Совершенствование технологии производства холоднокатаной листовой стали с требуемыми характеристиками микротопографии поверхности для автомобильной промышленности

• Автор: Горбунов, Андрей Викторович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 227 с. : ил.

Введение

Глава 1. Формирование микротопографии поверхности ХЛС.

1.1. Анализ требований автопроизводителей к микротопографии поверхности ХЛС

1.2. Особенности технологии производства ХЛС, влияющие на микротопографию поверхности
1.2.1 Формирование микротопографии поверхности горячекатаного подката и е влияние на микротопографию поверхности ХЛС
1.2.2 Существенные особенности холодной прокатки при получении подката для дальнейшего отжига и дрессировки.
1.2.3. Особенности подготовки рабочих валков с точки зрения обеспечения микротопографии поверхности ХЛС

1.2.4. Дрессировка ХЛС. Зависимость коэффициента

отпечатываемости от технологических параметров дрессировки

1.3. Сравнительный анализ способов обработки поверхности рабочих валков для производства ХЛС

1.3.1. Дробемтная обработка поверхности валков ДМО.

1.3.2. Электроэрозионное текстурирование ЭРТ
1.3.3. Лазерное текстурирование ЛТ
1.3.4. Электроннолучевой способ текстурирования ЭЛТ
1.3.5. ТОРСХЖОМ.
1.3.6. Сравнение способов обработки поверхности рабочих валков
1.4. Формирование микротопографии поверхности ХЛС при холодном деформировании в валках
1.4.1. Формирование микротопографии свободной поверхности
1.4.2. Формирование микротопографии поверхности под инструментом.
1.5. Постановка задачи работы
Глава 2. Критический анализ эффективности числовых и функциональных оценок микротопографии поверхности.
Аргументация выбора наиболее эффективных оценок для
исследования. Примеры оценок профилей шероховатости и
волнистости
2.1. Выбор фильтров профилей шероховатости и волнистости.
2.2 Выбор оценок профилей шероховатости и волнистости. Оценка точности их определения
2.2.1 Функция распределения ординат АЕРг и е точечные оценки.
2.2.2 Автокорреляционная функция АСРт и е точечные оценки.
2.2.3 Функция спектральной плотности Р8Псо и е точечные оценки.
2.2.4 Фазовые портреты профиля БРД.
2.2.5 Фрактальные оценки профиля.
2.2.6 Особенности определения параметров волнистости.
2.3 Пример сравнительного анализа микротопографии поверхности автолиста для лицевых деталей автомобиля.
2.3.1 Функциональные характеристики профилей шероховатости.
2.3.2 Функциональные характеристики профиля волнистости
2.4 Сравнительный анализ топографии поверхности ХЛС, реализуемой при различных способах обработки поверхности валков
2.4.1 Сравнительный анализ точечных характеристик профиля
2.4.2 Сравнительный анализ функциональных характеристик профиля
2.4.3 Сравнительный анализ фрактальных характеристик профиля.
2.5 Выводы.
Глава 3. Исследование и разработка режимов ЭРТ рабочих валков для обеспечения регламентированной микротопографии поверхности и снижения склонности к образованию дефекта отпечатки от грязи.
3.1 Исследования влияния параметров режимов ЭРТ на микротопографию поверхности обрабатываемых рабочих валков
3.1.1 Влияние времени цикла пробоя на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков.
3.1.2 Влияние времени электрического импульса Т на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих
3.1.3 Влияние соотношения Т и т2на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков.
3.1.4 Влияние максимального тока пробоя на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков
3.1.5 Влияние полярности электродов на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков
3.1.6 Влияние количества проходов па параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков
3.1.7 Влияние скорости подачи на параметры профиля шероховатости поверхности обрабатываемых рабочих валков
3.1.8. Взаимное влияние наиболее существенных параметров ЭРТ
3.2 Разработка режимов работы установки ЭРТ поверхности рабочих валков для выпуска ХЛС с регламентируемой микротопографией поверхности.
3.3 Выводы
Глава 4. Разработка технологии дрессировки ХЛС с характеристиками микротопографии поверхности, отвечающей современным требованиям автомобильной промышленности
4.1. Исследование изменения микротопографии рабочих валков в процессе подготовки к дрессировке ХЛС
4.2 Изменение микротопографии опорных валков в процессе обкатки и дрессировки
4.3 Изменение микротопографии поверхности рабочих валков в процессе сухой дрессировки.
4.4 Изменение микротопографии поверхности ХЛС в процессе сухой дрессировки
4.5 Исследование совместного влияния микротопографии поверхности рабочих валков и подката на микротопографию ХЛС
4.6 Обнаруженные закономерности формирования микротопографии поверхности ХЛС в процессе сухой дрессировки.
4.7 Особенности формирования микротопографии поверхности ХЛС в процессе мокрой дрессировки
4.8 Сравнение изменений микротопографии поверхности ХЛС в процессах мокрой и сухой дрессировки.
4.9 Основные выводы
4. Модель и рекомендуемая технология производства ХЛС с характеристиками микротопографии поверхности, отвечающей современным требованиям автомобильной промышленности.
Заключение
Список использованных источников


