Научная статья на тему 'О нормировании предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки при производстве горячекатаного бунтового проката'

О нормировании предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки при производстве горячекатаного бунтового проката Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
637
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕФЕКТЫ ПОВЕРХНОСТИ / СТАЛЬНАЯ ЗАГОТОВКА / БУНТОВОЙ ПРОКАТ / ГОРЯЧАЯ ПРОКАТКА / ДЕФЕКТИ ПОВЕРХНі / СТАЛЕВА ЗАГОТОВКА / БУНТОВИЙ ПРОКАТ / ГАРЯЧА ПРОКАТКА / SURFACE DEFECTS / STEEL BILLET / ROLLED STEEL / HOT ROLLING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Парусов Э.В., Луценко В.А., Чуйко И.Н., Сагура Л.В., Голубенко Т.Н.

Значимое влияние на качество бунтового проката оказывают различные дефекты на его поверхности, которые, в свою очередь, наследуются от дефектов поверхности на заготовке и возможных повреждений поверхности проката в линии прокатного стана. Одним из критериев при оценке качественных показателей бунтового проката является нормирование поверхностных дефектов [1-3; 6; 7]. Современное состояние вопроса. Анализируя требования различных нормативных документов к качеству поверхности проката из высокоуглеродистых сталей, можно сделать вывод о том, что предельно допустимая глубина дефектов на поверхности заготовки должна находиться в интервале 2,0…5,0 мм (в зависимости от сечения заготовки, способа ее производства и дальнейшего назначения). Цель исследования разработать методику расчета предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки в зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности горячекатаного бунтового проката. Результаты. Разработана упрощенная методика расчета, позволяющая при нормируемой глубине дефектов на поверхности горячекатаного бунтового проката провести оперативный расчет предельно допустимой глубины поверхностных дефектов стальной заготовки перед началом нагрева металла под горячую деформацию. Полученные данные свидетельствует о том, что максимально допустимая глубина поверхностных дефектов снижается при повышении диаметра бунтового проката, уменьшении исходного сечения стальной заготовки и степени окисления металла в нагревательной печи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Парусов Э.В., Луценко В.А., Чуйко И.Н., Сагура Л.В., Голубенко Т.Н.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ABOUT RATIONING MAXIMUM ALLOWABLE DEFECT DEPTH ON THE SURFACE OF STEEL BILLETS IN PRODUCTION OF HOT-ROLLED STEEL

Significant influence on the quality of rolled steel have various defects on its surface, which in its turn inherited from surface defects of billet and possible damage to the surface of rolled steel in the rolling mill line. One of the criteria for assessing the quality indicators of rolled steel is rationing of surface defects [1; 2; 3; 6; 7]. Current status of the issue. Analyzing the different requirements of regulations to the surface quality of the rolled high-carbon steels, we can conclude that the maximum allowable depth of defects on the surface of billet should be in the range of 2.0...5.0 mm (depending on the section of the billet, method of its production and further the destination) Purpose. Develop a methodology for calculating the maximum allowable depth of defects on the steel billet surface depending on the requirements placed on the surface quality of hotrolled steel. Results. A simplified method of calculation, allowing at the rated depth of defects on the surface of the hot-rolled steel to make operatively calculation of the maximum allowable depth of surface defects of steel billets before heating the metal in the heat deformation was developed. The findings shows that the maximum allowable depth of surface defects is reduced with increasing diameter rolled steel, reducing the initial section steel billet and degrees of oxidation of the metal in the heating furnace.

Текст научной работы на тему «О нормировании предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки при производстве горячекатаного бунтового проката»

УДК 621.771.252+621.771.23.019]:669.14.018.29

О НОРМИРОВАНИИ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ ГЛУБИНЫ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЬНОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГОРЯЧЕКАТАНОГО БУНТОВОГО ПРОКАТА

ПАРУСОВ Э. В.1, к. т. н., с. н. с., ЛУЦЕНКО В. А.2, д. т. н, с. н. с., ЧУЙКО И. Н.3, к. т. н., САГУРА Л. В.4*, к. т. н., ГОЛУБЕНКО Т. Н.5, к. т. н.

'Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1,

49107, г. Днепр, Украина, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: tometal@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-4560-2043

2Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1,

49107, г. Днепр, Украина, тел. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: lutsenko@optima.com.ua, ORCID ID: 0000-0002-4604-5592

3Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1,

4*9107, г. Днепр, Украина, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: ichuyko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4753-614X

4*Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1,

49107, г. Днепр, Украина, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: slv_metal@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2614-0322

5Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1,

49107,г. Днепр, Украина, тел. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: sumer@i.ua, ORCID ID: 0000-0002-3583-211X

Аннотация. Постановка проблемы. Значимое влияние на качество бунтового проката оказывают различные дефекты на его поверхности, которые, в свою очередь, наследуются от дефектов поверхности на заготовке и возможных повреждений поверхности проката в линии прокатного стана. Одним из критериев при оценке качественных показателей бунтового проката является нормирование поверхностных дефектов [1—3; 6; 7]. Современное состояние вопроса. Анализируя требования различных нормативных документов к качеству поверхности проката из высокоуглеродистых сталей, можно сделать вывод о том, что предельно допустимая глубина дефектов на поверхности заготовки должна находиться в интервале 2,0...5,0 мм (в зависимости от сечения заготовки, способа ее производства и дальнейшего назначения). Цель исследования — разработать методику расчета предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки в зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности горячекатаного бунтового проката. Результаты. Разработана упрощенная методика расчета, позволяющая при нормируемой глубине дефектов на поверхности горячекатаного бунтового проката провести оперативный расчет предельно допустимой глубины поверхностных дефектов стальной заготовки перед началом нагрева металла под горячую деформацию. Полученные данные свидетельствует о том, что максимально допустимая глубина поверхностных дефектов снижается при повышении диаметра бунтового проката, уменьшении исходного сечения стальной заготовки и степени окисления металла в нагревательной печи.

Ключевые слова: дефекты поверхности, стальная заготовка, бунтовой прокат, горячая прокатка

ПРО НОРМУВАННЯ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМО? ГЛИБИНИ ДЕФЕКТ1В НА ПОВЕРХН1 СТАЛЬНО? ЗАГОТОВКИ П1Д ЧАС ВИРОБНИЦТВА ГАРЯЧЕКАТАНОГО БУНТОВОГО ПРОКАТУ

ПАРУСОВ Е. В.1, к. т. н., с. н. с., ЛУЦЕНКО В. А. 2, д. т. н, с. н. с., ЧУЙКО I. М. 3, к. т. н., САГУРА Л. В.4*, к. т. н., ГОЛУБЕНКО Т. М. 5, к. т. н.

11нститут чорно! металургй iм. З. I. Некрасова Нацюнально! академй наук Укра!ни, пл. Академжа Стародубова, 1, Дншро, 49107, Укра!на, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: tometal@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-4560-2043

21нститут чорно! металургй iм. З. I. Некрасова Нацюнально! академй наук Украши, пл. Академжа Стародубова, 1, Дшпро, 49107, Укра!на, тел. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: lutsenko@optima.com.ua, ORCID ID: 0000-0002-4604-5592 31нститут чорно! металургй iм. З. I. Некрасова Нацюнально! академй наук Украши, пл. Академжа Стародубова, 1, Дншро, 4*9107, Укра!на, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: ichuyko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4753-614X

Институт чорно! металургй iм. З. I. Некрасова Нацюнально! академй наук Укра!ни, пл. Академжа Стародубова, 1, Дншро, 49107, Укра!на, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: slv_metal@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2614-0322

Институт чорно! металургй iм. З. I. Некрасова Нацюнально! академй наук Украши, пл. Академжа Стародубова, 1, Дншро, 49107, Укра!на, тел. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: sumer@i.ua, ORCID ID: 0000-0002-3583-211X

