CC BY
87
с несоответствием модели используемого материала исследуемому, упрощениях и неточностях при задании исходных параметров.
Тщательный же анализ микроструктуры деформированных и недеформированных образцов дает понять, что исследуемый способ позволяет значительно измельчать микроструктуру исходной заготовки, а значит, воздействовать на свойства материалов. Однако для более эффективного применения способа необходимо проводить дальнейшие исследования по определению режимов деформирования и параметров используемого оборудования.
Список литературы
1. Патент РФ 2424076. Способ пластического структурообразования и устройство для его осуществления / Семашко М.Ю., Трусковский В.И., Шеркунов В.Г.
2. Исследование формирования субмикрокристаллической структуры поверхностного слоя стальной проволоки с целью повышения уровня ее механических свойств / Г.С. Гун, М.В. Чукин М.В., Д.Г. Емалеева, Н.В. Копцева, Ю.Ю. Ефимова, М.П. Барышников // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2007. № 3 (19). С. 84-86.
3. Особенности реологических свойств конструкционных наносталей / М.В. Чукин, Г.С. Гун, М.П. Барышников, Р.З. Валиев, Г.И. Рааб // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 1 (21). С. 24-27.
References
1. Semashko M.Ju., Truskovskij V.l., Sherkunov V.G. Sposob plasticheskogo strukturoobrazovanija i ustrojstvo dlja ego osushhestvlenija [Plastic structure formation method and device for its implementation]. Patent RF № 2424076.
2. Investigation of forming the carbon wire surface layer submicrostructure for enhancing its mechanical properties / G.S. Gun, M.V. Chukin, D.G. Emaleyeva, N.V. Koptseva, Yu.Yu. Efimova, M.P. Baryshnikov // Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2007. № 3 (19). Pp. 84-86.
3. Peculiarities of construction steels reological properties / M.V. Chukin, G.S. Gun, M.P. Baryshnikov, R.Z. Valiev, G.I. Raab // Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2008. № 1 (21). Pp. 24-27.
УДК 621.771
ПРОИЗВОДСТВО ВЫСОКОПРОЧНОЙ УПАКОВОЧНОЙ ЛЕНТЫ С ЛАКОКРАСОЧНЫМ ПОКРЫТИЕМ С ЦЕЛЬЮ ЗАМЕНЫ ЛЕНТЫ ЗАРУБЕЖНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
Соколов A.A., Пудов Е.А.
ОАО «ММК-МЕТИЗ», ЦЗЛ, г. Магнитогорск, Россия
Для ОАО «ММК-МЕТИЗ» основными целями являются: повышение конкурентоспособности и расширение сортамента продукции.
С целью повышения конкурентоспособности и расширения сортамента принято решение об освоении нового вида продукции - высокопрочной упаковочной ленты с лакокрасочным покрытием, согласно требованиям современных зарубежных стандартов.
За образец была взята упаковочная лента с лакокрасочным покрытием производства фирмы SPECTA, используемая на ОАО «ММК» (табл. 1, 2). Образцы ленты были исследованы по различным параметрам, таким как:
- относительное удлинение;
- временное сопротивление разрыву;
- химический состав стали;
- микроструктура поверхностного слоя стали;
- толщина лакокрасочного покрытия.
Таблица 1
Физико-механические свойства образца упаковочной ленты фирмы 8РЕСТА
№ образца Размер, мм Временное сопротивление разрыву, ов, Н/мм , не менее Относительное удлинение, 84, %, не менее
1 0,8x32 970 6
2 0,8x32 971 6
Таблица 2
Химический состав стали образца упаковочной ленты фирмы 8РЕСТА
Размер, мм Массовая доля элементов, %
С Мп Б Р Сг №
0,8x32 0,15 0,49 1,45 0,004 0,019 0,05 0,03
Для ленты с заданными физико-механическими свойствами (табл. 3) решено проводить отжиг. Прокатка рулона осуществляется с делением на две части, при этом промежуточная заготовка подвергается термообработке (отжигу). Отжиг проводится в колпаковых печах типа СКБ - 6001 в ЦЛХП. Режимы отжига были подобраны экспериментально.
