автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Усовершенствование технологии прокатки и методов расчёта её усилий при производстве горячекатаного листа

На правах рукописи

БРАУНШТЕЙН ОЛЕГ ЕВГЕНЬЕВИЧ

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОКАТКИ И МЕТОДОВ РАСЧЁТА ЕЁ УСИЛИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ГОРЯЧЕКАТАННОГО ЛИСТА

Специальность 05 16 05 - Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новокузнецк - 2007

003070743

Работа выполнена на кафедре технологии и автоматизации кузнечно-штамповочного производства ГОУ ВП «Сибирский государственный индустриальный университет»

Научный руководитель доктор технических наук

Базайкин В И

Официальные оппоненты • доктор технических наук, профессор

Ерастов В В

кандидат технических наук Кузнецов И С

Ведущее предприятие Государственный научный центр РФ

«Уральский институт металлов»

Защита состоится « 29 » мая 2007 г на заседании диссертационного совета Д 212 252 01 при Сибирском государственном индустриальном университете по адресу 654 007, г Новокузнецк Кемеровской обл , ул Кирова, 42

Факс (3843)465792, e-mail ds21225201@sibsiu ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВП «Сибирский государственный индустриальный университет»

Автореферат разослан «28 » апреля 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Никитин А Г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Основной задачей черной металлургии является повышение эффективности производства, расширение сортамента и улучшение качества металлопродукции Основные направления совершенствования производства толстого листа являются оснащение цехов новым высокопроизводительным оборудованием, увеличение размеров листов, улучшение качества поверхности и повышение точности их размеров, улучшение механических свойств материала листов, повышение производительности станов и агрегатов, увеличение выхода годного, снижение издержек производства

Постоянно возрастающие требования потребителей толстого листа к его качеству заключаются в улучшении свариваемо ста, повышении предела текучести и ударной вязкости при низких температурах, в ужесточении допусговнаразмерыи форму листа

Важным фактором, определяющим качество толсголисшвой продукции, является напряженно-деформированное состояние металла при прокатке Ввиду сложности его описания соответствующий расчет обычно не рассматривается при проектировании технологии прокатки натолсголистовых станах

Поэтому задачи, связанные с совершенствованием технологии производства толстолиставой стали с целью улучшения качества продукции, снижения издержек производства, являются актуальными Они могут быть решены путем разработки и практического освоения новых технологических способов прокатки листового металла, определения оптимальных режимов и рациональных способов нагрева, оценки формоизменения и напряжений в очаге деформации, разработки неразрушающей методики определения прочностных х ар актер и ста кл и сто во го проката

Наиболее прогрессивной технологией производства листовой стали для условий ОАО "Кузнецкий металлургический комбинат" представляется применение СУС-метода прокатки на клета-трио Лаута Анализ прокатки в СУ С-валках предполагает априорный отказ от схемы плоской деформации, возникает зависимость напряжений от третьей пространственной координаты Научастках вал ков с сопряженной конусностью возни кают осевые усилия Их оценка возможна только при учете тех компонент тензора напряжений, которые возникают врезультатеперехода кобъемному деформированному состоянию

Исходя из сказанного, представляется актуальной разработка метода анализа конечного формоизменения и напряженного состояния при прокатке в валках с переменным поперечным сечением, опирающегося на наблюдаемую геометрию деформирования, локальную несжимаемость материала листа, описание процесса посредством тензорных полей Результаты анализа должны позволить найти силовыепараметрырассматриваемого процесса

Цель работы Разработка новых способов прокатки толстолистовой стали без изменения набора элементов оборудования существующего стана и их

теоретическое обоснование При реализации этой цели решены следующие задачи

Разработаны и внедрены новые технология производства листового металла, способы прокатки листовой стали в клети трио Лаута с переменным поперечным сечением валю в

Разработана математическая модель формоизменения листа при его прокатке в валках с малой сопряжённой конусностью, определены напряжения в объемном очаге деформации, найдены нормальное усилие на опоры валка и действующее на валок осевое усилие

Методика неразрутающего определения ударной вязкости и твердости материала по значению скорости ультразвука в режиме автоцир¡^ляции импульсов применена для контроля механических свойств горячекатанного листа