Анотащя. Постановка проблеми. 1стотно впливають на як1сть бунтового прокату pi3Hi дефекти на його поверхш, як1, у свою чергу, успадковуються вiд дефектiв поверхнi на заготовщ та можливих пошкоджень пове-рхнi прокату в лши прокатного стану. Одним i3 критерпв ощнювання як1сних показник1в бунтового прокату е нормування поверхневих дефектiв [1—3; 6; 7]. Сучасний стан питання. Анaлiзуючи вимоги рiзних норматив-них документа до якостi поверхнi прокату з високовуглецевих сталей, можна зробити висновок, що гранично допустима глибина дефекпв на поверхнi заготовки повинна знаходиться в iнтервaлi 2,0...5,0 мм (залежно ввд перетину заготовки, способу ii виробництва i подальшого призначення). Мета досл^ження — розробити методику розрахунку гранично допустимо! глибини дефекпв на поверхнi сталево! заготовки залежно ввд вимог, що пред'являються до якосп поверхнi гарячекатаного бунтового прокату. Результати. Розроблено спрощену методику розрахунку, що дозволяе за нормовано! глибини дефекпв на поверхнi гарячекатаного бунтового прокату провести оперативний розрахунок гранично допустимо! глибини поверхневих дефекпв сталево! заготовки перед початком на^вання металу шд гарячу деформацш. Отримаш дaнi сввдчать, що максимально допустима глибина поверхневих дефекпв знижуеться у рaзi змiльшення дiaметрa бунтового прокату, зменшенш вихiдного перетину сталево! заготовки i ступеня окислення металу в на^вальнш печi.

Ключовi слова: дефекти поверхт, сталева заготовка, бунтовий прокат, гаряча прокатка

ABOUT RATIONING MAXIMUM ALLOWABLE DEFECT DEPTH ON THE SURFACE OF STEEL BILLETS IN PRODUCTION OF HOT-ROLLED STEEL

PARUSOV E. V.1, Cand. Sc. (Tech.), senior researcher, LUTSENKO V. A.2, Dr. Sc.(Tech.), senior researcher, CHUIKO I. N.3, Cand. Sc. (Tech.), SAHURA L. V.4*, Cand. Sc. (Tech.), GOLUBENKO T. N.5, Cand. Sc. (Tech.).

'Iron and Steel Institute named Z. I. Nekrasov of the National Academy of Science of Ukraine, sq. Ac. Starodubov, 1, Dnipro 49107, Ukraine, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: tometal@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-4560-2043

2Iron and Steel Institute named Z. I. Nekrasov of the National Academy of Science of Ukraine, sq. Ac. Starodubov, 1, Dnipro 49107, Ukraine, tel. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: lutsenko@optima.com.ua, ORCID ID: 0000-0002-4604-5592

3Iron and Steel Institute named Z. I. Nekrasov of the National Academy of Science of Ukraine, sq. Ac. Starodubov, 1, Dnipro 49107, Ukraine, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: ichuyko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-4753-614X

4*Iron and Steel Institute named Z. I. Nekrasov of the National Academy of Science of Ukraine, sq. Ac. Starodubov, 1, Dnipro 49107, Ukraine, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: slv_metal@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-2614-0322

5Iron and Steel Institute named Z. I. Nekrasov of the National Academy of Science of Ukraine, sq. Ac. Starodubov, 1, Dnipro 49107, Ukraine, tel. +38 (0562) 47-29-25, e-mail: sumer@i.ua, ORCID ID: 0000-0002-3583-211X

Annotation. Formulation of the problem. Significant influence on the quality of rolled steel have various defects on its surface, which in its turn inherited from surface defects of billet and possible damage to the surface of rolled steel in the rolling mill line. One of the criteria for assessing the quality indicators of rolled steel is rationing of surface defects [1; 2; 3; 6; 7]. Current status of the issue. Analyzing the different requirements of regulations to the surface quality of the rolled high-carbon steels, we can conclude that the maximum allowable depth of defects on the surface of billet should be in the range of 2.0...5.0 mm (depending on the section of the billet, method of its production and further the destination) Purpose. Develop a methodology for calculating the maximum allowable depth of defects on the steel billet surface depending on the requirements placed on the surface quality of hot-rolled steel. Results. A simplified method of calculation, allowing at the rated depth of defects on the surface of the hot-rolled steel to make oper-atively calculation of the maximum allowable depth of surface defects of steel billets before heating the metal in the heat deformation was developed. The findings shows that the maximum allowable depth of surface defects is reduced with increasing diameter rolled steel, reducing the initial section steel billet and degrees of oxidation of the metal in the heating furnace.

