CC BY
22
128
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
сударственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. - 2012. - № 4 (21). - С. 39-46.
5. Добронец Б.С., Попова О.А. Представление и обработка неопределенности на основе гистограммных функций распределения и P-Boxes // Информатизация и связь. - 2014. - № 2. - С. 23-26.
6. Добронец Б.С., Попова О.А. Гистограммный подход к представлению и обработке данных космического и наземного мониторинга // Известия ЮФУ Технические науки. - 2014. - № 6 (155). - С. 14-22.
7. Попова О.А. Гистограммный информационно - аналитический подход к представлению и прогнозированию временных рядов // Информатизация и связь. - 2014. - № 2. - С. 43-47.
8. Попова О.А. Численный вероятностный анализ для агрегации, регрессионного моделирования и анализа данных // Информатизация и связь. -2015. - № 1. - С. 15-21.
9. Dobronets B.S., Krantsevich A.M., Krantsevich N.M. Software implementation of numerical operations on random variables // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Математика и физика. - 2013. - Т 6, № 2. -С. 168-173.
10. Uglev VA., Popova O.A., Dobronets B.S. The accuracy calculation control of reliability indices for equipment responsible appointment // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). - Omsk: OmGTU, 2015. Print ISBN: 978-1-4799-7102-2 DOI: 10.1109/SIBCON.2015. 7147248.
ПРОБЛЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ В ПРОЦЕССЕ ПРОКАТКИ ВЫСОКОРЕНТАБЕЛЬНЫХ ВИДОВ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ
© Ращикулин Д.Д.*
Магнитогорский государственный технический университет имени Г.И. Носова, г. Магнитогорск
В статье рассматривается проблема формирования ширины полосы при холодной прокатке тонколистовой стали. Особое внимание уделено поперечному течению металла в очаге пластической деформации и решению частного случая задачи объемной деформации, а также основным факторам влияющим на нее. Это позволит избежать ряда дефектов металлопродукции, что принесет значительный экономический эффект.
Ключевые слова объемная деформация, холодная прокатка, поперечное течение металла, очаг пластической деформации.
Аспирант.
Технические науки
129
Условием успешной хозяйственной деятельности и развития металлургической отрасли России является производство конкурентоспособных высокорентабельных видов металлопродукции. Холоднокатанные листовые сверхнизкоуглеродистые IF (Interstitial Free) стали, свободные от атомов внедрения, относятся к таким видам в полной мере.
Промышленно развитые страны, такие как Япония, Германия, США производят в год 6-8 миллионов тонн IF сталей, причем их сортамент постоянно расширяется. Были достигнуты большие успехи за 20-летний период исследований и разработки технологий производства. Все более широкое применение находят высокопрочные IF стали, стали с BH-эффектом (упрочняемые при сушке окрашенных деталей), холоднокатаные оцинкованные листовые стали, TRIP-стали [6].
Автомобилестроение является одним из крупнейших потребителей конструкционных материалов в мире. При этом рост требований к ресурсам формирует конкуренцию между производителями различных материалов, стимулирует прогресс в разработке их новых видов и повышение качества.
Прогноз потребления холоднокатаных сталей в легковом автомобилестроении РФ на 2020 год составляет около 1100 тысяч тонн мягких сталей (Mild steels: 03-10, IF,IS), высокопрочных сталей около 400 тысяч тонн (HSS. IF-HS, MA, BH, HSLA), особо высокопрочных сталей (AHSS, DP, CP) около 1100 тысяч тонн и ультравысокопрочных сталей (UHSS: MS, WP, HS) около 350 тысяч тонн. Следует отметить тенденцию роста производства холоднокатаной стали в РФ. Это подчеркивает актуальность исследования всех особенностей технологического процесса прокатки перспективных марок стали. Подробное исследование проблемы формирования ширины полосы в процессе холодной прокатки приведет к устранению ряда дефектов, а также принесет значительный экономический эффект.
