Устранение причин образования дефекта "рулонная кривизна" на электротехнической изотропной стали Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 669.14.018.583

УСТРАНЕНИЕ ПРИЧИН ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФЕКТА «РУЛОННАЯ КРИВИЗНА» НА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ ИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ

Бахтин Алексей Сергеевич, студент e-mail: [email protected] Липецкий государственный технический университет

В данной статье рассмотрены причины образования дефекта «рулонная кривизна» в электротехнической изотропной стали и меры по его устранению.

Ключевые слова: электротехническая изотропная сталь, рулонная кривизна, режим термической обработки.

К электротехническим изотропным сталям (ЭИС) кроме требований к магнитным и механическим свойствам, предъявляются жесткие требования по планшетности, в т.ч. к рулонной кривизне [1-2]. Это связано с тем, что штамповка ЭИС осуществляется на автоматизированном высокоскоростном штамповом оборудовании. Наличие на прокате дефектов планшетности приводит к снижению производительности или получению продукции неудовлетворительного качества. Наиболее остро эта проблема стоит для низко- и среднелегированных ЭИС толщиной более 0,5 мм.

Данная работа посвящена устранению дефекта «рулонная кривизна» на прокате ЭИС толщиной 1,0 мм марки М1300-100А по EN 10106.

При рассмотрении причин образования остаточной рулонной кривизны на готовой ЭИС можно выделить три основных фактора:

- геометрический фактор или геометрические условия изгиба полосы в рулоне;

- временной фактор, т.е. время нахождения полосы в состоянии изгиба;

- физический фактор, характеризующий механические свойства и природу самого металла.

Условия упруго-пластической деформации полосы в рулоне можно рассмотреть из простых геометрических соображений (рис 1).

V \л

\ У^ь

х а

Рис. 1. Условия упруго-пластической деформации полосы в рулоне

Для участка полосы толщиной h и радиусом витка R, заключенной в секторе с углом а длина дуги внешней стороны полосы растягивается до значения а^+Ы2), внутренняя сторона сжимается до а^-Ы2). Относительное

удлинение составляет при этом

дг + _ И

1 aR ~ R

С другой стороны, разность величин сжимающих и растягивающих напряжений, действующих соответственно на внешней и внутренней стороне полосы

где Е - модуль Юнга для рассматриваемой марки стали.

Таким образом, величина остаточной рулонной кривизны, напрямую связанная со значением действующих при изгибе напряжений, определяется (при прочих равных условиях) значением критерия h/R ,т.е. пропорциональна толщине полосы и обратно пропорциональна радиусу смотки в рулоне.

В условиях производства единственным фактором, на который можно влиять с целью снижения кривизны, является физический фактор. Как и любой другой реальный материал, ЭИС не является абсолютно упругой. После изгибающей деформации (смотки) и последующего снятия нагрузки (размотки рулона) полоса не возвращается полностью в исходное плоское положение. С физической точки зрения склонность листовой стали к наследованию рулонной кривизны определяется, прежде всего, пластичностью металла. Основной характеристикой стали, определяющей уровень пластичности, является предел текучести ат. Увеличивая стт, можно снизить величину остаточной рулонной кривизны. Поэтому, в практическом плане, проблема снижения остаточной кривизны листовой стали сводится к проблеме увеличения предела текучести.

Обезуглероживающе-рекристаллизационный отжиг холоднокатаной стали марки М1300-100А производится при выдержке металла в печи АНО при температуре 9100С. Величина рулонной кривизны готовой стали при этом достигает значений R=36-50 мм (требования нормативной документации - не более 35 мм). Уровень качественных характеристик холоднокатаной ЭИС марок М1300-100А текущего производства представлен в таблице 1.

Величина предела текучести от готовой ЭИС марок М1300-100А относительно невысока и составляет - от = 220-240 Н/мм2. Запас по удельным магнитным потерям от требований EN 10106 при этом составляет 4,65,3 Вт/кг.

В целях повышения предела текучести готового металла и, как следствия, снижения величины остаточной «рулонной кривизны» в ПДС опробован режим термической обработки со снижением температуры отжига холоднокатаной стали в печи АНО с 9100С до 780-8000С.