Методы выполнения работы. Обобщение отечественного и зарубежного опыта модернизации существующих технологий листовой прокатки, лабораторные и производственные экспериментальные исследования по определению усилий на валках и механических свойств материала листа с использованием методов тензометрии, ультразвукового контроля, оптичесмэй металлографии, статистические методы обработки данных, решение задач для уравнений в частных производных при теоретическом анализе формоизменения материала, напряжений вочаге деформации иусилий на валках

Научная новизна

1) Поставлена и решена задача о конечном формоизменении в очаге деформации в валках с малой оопряженной конусностью, при котором возникает объемное напряженное состояние Получена сравнительная оценка компонент тензора напряжений, выводящих схему процесса за пределы плоской деформации

2) Предложен метод определения осевого и нормального усилий на единицу длины валка и модификация метода расчета нормального давления на валокдля горячей прокатки листа

3) Разработана методика изготовления валков с переменным сечением для прокатки листа в клети трио Л^та, определена зависимость перекоса валю в от величины конусно ста валю в

4) Установлена корреляционная связь между скоростью распространения поверхностных ультразвуковых импульоов и механическими х ар актер и ста ками материал а листа

Практическая значимость Предложены

1) Новый метод расчета нормального и о сею го усилия на коническом валке при горячей прокатке листа с учетом температурной зависимости предела текучести материалалиста

2) Новый эффективный способ прокатки листового металла со снижением контактного давления на валки

3) Новый способ прокатки листовой стали в клети-трио Лаута с валками, сопряженная конусность которых сбалансирована по осевымусилиям

4) Новый метод неразрушающего контроля механических свойств листовой стали

Основные результаты и положения, выносимые на защиту :

1) Разработка и внедрение нового способа производства л истою го металла, позволяющего уменьшить неравномерность нагрева верхней и нижней плоскостей сляба в методической печи

2) Новые способы прокатки листовой стали в клега-трио Лаута с переменным сечением валков, позволяющие снизить поперечную разнотолщинносгь листам веста прокату с повышенными обжатиями

3) Разработка модели геометрии деформирования в валках с сопряженной конусностью, построение замкнутой кинематики течения в очаге деформации и определение соответствующего напряженного состояния

4) Разработка методов оценки осевого усилия на валок и расчёта нормального усилия на опорах валка при горячей прокатке, расчетные значения согласуются с экспериментальными значениями

5) Разработка метода косвенного измерения твердости и ударной вязкости по данным измерения скорости распространения ультразвуковых импульсов в режиме автоциргуляции

Личный вклад автора состоит в постановке задачи исследования, в разработке метода прокатки в валках с сопряженной переменной конусностью, в постановке и анализе решения задачи о напряженном состоянии в очаге деформации при указанной прокатке, в оценке корреляционной связи между скоростью распространения ультразвука по поверхности листа и его механическими характеристиками, во внедрении результатов в производство

Апробация работы Основные положения, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих мэнференциях и семинарах 15-ой Российской научно-техничесюй конференции "Неразрушающий контроль и диагностика" (г Москва, 1999 г), 2-ой Международной научно-технической конференции "Ультразвуковая техника и технология"( г Минск, 1999 г), V Международном семинаре "Современные проблемы прочности" ( г Старая Русса, 2001 г), XXXVII семинаре "Актуальные проблемы прочности" (г Санкт-Петербург, 2001 г), Всероссийской научно-практческой конференции "Инновации в машинослроении-2001" (г Пенза, 2001 г), Международной научно-техничесюй конференции "Научно-технический прогресс в металлургии" (г Ново^знецк, 2001 г), 4-ой Всероссийской научной конференции "Краевые задачи и математическое моделирование" (г Новокузнецк, 2001 г), IX Международном семинаре "Актуальные проблемы материалов наука и технология" (г Екатеринбург, 2002 г),XIII Петербургских чтениях по проблемам прочности (г Санкт-Петербург, 2002 г), IV Конгрессе прокатчиков (г Магнитогорск, 2002 г), Всероссийской научно-практческой конференции «Металлургия новые технологии, управление, инновации, качество» (г Новокузнецк,2006 г)

Публикации Основное содержание диссертации изложено в 25 ночных работах, в том числе в 3 статьях в изданиях, входящих в перечень изданий,

рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторских и кандидатских диссертаций, и в 4 патентах

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка литературы и приложения Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 24 рисунка, 5 таблиц, список используемой литфатурыиз 117 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1 ПРОБЛЕМЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА

