДАННЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ
3.1. Процессы структурообразования в низколегированных сталях при контролируемой прокатке.
3.2. Исследование влияния химической композиции стали и технологических параметров на механические свойства подката для труб
в условиях ШСГГ0 .
3.3. Исследование чувствительности механических свойств к изменению содержания химических элементов.
3.4. Способ аналитической аппроксимации результатов нейросетевого моделирования прямой задачи.
3.5. Нейросетевое моделирование технологий получения проката с заданными механическими свойствами
3.5.1. Требования потребителей к механическим свойствам
3.5.2. Моделирование технологий получения проката и выбор
предпочтительных вариантов
Выводы
ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ, ИХ КОРРЕКЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ НА ШИРОКОПОЛОСНОМ СТАНЕ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ
4.1. Анализ напряжннодеформированного состояния раската в черновой группе стана .
4.1.1. Учт возможности трещинообразования.
4.1.2. Оценка реализуемости разработанных режимов по энергосиловым параметрам.
4.2. Применение инженерных методов расчта технологических параметров процесса контролируемой прокатки трубных сталей.
4.2.1. Выбор методики расчта.
4.2.2. Результаты расчтов
4.3. Опробование и корректировка предлагаемых технологических режимов контролируемой прокатки
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ


Х XI можно выделить четыре группы так называемых традиционных сталей. СМпУЬТ1стал1и Стали с низким содержанием углерода, серы, производимые методом контролируемой прокатки КП или контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением Ю1УО и имеющие хорошую свариваемость. Представители Г2ФБТ, Г2ФБ, Г2БТ, Г2ТУ, Г2Т, Г2ФБ, Г2ФБЮ. Поставляются для получения хладостойких газопроводных труб на давление 7,4 8,2 МПа. В табл. ТУ 1, ТУ 1, ТУ 1, ТУ 1 и ТУ 1. Таблица 1. Примечание. Все стали содержат не более 0,3 Си, 1 и Сг. СМп8стали. Стали невысокой стоимости. Поставляются в горячекатаном или нормализованном состоянии для труб на рабочее давление 5,4 МПа, температура эксплуатации которых не ниже 5С. Представители ГС, Г1С, Г1СУ. В табл. ТУ 1 и ТУ 1. Таблица 1. Примечание. Все стали содержат не более 0,2 . СМпстали экономнолегированные. Стали с пониженным содержанием углерода и микролегированные титаном, производимые методом контролируемой прокатки. Представители ГС, ГСУ, Г1СУ, Г1СБУ. Эти стали разработаны в ЦНИИчермет путм модификации сталей предыдущего класса. При этом было снижено содержание углерода и серы, а в сталь ГТСБУ введена микродобавка ниобия. В табл. ТУ 1 и ТУ 1. Таблица 1. Примечание. Все стали содержат 0,,6 Б1 и не более 0,0 . Сталь Г1СБУ содержит 0,5 6. Стали, применяемые для шготовления фитингов. Листы из таких сталей поставляются толщиной 8 мм классов прочности К К в нормализованном состоянии. Применяются для изготовления соединительных деталей магистральных газопроводов на давление 5,4 7,5 8,4 МПа. Представители ГБ, Г2СФБ, Г2СФБ, ГМФБ. В табл. ТУ 1. Таблица 1. Примечание. Сталь Г2СФБ К содержит 0,0, Сг, 0,0, 1 и не более 0, Си. Сталь ГМФБ К содержит 0,0, Мо, не более 0, Сг и 0,0, Си. Для толстостенных труб толщиной стенки мм разработана сталь категории прочности Х К типа ГБ. Для труб, транспортирующих сероводородосодержащий газстали ГБ и ГФБУ. Работы но сталям категории прочности Х XI продолжаются . Класс предела текучести ХНО. Интерес к маркам стали Х увеличивается, и вс чаще эта марка используется для сооружения трубопроводов в прибрежных зонах. Толстый лист из этой стали также применяют для изготовления подъемных и направляющих труб добывающих платформ , которые должны удовлетворять очень жестким требованиям по свойствам в продольном направлении. Класс предела текучести XI. Далеки от завершения разработки по применению сталей XI в газотрубопроводах большого диаметра. Проведены многочисленные эксперименты по составу легирующих элементов и режимам ТМО, причем концепция с Мо и i считается в настоящее время наилучшей . В проекте ТАР i сооружен пилотный участок трубопровода из труб XI, поставленных компанией ii . Ведутся также разработки по использованию сталей XI для изготовления подъемных и направляющих труб добывающих платформ. Выпущена первая партия труб для применения в данной области . Класс предела текучести Х0. Предпринимаются попытки вместо стали марки XI использовать стать XI непосредственно для трубопроводов большого диаметра . В случае сооружения газопроводов высокого давления ожидаются значительные финансовые преимущества, т. XI это самая прочная разрабатываемая в настоящее время марка. Предел текучести, МПа i. Ударная вязкость С, Дж i. С, мм i. Данная сталь содержит около 0, углерода и требует применения сложной концепции легирования, введения в качестве добавки бора и строго выверенного процесса ТМО и охлаждения. Структура высокопрочной стали Х0 является бейнитиой. Использование методов автоэмиссионной и растровой электронной микроскопии позволило более детально изучить и классифицировать очень мелкие компоненты структуры. При этом выявлены такие компоненты, которые еще не были внесены в существующую систему классификации . Разработка сталей для толстого листа, получаемого методом ТМО, идет очень активно. Основной целыо является постоянное удовлетворение вс возрастающих требований к свойствам стали. Разработка сталей ведется в таких классах пределов текучести и прочности, которые еще несколько лет назад казались недостижимыми.