Таблица 1 - Качественные характеристики готовой ЭИС М

От, Н/мм2 Ов, Н/мм2 от/ов 54, % ИУ5 ?1,5/50, Вт/кг В2500, Тл Я, мм

Текущее производство 220-240 385-400 0,570,60 31-35 123135 7,7-8,4 1,601,62 36-50

Предложенный режим 280-360 400-455 0,690,74 30-34 130143 8,911,5 1,611,63 13-35

БК 10106 - - - - - <13,0 >1,60 < 35

300-100А

По результатам металлографического анализа (рис. 2) отмечено изменение микроструктуры готового металла, обработанного по предложенному режиму, по сравнению со стандартным - снижение среднего размера зерна феррита в среднем на 30 мкм (с 55-65 до 19-21 мкм) и глубины зоны внутреннего окисления на 1,6 мкм (с 3,8-5,0 до 2,7-3,2 мкм).

а б

Рис.2. Микроструктура ЭИС марки М1300-100А а - предложенный режим; б - стандартный режим

Снижение температуры отжига холоднокатаной стали 0202 (1,0 мм) в печи АНО с 910 0С до 800-780 0С приводит к уменьшению размера зерна в готовой ЭИС в среднем на 30 мкм и глубины ЗВО на 1,6 мкм.

Изменение режима термической обработки привело к изменению микроструктуры и, как следствие, к изменению качественных характеристик готовой стали марки М1300-100А (таблица 1):

- увеличению удельных магнитных потерь Р15/50 на 1,5 Вт/кг;

' 2

- увеличению предела текучести от на 72 Н/мм ;

- увеличению временного сопротивления разрыву ов на 31 Н/мм ;

- увеличение отношения от/ов на 0,13 ед.;

- увеличению твердости ИУ5 на 2 ед.;

- снижению рулонной кривизны Я на 22 мм.

Предложенный режим термической обработки ЭИС марки 0211 со снижением температуры обезуглероживающе-рекристаллизационного отжига с 910 до 780-800 оС позволил обеспечить полное соответствие всех магнитных и механических характеристик, в т.ч. рулонной кривизны, требованиям нормативной документации.

Дополнительными положительными эффектами выполненной работы являются снижение себестоимости (снижение температуры отжига) и улучшение штампуемости (увеличение минимального отношения от/ов до 0,69) производимой продукции.

Список литературы

1 Миндлин Б.И., Настич В.П., Чеглов А.Е. Изотропная электротехническая сталь.- М.: Интермет Инжиниринг, 2006.- 240 с.

2 Казаджан Л.Б. Магнитные свойства электротехнических сталей и сплавов.// М.:Наука и технология, 2000.- 224 с.

Bakhtin Alexey Sergeevich, student

e-mail: [email protected]

Lipetsk state technical University, Lipetsk, Russia

THE CAUSES OF FORMATION OF DEFECT "COIL CURVATURE" ON NON GRAIN ORIENTED ELECTRICAL STEEL

Abstract. This article discusses the causes of formation of defect "coil curvature" non grain oriented electrical steel and measures for its elimination.

Keywords. non grain oriented electrical steel, coil curvature, the mode of heat treatment

УДК 004.8

ОСОБЕННОСТИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ НА ОСНОВЕ СЕТИ ХОПФИЛДА Бобрикова Ксения Анатольевна, студентка (e-mail: [email protected]) Новосибирский государственный университет экономики и управления,

г.Новосибирск, Россия

В статье рассмотрены вопросы обучения нейронной сети для распознавания образов. Для этого разработана программа на языке Microsoft Visual Studio 2010 C# для распознавания образов на основе сети Хопфилда.

Ключевые слова: нейронные сети, распознавание образов, сеть Хопфил-да

Искусственные нейронные сети нашли широкое применение в научных и прикладных задачах, связанных с оценкой и классификацией земель [14], прогнозированием, распознаванием образов [5-6]. Ассоциативная память - это такая память, которая может только восстанавливать образы, но не может ассоциировать законченный образ с другими образами. Особенности ассоциативной памяти относят к наиболее важным особенностям человеческого мозга и используются человеком в повседневной жизни. Алгоритмы распознавания образов применяются при распознавании букв и цифр отсканированного текста, при распознавании денежных купюр в банкомате. При этом, важно не только распознать, но и восстановить ис-