В разделе 1 проведен анализ причин разнотолщинности листов и других дефектов про катки листа и возможных путей их устранения, представлен обзор теоретических оценок напряжённо-деформированного состояния в очаге деформации и роли температурного фактора при продольной прокатке и ее модификациях, выделены перспективные способы производства листа, рассмотрены возможности использования ультразвуковых методов для определения механических свойств и структуры материал а про катанного листа В процессах продольной прокатки различают отклонения размеров прокатываемых профилей по толщине, ширине и форме На станах горячей прокатки основное влияние на толщину по длине полосы оказывает изменение температуры, из-за которого происходят колебания усилия прокатки Кроме того, имеются колебания толщины из-за непрогретых мест, различного химического состава стали Отклонения формы прокатываемых профилей вызываются потерей устойчивости формы сечений при их пластическом дефор мирр вании

В условиях работы листовых станов решающее значение имеет выбор рационального режима прокатки и исходного профиля валков (калибровок) с учетом деформаций валков, температурных расширений и износа, обеспечивающих высолю точность полосы и оптимальную производительность В последние годы предложены способы быстрого воздействия на профиль прокатной щели (установи зазора между рабочими валками) путем скрещивания их осей, перекоса валков и их осевого перемещения посредством осевого смещения рабочих валков специальной так называемой "бутылочной" или Б - образной формы Этот способ был назван СУ С- методом прокатки Но этот способ применяется в основном на клетях кварто или сексто В последние годы О/С- метод применен в условиях ОАО "КМК" для прокатки листовой стали в клеш трио - Лаута, однако не все его возможности использованы

Анализ опубликованных работ показал, что теория новых методов воздействия на поперечный профиль полосового проката (гидроизгиб валков, НС-клети, СУС-метод, УС-метод, их разновидности и комбинации, придание рабочим валкам, наряду с вращением, встречного и челночно-встречного осевого перемещения непосредственно в процессе деформации металла) не касается вопросов формоизменения материала, напряжений в очаге

деформации Ясно, что такой анализ должен выйти за пределы схемы плоской деформации Дтя построения теории объемных задач обработки металлов давлением мо!ут быть использованы некоторые новые подходы- представления микромеханики, формулирование проблем теории ОМД в терминах синергетики, классификация уровней пластической деформации Одним из направлений выхода за пределы классической схемы является теория асимметричной прокатки

Принципиально важным для описания действующих напряжений является учет температурного фактора Здесь необходимо разделить влияние составляющих этого фактора предела текучести материала как величины , зависящей от конкретной температуры процесса прокатки, процесса теплопфедачи от контактирующих элементов, нагрева от выделяющейся энергии деформирования При горячей прокатке основное значение имеет температурная зависимость сопротивлениядеформации

В научных исследованиях для изучения структуры и свойств стали широко используются ультразвуковые методы Эти методы основаны главным образом на зависимости скорости распространения и затухания акустических волн от свойств материала и от процессов, в нем происходящих Повысить точность измерений и упростить интерпретацию получаемых данных удается при использовании поверхностных рэлеевских волн, возбуждаемых импульсным методом Метод автоциркуляции импульсов, применяемый при этом, заключается в том, что прошедший по образцу ультразвуковой импульс преобразуется в приемном преобразователе в электрический сигнал:, формирующий следующий вводимый в образец импульс Частота импульсов автоцир1уляции зависит от скорости распространенияультразвука в образце В наиболее ¡фатком виде выводы по материалу п ерю го разделатаковы На этапе производства заготовок (слябов) для толсголисшвой прокатки возможно сохранение равномерности темпфатуры сляб за счет придания широюй грани сляба некоторой вогнутости и задания определенной формы боювых граней с учетом прогреваемости в методических печах На этапе горячей прокатки для быстрого воздействия на профиль прокатной щели необходимо распространить метод прокатки в валках с пфеменным попфтным сечением напроцесс в клегги-трио Лаута

Теоретический анализ прокатки в вышеупомянутых валках предполагает априорный отказ от схемы плоской деформации Неизвестно, насколько существенно эта зависимость проявляется в компонентах тензоров напряжений и скоростей деформации, полученных как решения (пусть и приближенные) задачи для точной системыуравнений равновесия

Прочностные характфистики матфиала прокатанного листа связаны с такими харакгфистиками матфиала как повфхностная твфдость и ударная вязкость Последние влияют на параметры ультразвукового импульса, пропускаемого чфез лист Установление зависимости между параметрами импульса и механическими х ар актер и сш ками матфиала листа позволит разработать методику непрфывного контроля качества проката

