WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Увеличение зоны отставания улучшает чистоту поверхности, но увеличивает расход энергии; увеличение зоны опережения вызывает противоположный эффект. Поэтому режим холодной прокатки стали 01ЮПД на непрерывном 5-ти клетевом стане 1700 оптимизировали следующим образом:

варьировали частные обжатия в клетях и межклетевые натяжения, чтобы увеличить зону отставания в последних (4-й и 5-й) клетях и уменьшить её в наиболее энергоемких промежуточных (2-й и 3-й) клетях. Это обеспечило повышение чистоты поверхности листов и сокращение требуемой суммарной мощности главных приводов рабочих клетей (Nсум) в целом по стану на 460 кВт, или 3,8%, что позволяет в сутки экономить 11000 кВтч (около 40 тыс. МДж) электроэнергии.

Формирование текстуры при холодной прокатке металла определяется характером напряженно-деформированного состояния, что зависит от соотношения протяжённостей зон отставания и опережения в очаге деформации.

При переходе из зоны отставания в зону опережения меняющееся направление напряжений контактного трения приводит к текстурным преобразованиям, направленным на возникновение неблагоприятных для штамповки листа текстурных компонентов {113}, {120}, {122} и др., увеличивая многообразие ориентировок деформируемых зёрен. Чем большую длину имеет зона отставания на пластическом участке очага деформации, тем более благоприятная для нормальной пластической анизотропии кристаллографическая текстура зёрен образуются в стальном листе. По данным рентгеноструктурного анализа образцов холоднокатаной стали 01ЮПД, при увеличении усредненного по всем клетям параметра Хi от 0,86 до 0,92, возрастает доля компонентов текстуры:

{100} на 28%, {111} на 25% и {112} на 13%, и компонентов, близких к октаэдрической текстуре: {332} и {534}. Одновременно в структуре поверхности проката количество зёрен {113}, {120} уменьшается. Рекристаллизационный отжиг сохраняет полученное преимущество кристаллографической текстуры стали.

Влияние суммарного обжатия при холодной прокатке на конечные свойства готового листа. Увеличение суммарного обжатия в исследованном диапазоне приводит к увеличению BH-эффекта и коэффициента анизотропии r90.

Эти зависимости представлены на рис. 3 и рис. 4. В исследованном диапазоне суммарных обжатий от 67% до 76% величина ВН-эффекта соответствует установленной норме – не менее 40 МПа. Наилучшие значения этого показателя от 45 до 60 МПа достигаются при суммарном обжатии 75-76%. Коэффициент анизотропии r90 при этом так же приобретает максимальные значения: от 2,1 до 2,3.

y = 0,5836x2 - 82,5x + 2954,R2 = 0,Рис.3. Влияние суммарного обжатия на ВН-эффект в готовом прокате стали 30 01ЮПД.

66 68 70 72 74 76 ••••••••• •••••••,% 2,2,2,2,y = -0,0047x2 + 0,688x - 23,227 Рис.4. Влияние суммарного R2 = 0,обжатия на коэффициент 1,нормальной пластической 66 68 70 72 74 76 анизотропии в готовом прокате ••••••••• •••••••,% стали 01ЮПД.

В пятой главе приведены результаты разработки и исследования режимов рекристаллизационного отжига и дрессировки стали 01ЮПД.

Основными параметрами рекристаллизационного отжига являются температура и продолжительность выдержки. Результаты экспериментального исследования влияния этих параметров на свойства стали 01ЮПД представлены на рис. 5 - 8.

• ••-••••••,•• ••••••••••• ••••••••••, rКоэффициент • анизотропии, r Статистически значимыми получены зависимости: предела текучести (рис.

5) и временного сопротивления (рис. 6) от температуры отжига; ВН-эффекта (рис. 8) от продолжительности выдержки при температуре отжига. При температуре 730оС ВН-эффект имеет наиболее стабильные значения в диапазоне 43-48 МПа (рис. 7). Исходя из этих зависимостей, был выбран режим отжига.

