Совершенствование технологии прокатки для повышения эксплуатационных свойств швеллеров

• Автор: Назаров, Дмитрий Вячеславович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1.1.1. Влияние компонентов химического состава и легирования стали на уровень прочностных свойств.
1.1.2. Влияние температурного режима прокатки на получаемые в готовом прокате механические свойства
1.2. Обзор методов моделирования сортовой прокатки и примеров автоматизированного проектирования калибровки валков.

1.3. Обзор способов описания контуров калибров в рамках векторноматричного подхода.

1.4. Цель и задачи работы

Глава 2. Разработка методики описания и критериев оценки формоизменения при прокатке швеллера
2.1. Усовершенствование методики оценки эффективности работы калибровки на основе существующего способа описания

2.2. Разработка альтернативного варианта описания фасонных профилей.

2.3. Определение рациональной степени дискретизации при описании фасонных профилей

2.4. Разработка матричных критериев оценки эффективности формоизменения при прокатке швеллера на основе нового способа
описания.
Выводы по главе
Глава 3. Методика совершенствования калибровки валков
3.1. Определение взаимосвязи усилия прокатки и коэффициента неравномерности формоизменения
3.3. Определение взаимосвязи моментов прокатки и коэффициента технологичности формоизменения
3.4. Алгоритм работы методики совершенствования формы калибра
3.5. Определение энергосиловых параметров
3.3. Принцип рационального распределения неравномерности.
Выводы по главе
Глава 4. применение методики совершенствования калибровки на примере швеллера в Оао Северсталь и швеллера в оао ММК.
4.1. Анализ калибровки и распределения деформации при прокатке швеллера на стане 0 ОАО Северсталь
4.2. Совершенствование калибровки для прокатки швеллера на стане 0 ОАО ММК.
4.3. Разработка режима прокатки швеллера с использованием резерва по энергосиловым параметрам в чистовой группе стана
4.4. Влияние температурного режима прокатки на износ валков
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение А Свидетельство регистрации базы данных
Приложение Б Схема расположения оборудования стана 0 ОАО
Приложение В Статистические характеристики показателей качества проката из стали марки Г2С по ГОСТ 1 на стане 0 ОАО
Приложение Г
Приложение Д
ВВЕДЕНИЕ


Реализация твердорастворного упрочнения может поразному влиять на степень упрочнения и вязкость сталей в зависимости от легирующего элемента. Кремний и марганец увеличивают прочностные характеристики стали. Предел текучести увеличивается на МПа на каждый процент кремния и на МПа на каждый процент марганца. Вместе с тем добавки кремния повышают температуру вязкохрупкого перехода в среднем на 5С на каждые МПа повышения прочности, а легирование марганцем снижает температуру вязкохрупкого перехода в среднем на 3С на каждые МПа повышения прочности 8. Есть только несколько элементов, в том числе марганец и никель, которые повышают вязкость и наиболее часто используются для легирования стали. Они способствуют снижению температуры уапревращения, тем самым вызывая дополнительное измельчение зерна. Принципиально новый уровень свойств достигается в сталях с карбонитридным упрочнением, дополнительно легированных азотом 0,5 0,0 и, как правило, ванадием 0, 0,, а иногда ниобием в сочетании с другими дорогостоящими материалами например, молибденом. Высокий уровень свойств сталей указанного типа достигается за счет присутствия в ферритоперлитной стали в ферритной матрице карбонитридов ниобия ванадия, титана и измельчения зерна проката 9, . Этот механизм дисперсионного упрочнения позволяет обеспечить мелкозернистую структуру в горячекатаном прокате. При этом в ферритных зернах хотя и сохраняется повышенная плотность дислокаций, но прошли определенные стадии их перестройки с формированием субзерен 1. В азотсодержащих сталях возможно заменять ванадий титаном в комплексе с алюминием. При таком составе карбонитриды титана образуются уже при кристаллизации стали . Наиболее эффективный элемент для торможения рекристаллизации аустенита ниобий , , . В типичных условиях прокатки добавка в сталь уже 0, полностью подавляет рекристаллизацию аустенита при температурах около 0С , . По сравнению с микродобавками других элементов ванадия и титана, ниобий при меньшем количестве обеспечивает торможение рекристаллизации аустенита при более высоких температурах прокатки. Применение ниобия в качестве упрочняющего элемента возможно на сталях с различным содержанием углерода. На рис. Микролегирование 0, способствует повышению временного сопротивления разрыву примерно на 0 МПа, что эквивалентно легированию марганцем в количестве до 3. При этом стоимость ферросплавов различна. Однако легирование 0, в среднем в раз дешевле легирования 3 Мп при одинаковом повышении прочностных свойств. СТГ, МПа
0 0. Рис. Когда речь идет о производстве массовых видов низколегированного
горячекатаного сортового проката с пределом текучести 5 5 Нмм с удовлетворительной пластичностью и гарантированной при температуре ПС хладостойкостью, то исходят из необходимости их легирования в количестве 2,5 4,0 такими элементами как марганец, хром, и значительно реже никелем, ванадием, молибденом, ниобием и др. Для таких уровней служебных характеристик легирование стали даже в указанных пределах является в настоящее время расточительным, поскольку в термически упрочненном состоянии такими же и более высокими, в частности, по значениям хладноломкости свойствами обладает рядовая углеродистая сталь, например, СтЗсп поГОСТ 5 . Следует отметить, что применение легирующих элементов для изготовления проката массового назначения технически и экономически оправдано лишь в случае применения термического упрочнения либо специальных температурнодеформационных режимов прокатки, поскольку в этих случаях более полно используются потенциальные возможности легирующих элементов повышаются на прочностные свойства, существенно понижается температура хрупкого разрушения, уменьшается склонность к старению. По опыту производства сортового и фасонного проката из низколегированных марок стали на средиесортнокрупносортных станах можно выделить общую закономерность если прокатка выполняется в интервале более низких температур, то прокат имеет более мелкозернистую структуру. Исследования и совершенствование технологии прокатки сортовых профилей при пониженных температурах нагрева заготовки нашли отражение в работе А. Н. Луценко, В. А. Монида, О. Н. Тулупова и др.