Исходя из вышесказанного, в диссертационной работе ставятся следующие задачи

1) Разработать и внедрить новые технологии производства листового металла, способы прокатки листовой стали в клети-трио Лаута с переменным поперечным сечением вал нов

2) Разработать математически) модель формоизменения листа при его прокатке в валках с малой сопряженной конусностью, определить напряжения в объемном очаге деформации, оценить нормальное усилие на опор ы вал ка и действу ющее н а вало к о сею е у сил и е

3) Разработать методик неразрушающего определения ударной вязкости и твердости прокатанною листа по значению скорости ультразвука в режиме автоциркуляции импульоов

2 НОВЫЕ ПРОГРЕССИВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОКАТКИ ЛИСТА

В разделе 2 представлены разработки по усовершенствованию технологии прокатки листов, включающие новый способ производства листовой стали, а также изложены новые способы прокатки листа в валках с переменным сечением в клети трио Лаута

Сущность нового способа производства листовой стали заключается в том, что одну из широких граней сляба на блюминге выполняют в средней части вогнутой с плавными скруглениями образованных по'бокам выступов в сторону наружной и внутренней поверхностей, а при нагреве сляба в методической печи листопрокатного стана эту грань ориентируют в сторону глиссажных труб Соприкосновение нижней грани сляба с глиссажными трубами предусматривается только выступами, имеющими суммарную ширину 0,1 - ОД от ширины сляба, что позволяет создать воздушный зазор с остальной частью грани , отделяющий его от глиссажных труб, благодаря этому грань охлаждается с меньшей интенсивностью За счет этого снижается различие между температурами нагрева верхней и нижней плоскостей сляба, что уменьшает н д>авн о мерность их деформаций при прокатке, особенно при разбивке ширины листа Вследствие этого предотвращается переход боковых граней слябов на нижнюю поверхность раската с образованием дефектов в виде трещин и закатов, что позволяет увеличить выход годного за счет уменьшения припусков на обрезь боювых кромок (Заявка на патент "Способ производства листовой стали" получета Российским агентством по патентам и товарным знакам",№2001132115,приоритетот 26 111)1 )

Применяемые в последние годы СУ С-методы воздействия на профиль прокатной щели до настоящего времени не применялись на станах, оборудованных клетями-трио Лаута, на которых обычно прокатываются листы толщиной 4 30 мм На основе проведенных производственных исследований разработаны два споооба такой прокатки с осевой и радиальной регулировками валков и способ с только радиальной регулировкой валкэв переменного сечения в клети-трио Лаута Сущность двух первых способов заключается в том, что прокатка в нижнем и верхнем горизонтах валков клети трио Лаута

осуществляется на перекошенных в вертикальной плоскости верхнем и нижнем валках с противоизгибом по пропускам за счет профилирования всех трёх валков

По первому споообу профилирование валюв выполнено следующим образом Валки - цилиндрические по краям прокатываемой полосы и конические в средней часта, направления конусности на пригодных и неприводном валках взаимно противоположны Конусность на непригодном (среднем) валке двойная, а на приводных (верхнем и нижнем) - одинарная Двойная конусность среднего валка позволяет решать вопросы компенсации выработки приводных валюв за счёт уменьшения конусности участков среднего валка, а также способствует устойчивости положения полосы в валках Общая конусность участков среднего валка меньше конусности приводных, поэтому на среднем валке на одной из его сторон получается увеличение диаметра и , следовательно, меньший зазор между валками с этой стороны Для выравнивания зазоров производится перекос верхнего и нижнего валков относительно среднего По описанному способу получен патент Российской Федерации №2152277.

В процессе прокатки по этому способу на вал ках возникают осевые усилия, изменяющиеся в пределах 0 200 кН, поэтому клеть должна быть оборудована специальньгму стройством для восприятия этих усилий

Оригинальность второго способа прокатки листовой стали в клети трио Лаута с валками переменного сечения заключается в том, что при прокатке происходит взаимное уравновешивание возникающих на различных участках бочек валков осевых усилий за счет соответствующего профилирования всех трех валков По этоку споообу валки выполнены с коническими участками в середине и на краях валков с противоположным направлением конусности средних и Даевых участков каждого из валюв, а также с противоположным направлением конусности участков на непригодном валке относительно конусности участков на приводных валках При этом конусность среднего участка непригодного валка, как и в первом способе, выполнена двойной, а приводных - одинарной Средний непригодной валок при прокатке поочередно прижимается к верхнему и нижнему валкам На этот способ получено положительное решение по заявке № 99103894 на авторское свидетельство в Российской Федерации