Таблица 3
Физико-механические характеристики упаковочной ленты
№ образца Размер, мм Временное сопротивление разрыву, <тв, Н/мм ,не менее Относительное удлинение, 84, %, не менее
1 0,8x32 789 6
2 0,8x32 799 6
Нанесение лакокрасочного покрытия на ленту является новым направлением в сфере производства на ОАО «ММК-МЕТИЗ». Для выбора оптимального варианта была изучена специальная литература, проведен анализ полученной информации. Самым подходящим способом нанесения лакокрасочного покрытия на ленту является окраска окунанием.
Также были проанализированы различные методы сушки лакокрасочного покрытия. Для условий нашего производства был выбран метод конвективной сушки.
Для нанесения лакокрасочного покрытия на ленту было решено провести модернизацию агрегата горячего цинкования АГО-1, находящегося на консервации.
Процесс нанесения лакокрасочного покрытия на стальную ленту (рис. 1) включает в себя следующие операции: размотка ленты с рулонов (1); окраска ленты в ванне с лакокрасочным материалом (4); сушка лакокрасочного покрытия в сушильном устройстве (7); пара-финирование (9); намотка на барабаны (11); складирование готовой продукции.
□ □ сг
Рис. 1. Схема установки для нанесения лакокрасочного покрытия
на стальную ленту:
1 - размоточное устройство; 2 - направляющие ролики; 3 - прижимной обтир; 4 - узел нанесения лакокрасочного материала (ЛКМ); 5 - ванна цинкования; 6 - колпаковая печь; 7 - печь для сушки ЛКМ; 8 - направляющие ролики; 9 - узел парафинирования; 10 - рихтующие ролики; 11 - намоточное устройство
В табл. 4 представлен химический состав стали.
Таблица 4
Химический состав стали образца упаковочной ленты
Размер, мм Массовая доля элементов, %
С Мп Б Р А1
0,8x32 0,30 0,28 1,47 0,005 0,016 0,046
На рис. 2 представлена микроструктура поверхностного слоя лент с нанесенным лакокрасочным покрытием. Толщина покрытия в образце № 2 составляет 37 мкм, в образце № 1 -55 мкм. На поверхности ленты в обоих случаях обезуглероживания не наблюдается.
Рис. 2. Поверхность лент с нанесенным лакокрасочным покрытием
фирмы 8РЕСТА (я), ОАО «ММК-МЕТИЗ» (б) (полоса посередине - лакокрасочное покрытие; светлая часть - сталь)
В настоящее время разработано техническое соглашение ТС 00187240-032-2013 для производства высокопрочной стальной упаковочной ленты, используемой непосредственно
в цехах ОАО «ММК-МЕТИЗ» (СПЦ, СКЦ) (рис. 3). Также лента, произведенная по данному техническому соглашению, будет поставляться на ОАО «Металлургический завод им. А.К. Серова», г. Серов; ОАО «Выксунский металлургический завод», г. Выкса; ООО «Нижегородский металлургический завод», г. Нижний Новгород.
Продукция, произведенная по данному ТС, обладает следующими физико-механическими свойствами:
- временное сопротивление разрыву, ов - 700-940 Н/мм";
- относительное удлинение, 84 не менее 5%.
Для усовершенствования технологического процесса разработан ряд решений:
1. Ускорение процесса сушки эмали с помощью нагрева лакокрасочного материала.
Для определения возможности ускорения сушки лакокрасочного покрытия путем нагрева лакокрасочного материала был проведен эксперимент.
В данном эксперименте исследовалась расслаиваемость эмали при нагревании.
В соответствии с ТУ 2312-198-21743165-2009 температура вспышки эмали составляет 63 °С, значит, нагревание свыше данной температуры небезопасно. Рекомендовано нагревать эмаль до 40 °С. Для эксперимента была отобрана эмаль в объеме 250 мл и помещена в сушильный шкаф при температуре 40 °С, время выдержки - 1 час. В прошествии данного промежутка времени в колбе с эмалью наблюдалось ее расслоение, но при перемешивании эмаль приобрела свою первоначальную консистенцию.