Keywords: surface defects, steel billet, rolled steel, hot rolling

Постановка проблемы. Значимое влияние на качество бунтового проката оказывают различные дефекты на его поверхности, которые, в свою очередь, наследуются от дефектов поверхности на заготовке и возможных повреждений поверхности проката в линии прокатного стана. Одним из критериев при оценке качественных показателей бунтового

проката является нормирование

поверхностных дефектов [1-3; 6; 7].

К основным поверхностным дефектам стальной заготовки относят: газовые пузыри, трещины, залеченные пояса (микропрорывы), шлаковые включения, загрязнения и др. Прокатные дефекты поверхности представляют собой закаты,

усы, прокатные плены, отпечатки, качеству поверхности проката из

раскатанные пузыри и загрязнения. высокоуглеродистых сталей приведен в

Сравнительный анализ требований таблице 1. различных нормативных документов к

Таблица 1

Нормирование дефектов на поверхности бунтового проката из высокоуглеродистой стали_

Нормативный документ Качество поверхности

ГОСТ 14959-79 Допускаются отпечатки, рябизна и риски глубиной не более 0,20 мм.

ДСТУ 3683-98 Допускаются отпечатки, рябизна и риски глубиной не более 0,20 мм.

ТУ У 27.1-4-519-2002 Допускаются отдельные риски, волосовины и рябизна глубиной не более 0,15 мм.

EN ISO 16120-2:2011 Допускаются отдельные риски, волосовины и рябизна глубиной не более 0,25 мм для проката в бунтах диаметром от 5,0 до 12,0 мм и 0,30 мм для катанки диаметром более 12,0 мм.

Анализируя представленные данные, можно утверждать, что недопустимыми дефектами на поверхности горячекатаного проката являются: закаты, усы, раскатанные пузыри, раскатанные загрязнения, прокатные плены, трещины, рванины. При этом допускаются отдельные риски, волосовины и рябизна. Самые жесткие требования к нормированию глубины поверхностных дефектов предъявляются по ТУ У 27.1-4-519-2002 - не более 0,15 мм. Следует отметить, что некоторые из дефектов поверхности (трещины, плены и т. п.) стальной заготовки могут быть закатаны (заварены) в процессе последующей горячей деформации на готовый профилеразмер бунтового проката.

В то же время эти дефекты, особенно с окисленной внутренней поверхностью, при определенных условиях напряженно-деформированного состояния могут раскрываться, то есть увеличиваться в размерах и выступать в роли источников возникновения надрывов на поверхности металла, вызывая в последующем его повышенную обрывность при деформации волочением на метизном переделе [4-6; 7].

Требования к качеству поверхности проката для холодного выдавливания и высадки приведены в таблице 2. При этом поверхность горячекатаного проката должна быть гладкой без трещин, плен, инородных включений, закатов, раскатанных пузырей и загрязнений.

Таблица 2

Нормирование дефектов на поверхности горячекатаного проката для холодного

выдавливания и высадки

Нормативный документ Качество поверхности

ДСТУ 3684-98 Допускаются отпечатки и рябина глубиной не более половины допуска на размер. Максимальная глубина отдельных мелких рисок не должна превышать 0,1 мм для сечений до 20 мм и 0,2 мм для сечений 20 мм и выше.

ГОСТ 10702-78 Допускаются отпечатки и рябина глубиной не более половины допуска на размер. Максимальная глубина отдельных мелких рисок не должна превышать % допуска на размер, но не более 0,1 мм для сечений до 20 мм и 0,2 мм для сечений 20 мм и выше.

Следовательно, в зависимости от дальнейшего назначения проката и вида готовой металлопродукции нормативной документацией устанавливается предельно-допустимая глубина дефектов на поверхности горячекатаного металла. Однако в ряде случаев эти ограничения принимаются не системно или без аргументированного обоснования. В связи с этим представляло интерес разработать методику упрощенного расчета предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки перед началом горячей деформации. Расчет

выполнен для наиболее часто применяемых в технологическом процессе производства бунтового проката заготовок сечением 125x125 и 150x150 мм. За основу взяты требования по ТУ У 27.1-4-519-2002 с ограничением глубины дефектов на поверхности проката - не более 0,15 мм.