Несбалансированность осевых усилий в первом споообе и отсутствие четкой фиксации положения среднего валка при втором способе прокатки могут привести к осевому сдвигу полосы Для предупреждения этого явления был разработан третий способ прокатки в клети трио Л^та с валками переменного сечения и с радиальной регулировкой валков Здесь соответствующая калибровка валюв препятствует поперечному смещению полосы При прокатке в таких валках листов любой ширины исчезают осевые усилия, обеспечивается фиксация положения среднего валка относительно верхнего и нижнего Профили осевых сечений всех трёх валюв симметричны относительно вертикальной оси, разделяющей их на на равные половины Каждая половина каждого валка имеет цилиндрический участок,

контактирующий с краем полосы, и конические участки с прямой и обратной конусностью в остальной части половины Конические участки всех трёх валков взаимно сопряжены Использование третьего из предлагаемых способов прокатки листовой стали (патент РФ № 2188086) обеспечивает снижение поперечной разно тол щинно ста, ударных нагрузок на главный привод при захвате полосы вал ками, снимает проблему осевого нагружения валюв

3 АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПРОКАТКЕ ПОЛОСЫ В ВАЛКАХ С СОПРЯЖЕННОЙ КОНУСНОСТЬЮ

В разделе 3 разработана модель кинематики в очаге деформации при прокатке полосы в валках с малой сопряженной конусностью Описано конечное объёмное формоизменение, для которого взято линейное приближение по координате вдоль оси валка С использованием несимметричного тензора напряжений определяю соответствующее напряженное состояние Даны оценки давления на валоки осевого усилия, действующего на него Оценена неоднородность обжатая полосы по ее ширине

Одной из модификаций традиционного производства листовой стали является прокатка в валках с переменной конусностью Схема прокатки в валках с малой сопряженной конусностью как атемента СУ С - метода показана на рисунке 1 Конусность валка невелика, тангенс угла наклона образующей конуса к его оси состовляет величину (1 2) 10~3 (из опыта прокатки на \ стане трио Лаута в условиях ОАО «КМК»)

Предполагается, что напряжения в основных обжимных пропусках отличаются от таковых в схеме плоской деформации Приняты обозначения Х,У ,7- - материальные

■у----(отсчетные), х,у ,г - пространственные

координаты материальной точки в очаге деформации, Н и Ь0-полу толщины полосы на входе и на выходе соответственно, отсчи-тывемые от нейтральной линии в поперечном сечении г = 0, последняя не является средней линией сечения плосы,

5Г

»«Яг:

ф'

/

а) - сечение плоскостью х = 0,

б) - общий вид

Рисунок 1 - Схема прокатки в конусных валках в привязке к декартовой системе координат

Н = Н0 + кг, к = Щ(р, Ф - угол наклона образующей конической поверхности валка к его оси, Я(г)=:К0 + к2 - переменный «радиус» валка На самом деле Щг), Ио - большие полуоси эллипсов, являющихся сечениями валков плоскостями 2=сопб1, однако из выражений большой и малой полуосей эллипса

г, =И/л/(1-к2)(1-к<), Гч = ЯУТь-Т1

и малости к следует, что гу гх>К, гу>гх, г; ~ гч «Я, Я - радиус валка в поперечном к его оси сечении Используется принцип полузаданности геометрии деформирования Предполагается, что в процессе деформирования материальные точки остаются в одной и той же плоскости г=соп51, то есть смещения вдоль координаты х отсутствуют (однако здесь нет схемы плоской деформации, ось Ъ не параллельна оси валка) Далее, в каждом сечении г=сопз1 прямые У=соп51 в прообразе очага деформации переходят в дуги окружностей после деформации Радиусы семейства окружностей меняются от радиуса Я валка в сечении до бесконечности Геометрия деформирования определяется условием локальной несжимаемости материала Именно, если деформация описывается отображением

х = х(Х,У,2), Б у = у(Х, У, X), г = Ъ,

то определитель матрицы производного отображения Р' должен быть равен единице

АР' = ХхУ'у ~хуУх = 1 О)

Решение уравнения (1), основанное на выполнении соотношений полузаданности геометрии деформирования,, позволяет представить деформацию И в неявной форме.