Для получения предела текучести в пределах 180-210МПа и наибольших значений ВН-эффекта (ВН2) температура отжига в колпаковых печах должна быть 720-730оС, продолжительность выдержки при температуре отжига в колпаковых печах должна быть не менее 22 часов.

y = -0,234x + 368,Рис.5. Влияние температуры R2 = 0,отжига на предел текучести готовой стали 01ЮПД.

620 640 660 680 700 720 Температура отжига, 0С y = 0,0045x2 - 6,24x + 2485,R2 = 0,Рис.6. Влияние температуры отжига на временное сопротивление готовой стали 01ЮПД.

620 640 660 680 700 720 Температура отжига, 0С Рис.7. Влияние температуры R2=0,отжига на ВН-эффект готовой стали 01ЮПД.

620 640 660 680 700 720 Температура отжига, С Предел текучести, МПа МПа Временное сопротивление, ВН эффект, МПа y = 0,7375x2 - 27,35x + 284,R2 = 0,Рис.8. Влияние продолжительности выдержки при отжиге на ВН-эффект готовой стали 01ЮПД.

14 16 18 20 22 Время отжига, час Разработка режимов дрессировки стали 01ЮПД.

Исследование механических свойств, полученных при разных степенях деформации при дрессировке показало, что наилучшее сочетание свойства полосы обеспечиваются при степени деформации 0,8 % (рис. 9 -12).

Рис.9. Влияние степени деформации при дрессировке на временное сопy = -20,96x2 + 30,334x + 305,ротивление стали R2 = 0,1ЮПД.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 Обжатие при дрессировке, % Рис.10. Влияние степени деформации при дрессировке на предел текучести стали 01ЮПД.

0,5 0,7 0,9 1,••••••• ••••••• ••• •••••••••••,% ВН эффект, МПа Временное сопротивление, МПа •••••• •••••••••, ••• Рис.11. Влияние степени деформации при дрессиy = -5,172x2 + 1,6219x + 40,ровке на относительное R2 = 0,удлинение стали 01ЮПД.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 Обжатие при дрессировке,% y = 43,75x2 - 57,5x + 64,R2 = 0,Рис.12. Влияние степени 45 деформации при дрессировке на ВН-эффект стали 01ЮПД.

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Обжатие при дрессировке, % В шестой главе описано внедрение технологии производства автолистовой стали 01ЮПД на ЧерМК ОАО «Северсталь». Отличие от предшествовавшей технологии состоит в новых технологических режимах, обеспечивающих получение качественной продукции в соответствии с требованиями потребителя. Требования были сформулированы в совместном техническом соглашении ТС 105-301-2003 ОАО «Северсталь» и ОАО «ГАЗ», а затем в технических условиях на поставку стали 01ЮПД в ТУ 14-105-738-04. На основе проведенных исследований и опытно-промышленных опробований разработана маршрутная (технологическая) карта, включающая технологические режимы обработки на всех переделах производства. Выход годной продукции по качеству поверхности составил 90-95%, что сопоставимо со сталью 08Ю.

Сталь 01ЮПД должна заменить на ОАО ГАЗ сталь 08Ю категории ОСВ для изготовления деталей автомобиля «Газель» - «панель крыши фургона», «панель передка», «надставка боковины» с уменьшением толщины используемого проката. Готовый холоднокатаный лист из стали 01ЮПД обладает высокими показателями штампуемости, характеризуемыми величинами 0,2, 4, r90, n90, и проявляет четко выраженный ВН-эффект – более 40 МПа.

удлинение,% Относительное ВН эффект, МПа Эффективность производства новой автолистовой стали оценивали по экономическому эффекту у производителя за счет замещения менее эффективного вида продукции – стали 08пс. Экономический эффект составляет 5,74 млн. руб. в год.