Развитию теории и технологии производства холоднокатаной автолистовой стали посвящено много трудов. Особый акцент на поперечное течение металла в очаге деформации при тонколистовой холодной прокате мы можем заметить в работах авторов: Ю.Д. Железнов, Г.Г. Григорян, В.Н. Вы-дрин, Н.В. Судаков, М.М. Сафьян, В.П. Холодный, А.П. Чекмарев и других.
Процессу прокатки листов свойственны неравномерные условия деформации по ширине полосы, которые могут быть вызваны упругой и тепловой деформацией валков, поперечной разнотолщинностью подката, неравномерными граничными условиями по силам трения и натяжениям [7]. Следствием неравномерной деформации по ширине полосы является искажение профиля поперечного сечения и формы полосы. В зависимости от перечисленных факторов неравномерность деформации по ширине полосы может иметь как симметричный, так и несимметричный характер [1]. Образование дефектов формы (планшетности) непосредственно связано с неравномерностью скоростей течения металла по ширине полосы на границах очага деформации [2].
130
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
Как известно, основные теоретические исследования и практика исследования холодного листа традиционно связаны с плоской деформацией. В соответствии с этим, считают, что обжатый по толщине металл полностью идет в вытяжку, а ширина при этом остается постоянной величиной. Было выполнено много теоретических и экспериментальных исследований, которые в рамках решенных задач дали положительные результаты. Однако значительное место имеют варианты холодной прокатки, при которых следует учитывать и третью координату, а именно изменение ширины. В этом случае решаемые задачи становятся трехмерными и их анализ, особенно в теоретическом плане, резко усложняется. Необходимость учета изменения ширины холоднокатаной полосы в технологическом процессе, в частности проявляется на новом 5-ти клетевом стане 2000 холодной прокатки ОАО «ММК». На данном стане, прокатывается широкий сортамент, имеющий разнообразные значения по утяжке металла, которую необходимо контролировать за счет влияющих на нее параметров. Рассмотренное нами явление актуально, в связи с рациональным подходом к расходу металла, при обрези, а также в предельном случае, когда в брак может быть отнесен весь рулон.
Объемные преобразования при прокатке скрыты и малодоступны для прямого изучения. Поэтому в научной экспериментальной практике ранее использовались приемы, в основе которых было вынужденное нарушение сплошности металла: методы винтов, штифтов, координатных сеток. В последнее время получили свое развитие поляризацинно-оптические методы. На основе названных методов были получены важные научные и практические результаты [5].
Поперечные перемещения металла в очаге пластической деформации при продольной прокатке обычно связывают с прокаткой на гладкой бочке толстых листов или плит. В этих случаях имеет место визуальное изменение поперечных размеров, прокатываемых заготовок, измеряемое десятками миллиметров. Однако экспериментально подтверждено, в частности на стане 2000 холодной прокатки ОАО «ММК», что существует поперечное перемещение металла в очаге пластической деформации при тонколистовой прокатке. Данное перемещение в очаге деформации может проявляться в более тонких эффектах формообразования прокатываемых полос при неравномерном обжатии по ширине.
Специалистами по тонколистовой прокатке было принято решение, что измеренная неравномерность вытяжек, а также, соответственно, величин остаточных напряжений по ширине полосы после прокатки оказывается меньше, чем рассчитано в предположении плоской схемы деформации. Данное явление связано с механизмом самовыравнивания за счет поперечных перемещений металла в очаге пластической деформации [3].
Нами была выявлена и обсуждена проблема формирования ширины полосы в процессе холодной прокатки на стане 2000 ОАО «ММК». Ряд экспе-
Технические науки
131
риментов показал на практике, что в зависимости от условий происходят как локальные утяжки, так и локальные уширения.
В определенных условиях наблюдается существенное несовпадение между неравномерностью по ширине полосы продольных напряжений. Вероятно, помимо самовыравнивания за счет обратной связи, через распределение сплющивания действует еще один механизм, стабилизирующий процесс прокатки - поперечное перемещение металла в очаге деформации [4].