рг р-2У р-2у , 2У2

—Гагс51п , -агсзш-^ -1 + х, - х = —г-=-г(Х- х,),

х2 + у2-ру + в2 =0,

в2 = Ьо[2(К + кг) + Ь0] - для верхнего валка, в2 = Ь0[2(К-кг) + Н0] - для нижнего валка, 82 = Ь0(2Я + Ь„), х2 = (Я + кг)2 - (Ь„ + Я - Н0)2

Р(у) = у + *Ц±*1 = у + = р(у)

Аналогом используемой в дальнейшем гипотезы плоских сечений является соотношение

б2+Х2

V = ——-У

у в2+х;

Кинематика процесса вводится представлением где Х0 -

матфиальная координата в момент времени 1 = 0, 9 — скорость входа полосы в валки Рассматривается стационарный период процесса прокатки

Дифференцированием уравнений деформации (2) по времени получены компоненты вектора скорости материальной точки в пространственных

координатах Компоненты тензора Э скоростей деформации в пространственных координатах, полученные с приближениями, эквивалентными гипотезе плоских сечений, с удержанием талью линейных по кг слагаемых, имеют вид

й22х, йг2х, Э2=0, Эчу=5 <12(1 + 2х/в)у,

Dч.=-S ^кф.+Ю^^, Оу2=-9 с^кЯ-х^у, - 90! р'(У)у2 5 +*к Б + Х^

В данной работе используется несимметричный тензор Т пространственных напряжений, предполагается, что его симметричная часть позволяет дать силовое описание процесса прокатки, она же вместе с тензором Э образует определяющее соотношение материала полосы

Для определяющего соотношения тапаМизеса

5 =

где Оп =0,5Ю2 - второй инвариант тензора Э, т0 = а0/л/3 ,а0 - предел текучести материала полосы при одноосном растяжении, решение задачи для уравнений равновесия в приближении, эквивалентном гипотезе плоских сечений, зависит от одной произвольной постоянной А0

V" = л/^'х2 + (в + 2х)' уг

2(5 + 2х)у -2кК$ з2 +х2

Г

лГ

г

1п ——2 — х в

- 4кЯз ху х $

Г

На рисунке 2 представлены зависимости относительных диагональных компонент тензора Т от пространственных координат, в расчетах приняты следующие размеры параметров (вусловных единицах) Н = 2,Ь0= 1,Я= 10 Видно, что все три диагональные компоненты являются сжимающими с близкими друг другу большими значениями В силу малости к компоненты гзначительно меньше по абсолютной величине

Полное усилие Р на валке можно получить, используя вертикальную составляющую аь вектора напряжений о на контакте валка с полосой При этом она переведена в зависимость от переменной углоюй координаты а |оь|(х,,у,,г) = |оь|(а,г) Тогда

I Кй

Р= |Щ2)с1гЛаь|(а,2)1а,

-I 0

Р(г) - угол захвата полосы в сечении х^сопб^ Р(г) = агсзш[хк (г)/Я], 21 - длина валка Учитывая, что |аь| уменьшается, а длина контактной дуга увеличивается с ростом координаты г, можно найти среднее усилие Р], дейтнующее на единицу длины валка

т

Р^Я, \\о,\{а,0)с1а =

ВД2-^sin2 /?(0) - (1 + 4 ) sin /?(0)]

С плотная линия - при y/s = 0,1, пунктирная линия - при y/s = 0,2 Рисунок 2 - Распределение от-

Осевоеусилие в основном создаётся напряжениями так как об-

ласть смятия полосы под валком имеет протяженность вдоль координаты У намного большую, чем вдоль координаты X В угловых координатах среднее осевое у силие на единицу длины вал ка равно

<3,=4кт0110р

носигельпых диагональных ком попет тензора напряжений по координате x/s

Важным представляется коэффициент

2 °Б1п2р-(1 + А,>тр Б»

Значение Г определяется тремя факторами к, р, Ко/во, ведущим является фактор Р,А| - постоянная.определяемаячфез А

Из приближения, эквивалентного гипотезе плоских сечений, следует,что деформация полосы по толщине на выходе из валюв представляется

2,2 2 _ у - У _. У 5 +ХК _ Хк

Ег ' 1 ~ ~ ->

У У э в (г)

