Проведено вивчення складу та структури твердих сплавів на умови руйнування робочої поверхні валків швидкісних дрібносортових прокатних станів і здійснено розробку альтернативних сплавів (високовуглецевих хромонікелевих сталей) для їх виготовлення з урахуванням переважаючого механізму зношування. Вперше за умов діючого виробництва досліджено особливості зношення калібрів валків з твердих сплавів передчистової та чистової групи клітей безперервних високошвидкісних дрібносортових прокатних станів. Встановлено, що використання твердих сплавів з великим розміром карбідних часток дозволяє підвищити експлуатаційні показники валків за рахунок зниження ефекту викришування поверхні калібра, більш рівномірної їх виробки. Обгрунтовано припущення, що тверді сплави вивченого складу можуть не бути найкращим матеріалом для виготовлення валків для використання за умов зношення з домінуючим механізмом термічної втоми. Запропоновано під час виготовлення таких валків використовувати теплостійкі високовуглецеві хромонікелеві сталі з більш високою, ніж у твердих сплавів теплопровідністю й стійкістю щодо утворення тріщин розпалу. Встановлено складний характер залежності структури та властивостей сталей від температури нагріву під час гартування та повторного нагрівання. Результати наукового дослідження використано для корегування технології виготовлення твердосплавних дискових прокатних валків, які серійно поставляються НВТ "ДОНІКС" на стани 150 ЗАТ "Макіївський металургійний завод" та ВАТ КГМК "Криворіжсталь". Виготовлено бандажі робочих валків з твердих сплавів та високовуглецевої хромонікелевої сталі, які пройшли успішні дослідно-промислові випробування за умов дрібносортових станів 250 ВАТ КГМК "Криворіжсталь".

  Скачати повний текст

Проведено промислове випробування ДТО прокатки за знижених температур під час кінцевих етапів процесу за умов дрібносортового стану 250-1 меткомбінату "Криворіжсталь". Встановлено підвищення характеристик міцності та пластичності термозміцненої арматури, отриманої за знижених температур, що сприяє підвищенню рівня довговічності такого прокату.

  Скачати повний текст

Вперше розв'язано задачу чисельного моделювання теплообміну в процесі виробництва сортового прокату за наявності енергозберігальних екранів з урахуванням формозміни розкату шляхом зміни кутових коефіцієнтів і результуючих теплових потоків. Розроблено інженерну модель на основі рівняння теплового балансу, що дозволяє оцінити потенційну ефективність керування температурним процесом охолодження розкату. Виконано експериментальні дослідження охолодження розкату різного профілю з використанням енергозберігальних екранів. Розроблено чисельну модель теплообміну між розкатом і теплоізолюючим екраном, що дозволяє визначити температури за розрізом та довжиною профілю в процесі прокатування, температурні умови роботи екранів різних конструкцій під час циклічності роботи обладнання. Виконано оптимізацію роботи системи "піч - стан", у результаті якої одержано оптимальний діапазон температури нагріву заготовок у печі, що забезпечує мінімізацію вартості готового прокату.

  Скачати повний текст

Здійснено математичне моделювання й експериментальне дослідження формозміни металу й енергосилових параметрів за умов прокатки штаб у кутових калібрах. Розроблено методику розрахунку калібровок валків для прокатки кутових профілів. Удосконалено варіаційний метод досліджень процесу їх прокатки за умов різної конфігурації. Проведено числові експерименти процесів прокатки штаб різної конфігурації у кутових калібрах. На підставі обробки експериментальних даних і результатів математичного моделювання одержано нові вирази для визначення коефіцієнтів формозміни та безрозмірної потужності прокатки. Установлено, що випрямлення полиць у чистовому кутовому калібрі за умов гарячої прокатки практично не позначається на деформованому стані металу та енергосилових параметрах процесу. Розроблено методику розрахунку калібровки кутових профілів, яка передбачає використання прикладної комп'ютерної програми, що дозволяє знизити інтенсивність зносу валків у середньому за всіма фасонними проходами на 17,6 % і зменшити кількість фасонних калібрів.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу силової взаємодії розкату та непривідного деформаційно-ділильного пристрою розроблено теоретичні засади для розрахунку параметрів процесу прокатки-розділяння з використанням зазначених пристроїв. Розроблено методики: визначення сил, що виникають у непривідному деформаційно-ділильному пристрої під час поділу розкату; визначення стійкості розкату в проміжку привідна кліть - непривідний деформаційно-ділильний пристрій з урахуванням динаміки процесу; розрахунку резерву сил тертя в осередку деформації привідної кліті з урахуванням наступного поділу розкату в непривідному деформаційно-ділильному пристрої. Установлено межі здійснення процесу прокатки-розділяння з застосуванням даних пристроїв.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності формозміни металу залежно від геометричних розмірів заготовки, робочого інструменту. Розроблено нову методику розрахунку калібровки валків для прокатки великих шпунтових паль П-подібної форми нової конструкції. За результатами проведених досліджень створено нову методику для визначення розмірів початкової заготовки. Установлено, що за умов прокатки великих шпунтових паль типу "Ларсен", для забезпечення виконання форми замкових елементів на готовому профілі необхідно використовувати однаковий ухил полиць у всіх калібрах. Запропоновано новий спосіб формування замкових елементів, що дозволяє контролювати висоту замкового елемента перед деформацією його в контрольному калібрі. Це дозволяє одержати точне сполучення форми штаби з формою контрольного калібру, забезпечити виконання замкових елементів на готовому профілі потрібної форми та розмірів. На підставі результатів досліджень розроблено методику розрахунку калібровки валків для прокатки шпунтових паль типу "Ларсен" нової конструкції. Проведено дослідну прокатку профілю нової конструкції з міжзамковою базою 500 мм за умов рейкобалкового стану ВАТ "ДМКД". Розрахунки, виконані з застосуванням нової методики, можуть бути використані для розробки технології виробництва профілів з міжзамковою відстанню 600 мм і більше.