По заводским технологическим инструкциям нагрев заготовок перед прокаткой производится до температур 1 150...1 180 °С в слабо окислительной внутрипечной атмосфере.

При нагреве стальной заготовки в печи происходит естественный угар (окисление)

вследствие чего глубина снижение глубины поверхностных

дефектов.

Требования к качеству поверхности стальных заготовок различных

металлургических предприятий приведены в таблице 3.

Таблица 3

Нормирование ^ дефектов на поверхности стальных заготовок

металла,

поверхностных дефектов несколько уменьшается. Последующая горячая деформация металла на готовый профилеразмер уменьшает его исходное сечение, обусловливая дальнейшее

Нормативный документ Качество поверхности

ЗТУ 14-518-2012-0001-2009 (ОАО «Молдавский металлургический завод») Глубина поверхностных дефектов не более 1,5 мм (заготовка сечением 125x125 мм). Отдельные риски глубиной не более 2,0 мм браковочным признаком не являются.

ТС 00187895-036-2012 (ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат») Глубина поверхностных дефектов не должна превышать 2,0 мм (заготовка сечением 150x150 мм).

ТУ У 14-2-1230-99 (ПАО «Днепровский металлургический комбинат») Глубина поверхностных дефектов не более 4 мм (заготовка сечением 125x125 мм) и не более 5 мм (заготовка сечением 150x150 мм). Закаты глубиной не более 2,0 мм.

ТУ У 27.1-00190319-1307-2003 (ПАО «АрселорМиттал Кривой Рог») Глубина поверхностных дефектов не более 4 мм (заготовка сечением 125х 125 мм) и не более 5 мм (заготовка сечением 150х 150 мм).

Анализируя представленные данные, можно сделать вывод, что предельно допустимая глубина дефектов на поверхности заготовки должна находиться в интервале 2,0...5,0 мм (в зависимости от сечения заготовки, способа ее производства и дальнейшего назначения).

Цель исследования - разработать методику расчета предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки в зависимости от требований, предъявляемых к качеству поверхности горячекатаного бунтового проката.

Материал и методика проведения исследований. В общем виде зависимость глубины дефектов на поверхности бунтового проката от глубины дефектов на поверхности заготовки может быть описана при помощи формулы:

Кр =

(К,- К.)

(1)

где Кпр - глубина поверхностных дефектов на готовом прокате, мм;

Кз - глубина поверхностных дефектов на исходной заготовке, мм;

Кок - толщина слоя металла, окисленного при нагреве в печи, мм;

ц^ - суммарный коэффициент вытяжки металла, определяемый отношением площади исходной заготовки (Кз) и готового проката (Кпр).

На практике угар металла в нагревательных печах со слабо окислительной атмосферой, как правило, составляет 0,9.1,1 % по массе, а толщину слоя металла, который переходит в окалину, можно определить по выражению:

К ■

100■4■а

(2)

где Ь0 - угар (окисление) металла в нагревательной печи, %;

а - сторона поперечного сечения квадратной заготовки, мм.

В соответствии с формулами (1) и (2) глубину дефектов на поверхности стальной заготовки возможно определить следующим образом:

Кз = К

К

+-

К ■ I

Кр 100■4■а

(3)

Результаты исследований. С использованием формулы (3) проведен расчет предельно допустимой глубины дефектов на поверхности непрерывнолитой заготовки (перед началом нагрева под горячую прокатку) в зависимости от нормируемой глубины поверхностных дефектов бунтового проката различных профилеразмеров (табл.

4).

Полученные данные свидетельствуют о том, что предельно допустимая глубина поверхностных дефектов снижается при

повышении диаметра проката, уменьшении исходного сечения заготовки и степени окисления металла в нагревательной печи.

Графические зависимости предельно допустимой глубины дефектов на поверхности заготовок сечением 125*125 и 150*150 мм от профилеразмера горячекатаного бунтового проката приведены на рисунках 1 и 2 соответственно.