При этом важно не столько значение каждого параметра в отдельности, сколько их сочетание рисунок 1. Несмотря на кажущуюся простоту данных параметров, обеспечить достаточно узкий диапазон с учетом 2о по параметру Яа в сочетании с требуемым уровнем по Рс и воспроизводимостью 2з достаточно сложно. Следует отметить, что измерение данных параметров является отдельным важным вопросом. Хс 2,5мм фильтр КО 2 М1 отношение низкочастотной и высокочастотной границ фильтра профиля шероховатости ХА верхние и нижние уровни для определения параметра Рс С 0,5 мкм, С2 0,5 мкм число измерений 3 на каждую сторону поперк направления прокатки п 6, а 0,9. Таблица 1. Vv, v, нелицевые АА 2,5 1. I нелицевые i i . I 1 . Рисунок 1. В российской практике традиционно показатель определяется на базовой длине измерения 0,8 мм. Однако в последнее время наметились тенденции со стороны ОАО АВТОВАЗ о переходе к определению на базовой длине 2,5 мм и нормированию показателя Рс. Удзлелзор 1 5ПОврХНС тельная зсть С2. Точное указание верхнего и нижнего уровня определения параметра Рс, что также жстко лимитирует процесс измерения данного параметра. Итак, производители для изготовления автокузовных деталей требуют ХЛС с матовой поверхностью, которую описывают с помощью амплитудного параметра Яа и частотного параметра Рс микротопографии поверхности. При этом хоть и применяются различные стандарты, однако контролируются практически одни и те же показатели Яа и Рс при незначительной разнице в регламентированных диапазонах значений. ХЛС является тонколистовой продукцией высокого качества по всем показателям точности размеров, отделке поверхности, физикомеханическим свойствам. Исходным материалом служат горячекатаные полосы. Технологический процесс в цехах холодной прокатки включает следующие основные операции удаление слоя окислов с поверхности горячекатаной полосы холодная прокатка отжиг отделка 7. На рисунке 1. ЛИЦ5 ОАО ММК. Удаление слоя окислов окалины с поверхности горячекатаного подката в большинстве случаев осуществляется посредством травления металла в водных растворах серной, соляной или других кислот 1,7, . Реверсивный 2кл. Рисунок 1. Мелешко В. И., Качайлов Л. П. и Мазур В. Л. в свой работе отмечают, что шероховатость поверхности горячекатаных полос после травления колеблется в широких пределах Иа 1,,0 мкм. При этом измерения шероховатости в направлении прокатки и в поперечном направлении с обеих сторон полосы дают практически одинаковые величины. По ширине же полос шероховатость распределяется неравномерно, что обусловлено характером износа рабочих валков при горячей прокатке. Макроскопические исследования шероховатости показали, что на стадии критического износа в результате возникновения радиальных и поперечных усталостных трещин из поверхности валков вырываются частицы, при этом в зависимости от структуры валков на этой стадии может развиваться сильная шероховатость или возникать волнистость микрорельефа поверхности . Непосредственно сам процесс травления не привносит существенных изменений в топографию поверхности подката . Однако следует отметить, что для интенсификации процесса травления может использоваться дрессировочная клеть с грубо насечнными рабочими валками, производящая взламывание взрыхление окалины 7. При этом топография поверхности горячекатаного травленого подката будет зависеть от исходной топографии поверхности горячекатаной полосы, топографии рабочих валков дрессировочной клети, степени обжатия, натяжения, скорости полосы и других условий деформирования в дрессировочной клети. В ранее проведнных исследованиях отмечается значимое влияние микротопографии поверхности подката на условия деформирования в первой клети стана холодной прокатки условие захвата металла валками , давление металла на валки . Общепризнано, что топография поверхности горячекатаного травленого подката не оказывает наследственного влияния на топографию ХЛС в случае проведения холодной прокатки при суммарных обжатиях , поэтому принимать в расчт данное влияние нецелесообразно.