  Скачати повний текст

Розроблено нові підходи до розробки методів розрахунку процесів прокатки у калібрах з використанням основних положень теорії пластичності та варіаційних принципів механіки суцільних середовищ. Дані методики дозволяють виконувати вірогідне прогнозування напружено-деформованого стану (НДС) металу під час прокатки за умов значної нерівномірності деформації за шириною та висотою осередків деформування. За цього є можливим моделювання плину металу з його гарантованою нестисливістю. Проведено комплекс експериментальних досліджень з метою визначення впливу умов тертя на контакті, а також температури прокату на плин металу за умов нерівномірної деформації. Визначено межі застосовності існуючих способів урахування контактних умов за сортового прокатування профілів. Проаналізовано різні підходи до введення в математичні моделі механічних властивостей матеріалу, що обробляється, та різних видів варіаційних функціоналів на точність визначення параметрів плину металу в калібрах з різним ступенем нерівномірності деформації. Визначено кращі способи розв'язання деформаційних задач, які забезпечують високу точність визначення інтегральних показників процесу прокатування профілів у калібрах. Досліджено НДС стан для широкого сортаменту великих сортових профілів за умов спільного впливу на нерівномірний плин металу форми калібру, геометрії вихідних заготовок і нерівномірності температурних полів профілю, спостережених на практиці. Встановлено закономірності формування НДС профілю в усіх ділянках складних осередків деформації, включаючи позаконтактні зони. Визначено технологічні фактори, які є причиною руйнування поверхневого шару прокату. З використанням результатів дослідження вдосконалено технології виробництва великих круглих профілів.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод прогнозування зміни глибини поверхневих дефектів під час гарячої прокатки в фасонних калібрах на основі аналізу поля швидкостей, одержаного в результаті розрахунку деформованого стану металу за допомогою методу скінченних елементів. Метод визначає зміну глибини дефекту з використанням значень поперечної та вертикальної складових швидкості течії металу в конкретній точці смуги та дозволяє визначати глибину дефектів після деформації за їх розташування в зонах з різним характером течії металу, а також виявляти зони калібру, де можливе поглиблення дефекту. Розроблений метод дозволяє досліджувати характер формозміни поверхневих дефектів (включаючи їх глибину) в калібрах різних форм і конструкцій. Одержали подальший розвиток уявлення про вплив нерівномірності деформації по ширині калібру на формозміну поздовжніх поверхневих дефектів під час гарячої прокатки профілів. Вперше одержано залежності ступеня викатування дефектів від параметрів форми гребенів розрізних калібрів для прокатки двотаврів і швелерів.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологічні режими, а також конструктивні параметри для реалізації процесів плющення та прокатки контактного дроту. Розроблено детерміновану та імітаційну математичні моделі, що дозволяють розраховувати локальні та інтегральні енергосилові параметри процесів плющення та заглиблення клина, а також прогнозувати вплив вихідних параметрів на основні показники якості плющеної стрічки. Розроблено програмні засоби автоматизованого проектування раціональних режимів плющення, а також вибору необхідної жорсткості кліті та призначення допустимого биття робочих валків, грунтуючись на умовах забезпечення необхідних показників якості.

  Скачати повний текст