Полученные зависимости позволили установить корреляционную связь предельно допустимой глубины

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

поверхностных дефектов стальной заготовки (кз) с глубиной дефектов на

поверхности бунтового проката (кпр). В общем виде эта зависимость для заготовок сечением 125x125 и 150x150 мм может быть описана формулами (4) и (5) соответственно:

к3 = 0,028-< - 0,81-йпр + 7,68 , (4)

кз = 0,034-- 0,97 - йпр + 9,24 , (5) где ёпр - диаметр бунтового проката, мм.

Коэффициент достоверности

аппроксимации для выражений (4) и (5) составил 0,99.

Таблица 4

Диаметр проката, мм Поперечное сечение заготовки, мм кз, мм (Ьа = 0,9 %) кз, мм (Ьа = 1,1 % )

5,5 125 х 125 4,13 4,19

150 х 150 4,95 5,03

6,5 125 х 125 3,54 3,60

150 х 150 4,24 4,32

7,0 125 х 125 3,30 3,37

150 х 150 3,97 4,04

8,0 125 х 125 2,93 2,99

150 х 150 3,51 3,59

9,0 125 х 125 2,63 2,70

150 х 150 3,16 3,23

10,0 125 х 125 2,40 2,46

150 х 150 2,88 2,95

11,0 125 х 125 2,21 2,27

150 х 150 2,65 2,72

12,0 125 х 125 2,04 2,11

150 х 150 2,45 2,53

14,0 125 х 125 1,79 1,86

150 х 150 2,15 2,23

Предложенная методика универсальна и позволяет рассчитать предельно

допустимую глубину поверхностных дефектов для любых размеров стальной заготовки. При расчете глубины дефектов на поверхности заготовки круглого сечения следует привести её площадь к эквивалентной площади квадрата и выразить значение а по формуле (6):

а =

п- d„

4

(6)

где dз - диаметр стальной заготовки круглого сечения, мм.

5,0 4,0

Я

® 3,0 2,0 1,0

5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 Диаметр проката, мм

Рис. 1. Изменение предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки сечением 125x125 мм в зависимости от диаметра бунтового проката: а - окисление поверхности заготовки 0,9 %; б - окисление поверхности заготовки 1,1 %

б

а

6,0 5,0

Я

* 4,0 3,0 2,0

5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 Диаметр проката, мм

Рис. 2. Изменение предельно допустимой глубины

дефектов на поверхности стальной заготовки сечением 150x150 мм в зависимости от диаметра

бунтового проката: а - окисление поверхности заготовки 0,9 %; б - окисление поверхности заготовки 1,1 %

В случае, прямоугольное предельно поверхностных

если заготовка имеет сечение, при расчете допустимой глубины

дефектов необходимо

вводить поправочные коэффициенты, учитывающие возникающую

неравномерность деформации по вертикальной и горизонтальной осям.

В соответствии с выражением (3) возможно решить обратную задачу -рассчитать глубину дефектов на поверхности горячекатаного бунтового проката различных профилеразмеров в зависимости от фактической глубины дефектов на поверхности стальной заготовки:

Кр =■

к

+-

(7)

Fпр 100 • 4 • а

Выводы. Принимая во внимание полученные данные (см. табл. 4), можно сделать вывод, что для гарантированного соответствия качества поверхности горячекатаного металла требованиям нормативной документации для различных профилеразмеров бунтового проката (5,5.14,0 мм) предельно допустимую глубину дефектов на поверхности стальной заготовки представляется возможным ограничить значением не более 2,0 мм, что хорошо согласуется с приведенными требованиями (см. табл. 3.).

Однако необходимо понимать, что наличие на поверхности заготовок дефектов, глубина которых превышает указанное значение, не будет свидетельствовать об однозначном браковочном признаке. Окончательное решение об использовании заготовок в производственном процессе и соответствии бунтового проката

требованиям нормативной документации может быть принято по результатам предварительного расчета в соответствии с предложенной методикой. Кроме этого, должно быть учтено и последующее назначение металлопроката.

Таким образом, разработанная упрощенная методика расчета позволяет при нормируемой глубине дефектов на поверхности горячекатаного бунтового проката произвести оперативный расчет предельно допустимой глубины дефектов на поверхности стальной заготовки перед началом нагрева металла под горячую деформацию.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОИ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дефекты стали : справочник / под ред. С. М. Новокщеновой, М. И. Виноград. - Москва : Металлургия, 1984. - 199 с.