Основные выводы 1. Разработана сверхнизкоуглеродистая высокопрочная холоднокатаная листовая сталь для автомобилестроения, обладающая ВН-эффектом и повышенной коррозионной стойкостью; впервые установлены рациональные диапазоны содержания в ней фосфора 0,03–0,05% и меди 0,2–0,3%.

Новая сверхнизкоуглеродистая сталь и изделия, выполненные из нее, защищены патентом РФ № 2237101.

2. Определены ключевые параметры сквозной технологии прокатного передела и их эффективные значения при производстве разработанной стали, включая температуру нагрева слябов, температуры горячей прокатки и смотки, режим обжатий и натяжений при холодной прокатке, режимы рекристаллизационного отжига и дрессировки. Технология обеспечила получение заданного комплекса механических свойств, и показателей штампуемости листов. Способ производства холоднокатаной стали для холодной штамповки защищён патентом РФ № 2313584.

3. Для разработанной стали установлена зависимость предела текучести от обжатия, которая использована в упруго-пластической модели напряженно-деформированного состояния полосы в очаге деформации для анализа закономерностей пластического формоизменения в процессе холодной прокатки.

4. Впервые установлено влияние положения нейтрального сечения в очаге деформации на характеристики текстуры разработанной стали: увеличение относительной длины зоны отставания увеличивает долю компонентов текстуры стали, благоприятных для штамповки, что значительно повышает коэффициент нормальной пластической анизотропии r и показатель упрочнения n.

5. Экспериментальным путём установлено комплексное влияние положения нейтрального сечения в очаге деформации на чистоту поверхности полосы и расход энергии при холодной прокатке: увеличение зоны отставания повышает чистоту поверхности, но увеличивает расход энергии; увеличение зоны опережения вызывает противоположный эффект. Это объясняется влиянием противоположно направленных напряжений трения в очаге деформации: в зоне отставания – вперёд по ходу прокатки, в зоне опережения – в обратном направлении. Способ непрерывной прокатки тонких полос на многоклетьевом стане, включающий управление положением нейтрального сечения в очагах деформации клетей, защищён патентом РФ № 2238809.

6. С использованием адаптированной упругопластической модели напряженно-деформированного состояния полосы в очаге деформации рассчитаны деформационные и энергосиловые параметры холодной прокатки разработанной стали с заданными положениями нейтральных сечений в очагах деформации клетей непрерывного стана. Применительно к высокопрочной сверхнизкоуглеродистой стали определены режимы деформации, обеспечивающие высокую чистоту поверхности полос и снижение энергозатрат при холодной прокатке.

7. Сквозная технология производства разработанной стали внедрена на ЧерМК ОАО «Северсталь», что обеспечило экономический эффект в условиях ОАО «Северсталь» 5,74 млн. руб. в год.

8. Применение в автомобилестроении экономно легированной фосфором и медью сверхнизкоуглеродистой высокопрочной холоднокатаной стали обладающей ВН-эффектом и повышенной коррозионной стойкостью, вместо обычной низкоуглеродистой стали, позволило улучшить эксплуатационные характеристики автомобилей, а именно – повысить сопротивляемость вмятинам и коррозионную стойкость панелей кузова автомобиля.

Результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Кузнецов В.В., Гарбер Э.А., Шалаевский Д.Л., Юсупов В.С.

Производство холоднокатаного автомобильного листа из новой коррозионностойкой экономно легированной стали с BH-эффектом.

Производство проката, 2007 г., № 11, с. 9-12.

2. Кузнецов В.В., Славов В.И. Исследование влияния положения нейтрального сечения в очаге деформации при холодной прокатке на текстуру и свойства проката. Бюллетень НТИ Ч.М. №1; 2008; с. 44-48.

3. Кузнецов В.В., Шадрунова И.А., Дилигенский Е.В. и др. Повышение чистоты поверхности холоднокатаных полос воздействием на технологические режимы непрерывного стана холодной прокатки. Труды пятого конгресса прокатчиков. М. ОАО «Черметинформация», 2004, с. 95-99.