Экспериментальным исследованиям предшествовал предварительный анализ возможных объемных перемещений металла в очаге деформаций. Данные эксперименты показали принципиальную возможность возникновения поперечных перемещений металла в очаге деформации при тонколистовой холодной прокатке.
Перед нами ставится задача анализировать деформационные особенности очага деформации при прокатке, а также выявление закономерностей объемного течения металла. После анализа появляется потребность в разработке оптимальных параметров технологии получения холоднокатаной стали, обеспечивающей ее высокие потребительские свойства. Дальнейшей целью поставим исследование влияния неравномерной деформации на дефекты конечной формы полосы при холодной прокатке с учетом поперечного течения металла. Решение данной задачи актуально как с теоретической, так и с практической точки зрения, это принесет значительный экономический эффект.
Список литературы:
1. Бельский С.М. Влияние скоростной ассиметрии при тонколистовой прокатке на плоскостность полосы // Изв. вузов. Черная металлургия. -2008. - № 3. - С. 44-48.
2. Галкин Д.П., Тулупов С.А., Денисов П.И. Исследование напряжений перед входом в валки при неравномерной по ширине деформации листа. Сообщ. 1 // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1974. -№ 7. - С. 79-81.
3. Григорян Г.Г., Железнов Ю.Д. и др. Устойчивость процесса тонколистовой прокатки с учетом поперечного течения металла // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1975. - № 3. - С. 127-129.
4. Железнов Ю.Д. Прокатка ровных полос и листов. - М.: Металлургия, 1971. - 200 с.
5. Мельцер В.В., Салганик В.М., Омельченко Б.Я. Реакция внешних частей полосы на неравномерное обжатие при тонколистовой прокатке // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1972. - № 9. - С. 76-79.
6. Салганик В.М., Гущина М.С., Насонов В.В. Математические модели для прогноза механических свойств холоднокатаной автолистовой стали // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. - 2013. -№ 71. - С. 216-220.
132
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
7. Салганик В.М., Чикишев Д.Н., Денисов С.В., Полецков П.П., Румянцев М.И., Куницын Г.А. Развитие теории и технологии инновационных процессов прокатного производства // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2014. - № 1. - С. 48-51.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИТРАТА СЕРЕБРА И АКРИЛАМИДА ДЛЯ ПРИДАНИЯ ШЕРСТЯНЫМ МАТЕРИАЛАМ БИОЦИДНЫХ СВОЙСТВ
© Тасымбекова А.Н.*
Алматинский технологический университет,
Республика Казахстан, г. Алматы
В статье изучено исследование возможности применения цитрата серебра в качестве антимикробного компонента для шерстяных материалов с целью улучшения ее микробиологических свойств. Изучено влияние акриламида на качественные показатели процесса крашения и шерстяного волокна. Результаты исследования показывают, что совместное использование акриламида и цитрата серебра способствует высокой интенсивности окраски и ровноту крашения с одновременным обеспечением антимикробных свойств.
Ключевые слова: цитрат серебра, антимикробные свойства, кислотные красители, акриламид, композиция.
Антимикробная обработка шерсти преследует две основные цели: предотвращение разрушения волокон микроорганизмами и развития микроорганизмов на их поверхности; получение волокна, обладающего антимикробными свойствами. Для придания шерсти антимикробных свойств применяют бактериостатические, бактерицидные, фунгистатические и фунгицидные препараты [1].
Различают активные и пассивные способы защиты от действия микроорганизмов. Способы активной защиты от бактерий и грибов основаны на использовании соответственно бактерицидных и фунгицидных препаратов, препятствующих развитию микроорганизмов. Способы пассивной защиты основаны на химической модификации волокна, придающей ему устойчивость к воздействию микроорганизмов [2].
Известно, что коллоидное серебро ингибирует более 500 штаммов микроорганизмов и оказывает не только биоцидное, но и иммуномодулирующее действие, не влияя на резидентную флору Серебро при содержании его в ткани, от 10-3 до 10-4 мкг/г является экологически безопасным веществом. Уникальные свойства серебра - его совместимость с тканями человека, ан-
* Старший преподаватель кафедры Технологии текстильного производства.