2. Дефекты стальных заготовок и металлопродукции Белорусского металлургического завода: справочник-атлас / Микирова З. А., Перетягина Е. А., Грицаенко В. И., Барадынцева Е. П., Куренкова Т. П., сост. Грицаенко В. И., под общ. ред. Савенка А. Н., Белорусский металлургический завод. - Санкт-Петербург : [б. и.], 2014. - 326 с.

3. Дефекты стальных слитков и проката. Справочник / В. В. Правосудович, В. П. Сокуренко, В. Н. Данченко, С. В. Кондратьев. - Москва : Интермет Инжиниринг, 2006. - 384 с.

4. Зильберг Ю. В. Исследование закономерностей формоизменения поверхностных дефектов при прокатке / Ю. В. Зильберг // Сталь. - 1997. - № 10. - С. 44-46.

5. Зильберг Ю. В. Формоизменение поверхностных дефектов при прокатке в простых калибрах / Ю.В. Зильберг, С. В. Ревякин // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 1996. - № 8. - С. 2325.

6. Трансформация дефектов непрерывнолитой заготовки в поверхностные дефекты проката / А. Б. Сычков, М. А. Жигарев, А. В. Перчаткин, С. Н. Мазанов, В. С. Зенин // Металлург. - 2006. - № 2. - С. 60-63.

б

а

7. The transformation of defects in continuos-cast semifinished products into surface defects on rolled products / A. B. Sychkov, V. F. Zhigarev, A. V. Perchatkin, S. N. Mazanov, V. S. Zenin // Metallurgist. - 2006. - Vol. 50, iss. 1/2. - Р. 83-90.

REFERENCES

1. Novokshhenyj S.M. and Vinograd M.I., eds. Defekty stali [Defects steel]. Moskva: Metallurgiya, 1984, 199 p. (in Russian).

2. Mikirova Z.A., Peretyagina E.A., Gricaenko V.I., Baradynceva E.P. and Kurenkova T.P. Defekty stal'nyx zagotovok i metalloprodukcii Belorusskogo metallurgicheskogo zavoda [Defects of steel billets and steel products of Belarussian Steel Works.]. Belorusskij metallurgicheskij zavod [Belarussian Metallurgical Plant]. Sankt-Peterburg: [s. n.], 2014, 326 p. (in Russian).

3. Pravosudovich V.V., Sokurenko V.P., Danchenko V.N. and Kondrat'ev S.V. Defekty stal'nyx slitkov i prokata [Defects of steel ingots and rolled products]. Moskva: Intermet Inzhiniring, 2006, 384 p. (in Russian).

4. Zil'berg Yu.V. Issledovanie zakonomernostej formoizmeneniya poverxnostnyx defektov pri prokatke [Consistency research of surface defects forming in rolling]. Stal' [Steel]. 1997, no. 10, pp. 44-46. (in Russian).

5. Zil'berg Yu.V. and Revyakin S.V. Formoizmenenie poverxnostnyx defektov pri prokatke v prostyx kalibrax [Surface defects forming during rolling in simple calibers]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost' [Metallurgical and Mining Industry]. 1996, no. 8, pp. 23-25. (in Russian).

6. Sychkov A.B., Zhigarev M.A., Perchatkin A.V., Mazanov S.N., Zenin V.S. Transformaciya defektov nepreryvnolitoj zagotovki v poverxnostnye defekty prokata [Transformation of continuous casting defects in the surface rolling defects]. Metallurg [Metallurgist]. 2006, no. 2, pp. 60-63. (in Russian).

7. Sychkov A.B., Zhigarev V.F., Perchatkin A.V., Mazanov S.N. and Zenin V.S. The transformation of defects in continuos-cast semifinished products into surface defects on rolled products. Metallurgist. 2006, vol. 50, iss. 1/2, pp. 83-90.

Рецензент: Большаков В. I., д-р т. н., проф.

Надшшла до редколеги: 07.12.2016 р. Прийнята до друку: 27.12.2016 р.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.