Рис. 3. Стопа готовой продукции
Вывод: нагревание будет производиться с помощью трубчатого электронагревателя до 40 °С. Во избежание расслоения эмали решено применять барботирование.
Данный проект находится на стадии разработки.
2. Ускорение процесса сушки эмали добавлением ускорителя сушки.
Для ускорения процесса сушки предлагается использовать ускорители сушки. Ускоритель сушки добавляется непосредственно в эмаль в определенном соотношении.
Данный проект находится на стадии разработки.
3. Ускорение процесса сушки эмали с помощью дополнительного нагрева лент.
Подогрев лент планируется осуществлять с помощью горячей воды. Лента, проходя через ванну с горячей водой, нагревается и поступает в резервуар с лакокрасочным материа-
4. Аспирация (обеспыливающая вентиляция) технологического оборудования и рабочей зоны.
Для устранения пылевыделений и паров растворителя необходимо использовать системы аспирации с разветвленной сетью воздуховодов и газоочистным оборудованием.
Аспирация позволит добиться уменьшения количества пыли, оседающей на ленте, на оборудовании, а также обеспечит более безопасные условия труда.
Производство высокопрочной упаковочной ленты с лакокрасочным покрытием позволило расширить сортамент производимой продукции и найти новые рынки сбыта. Работа в данном направлении продолжается.
Список литературы
1. Metallurgy qualimetry theory design and develorment / G.S. Gun, G.Sh. Rubin, M.V. Chukin, I.G. Gun, I.U. Mezin, A.G. Korchunov // Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2013. № 5 (45). P. 67-69.
2. Веденов Г.Н., Гисин П.Г. Окраска металлических поверхностей. Общемашиностроительные типовые и руководящие материалы в области технологии и организации производства, ОМТРМ 7312-010-78. М.: Химия, 1978. 368 е., 75 табл., 90 рис.
3. Искра Е.В. Окрасочные работы в машиностроении. Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984. 256 с.
4. Кривощапов В.В., Пудов Е.А. Перспективные технологические процессы производства метизов. Челябинск: Металл, 1992. 112 с.
5. Пудов Е.А., Абулбарова Р.Г. Исследование защитной способности покрытий холоднокатаной ленты для изготовления автомобильных радиаторов: сб. науч. тр. / Под ред. к.т.н. В.В. Кривощапова. Магнитогорск: ПММ «МиниТип», 1996. С. 51-54.
6. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия. Л.: Химия, 1982. 320 е., ил.
7. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий: учеб. пособие для вузов. Л.: Химия, 1981. 352 е., ил.
References
1. Metallurgy qualimetry theory design and develorment / G.S. Gun, G.Sh. Rubin, M.V. Chukin, I.G. Gun, I.U. Mezin, A.G. Korchunov // Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2013. № 5 (45). P. 67-69.
2. Vedenov G.N., Gisin P.G. Colouring of metal surfaces (General engineering standard and guiding materials in the field of technology and organization of production, GESGM 7312-010 - 78 // M.: Chemistry, 1978. 368 pages, 75 tables, 90 figures.
3. Iskra E.V. Painting in engineering // Engineering. Leningrad division. 1984. 256 pages.
4. Krivoshchapov V.V, Pudov E.A. Promising technological processes of production of met-alware. Chelyabinsk: Metal, 1992. 112 p.
5. Pudov E.A., Abulbarova R.G. Study of protective capability of the cold-rolled strip coatings for manufacture of the automotive type radiators. In the collection of treatises of/under the editorship of the PhD in Technical Sciences V.V. Krivoshchapov. Magnitogorsk: Municipal printery «MiniType», 1996, pp. 51-54.
6. Reybman A.I. Protective lacquer coatings. Leningrad: Chemistry, 1982. 320 pages, illustrated.
7. Yakovlev A.D. Chemistry and technology of lacquer coatings: textbook for high schools // Leningrad: Chemistry, 1981. 352 pages, illustrated.