4. Гарбер Э.А., Кузнецов В.В. Стандарты на холоднокатаный лист и проблема повышения эффективности листопрокатного производства.

Производство проката, 2002, № 12, с. 34-37.

5. Гарбер Э.А., Шадрунова И.А., Кузнецов В.В. Новые решения контактной задачи в очаге деформации при холодной прокатке тонких полос.

Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением.

Межрегиональный сборник научных трудов. – Магнитогорск: МГТУ, 2002, с.

23-29.

6. Гарбер Э.А., Шадрунова И.А., Кузнецов В.В., Никитин Д.И., Дилигенский Е.В. Улучшение качества поверхности холоднокатаных полос путем воздействия на положения нейтрального сечения в очаге деформации.

Производство проката, 2003, №2, c. 16-19.

7. Гарбер Э.А., Кузнецов В.В., Шадрунова И.А. и др. Технологические режимы непрерывного стана холодной прокатки, обеспечивающие повышение чистоты поверхности холоднокатаных полос. Материалы IV международной научно-технической конференции «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства». Череповец, 8-10 декабря 2003 г. – с. 187-194.

8. Юсупов В.С., Трайно А.И., Кузнецов В.В., Гарбер Э.А., Современное состояние производства и применения IF-стали. Производство проката, 2004, № 5, с. 11-20.

9. Garber E.A., Shadrunova I.A., Kuznetsov V.V., Traino A.I., Yusupov V.S. New methods of optimization of cold rolling modes at continuous mills which provide improvement of surface cleaniness and reduction of energy consumtion. 2nd International Conference & Exhibition on New Developments in Metallurgical Process Technology (Riva del Garda, Italy, 19-21 September 2004). Associazione Italiana di Metallurgia, 2004, p. 124-125.

10. Garber E.A., Shadrunova I.A., Kuznetsov V.V., Traino A.I., Yusupov V.S. Improvement of Rolling Schedules at Continuous Cold Rolling Mills. AISTech2004. Iron & Steel Technology conference Proceedings. Volume II (September 15-17, 2004, Nashville, Tennessee). Association for Iron & Steel Technology, 2004, p. 3-9.

11. Степаненко А.А., Ламухин А.М., Кузнецов В.В. и др. Сталь для глубокой вытяжки и изделие, выполненное из нее (Варианты). Патент РФ № 2237101, МПК 7 С22С38/42, С22С38/50, С22С38/54. Заявлено 05.06.2003, заявка № 2003116851/02. Опубликовано 27.09.2004. Бюл. № 3.

12. Гарбер Э.А., Шадрунова И.А., Кузнецов В.В. и др. Способ непрерывной прокатки тонких полос на многоклетьевом стане. Патент РФ № 2238809. Заявлено 08.01.2003, заявка № 2003100674/02. Опубликовано 27.10.2004. Бюл. № 30.

13. Немтинов А.А., Кузнецов В.В., Струнина Л.Н., Шурыгина М.В., Черноусов В.Л. и др. Способ производства холоднокатаной стали для холодной штамповки. Патент РФ № 2313584, МПК С21D 8/04, С22С38/16. Заявлено 24.01.2006, заявка № 2006101757/02. Опубл. 27.12.2007. Бюл. № 36.

14. Гарбер Э.А., Кожевникова И.А., Кузнецов В.В. и др. Новые методы моделирования процессов холодной прокатки, обеспечивающие улучшение качества холоднокатаных листов, экономию энергии и увеличение скорости непрерывных станов. Машины, технологии, материалы», 2007, № 2-3, с. 108-111.

15. Гарбер Э.А., Шалаевский Д.Л., Кожевникова И.А., Кузнецов В.В.

Совершенствование силового расчёта процесса холодной прокатки на основе нового подхода к расчёту сплющивания валков. Производство проката, 2008, № 5, с. 14-18.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»