Согласно этой оценке деформации неоднородны по толщине и ширине листа. При неизменности толщины полосы на выходе из валюв деформации верхней и нижней частей полосы различаются Нейтральная линия не является средней линией поперечного сечения полосы Однако именно эти особенности могут препятствовать возникновению неустойчивости формы сечения полосы в результате у пру той разгрузки после выходаиз валюв

4 ЭНЕ И"ОСИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ В ВАЛКАХ С ПЕРЕМЕННЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ

В разделе 4 описана методика проведения промышленных экспериментов по прокатке горячего листа в чистовой клети трио-Лаута листопрокатного цеха Кузнецкого металлургического комбината в конусных валках , произведен расчетусилия прокатки по общепринятой методике с определением сопротивления деформации при горячей прокатке методом термомеханических коэффициентов , предложена методика расчета усилий на опорах конического валка (поперечного и продольного), использующая результаты анализа напряжений в очаге деформации, представленные в разделе 4

Для определения усилий прокатки принят метод измерения упругих деформаций в опорных элементах оборудования стана посредством электротензометрии Применялись месдозы цилиндрического типа с наклеенными тензорези сто рами Месдозы устанавливались в пространство между верхними подушками и нажимными винтами вместо предохранительных стаканов Предварительно былапроведенатарировкамесдознагидрашшческом прессе Для усиления сигналов с тензодатчинэв пользовались четырех канальным тензоусилителем ТА-5 Запись проводилась световым осциллографом К12-22 на фотобумагу Замеры проводились при прокатке листа 1500x5 мм из подката с черновой клети толщиной 17 мм Материал ст 3 пс Забой чистовой клети 3 мм Результаты экспериментов сведены в таблицу 1

Таблица! -Значения деформаций и усилий по пропускам прокатки

№ проп у ска 10ЛЩИНЭ раската (мм) ОБЖАТИЕ Длина дуги захвата (мм) Ширина раската (мм) Контактная площадь (мм2) Температура (°Q Усилие Р 101 (кН)

Ah (мм) е (%)

0 17 - - 1620

1 14 3 17 fi 31,81 п 51532 ИЗО 422

2 И 3 21,4 31,81 ч 51532 1080 538

3 ' 9 2 182 25 £8 н 42088 1030 515

4 Iß Iß 16,7 22,49 и 36434 980 503

5 7,0 Oß 6,7 12,99 п 21044 930 307

6 ПРОГЛАЖИВАЮЩИЙ ПРОПУСК 880

7 ПРОГЛАЖИВАЮЩИЙ ПРОПУСК 830

Усилие прокатки взято усредненным из массива замеров Полученные по проходам значения показаны нарисункеЗ

В связи с очень незначительным изменением профилировки валков чистовой клега трио-Лаута расчеты усилия прокатки произведены по обычной методике, когда усилие прокатки находят как произведение среднего контактного нормального напряжения (среднего удельного давления) на площадь соприкосновения металла с валками При подсчете коэффициента

£00 Р,тс 500

1 - экспериментальные значения,

2 - расчётные с использованием коэффициентов,

3 - рассчитанные по предложенной методике

Рисунок 3 - Усилия на опорах валков в зависимости от № проходов

полосы и ее температуры 1°С

внешнего трения для учета скорости прокатки использовалась формула Экелун-да Коэффициент, учитывающий влияние внешнего трения, рассчитывался по формуле АЛ Целинэва Сопротивление деформации, в зависимости отразличных значений температуры, степени и скорости деформации определялось суче-том термомеханических коэффициентов Рассчитанные по проходам усилия пред-станл ены на рису нке 3

В предыдущем разделе произведена оценка нормалшого к поверхности усилияР! и силы тренияна поверхности (З1 - на единицу длины валка Анализ выражений этих усилий позволяет сделать следующие выводы Силы трения, определенные по касательным напряжениям

1 / ч 1

'уг>

2 " 2 на порядки меньше проекции нормального усилия на ось валка Проекции силы трения и нормального усилия на ось валка противоположны по направлению В предложенной схеме калибровки валковосевые проекции сил Р| и С?! , по всей длине валювуравновешиваются по каждому из типов сил, осевая нагрузка на валок равна нулю Нормальное усилие, дей ствующее наопоры валков

P = P,bCosr + QlbSiny =

= b RCos/ т0

2—sin2p-(l+ A,)sinp s„

+ -bkRr0/?Sm/, 6

где b - ширина листа , k - тангенс угла наклона образующей участка поверхности валка к его оси, s0 - значение s при z = 0 , R=2R|R2/(RI+R2) -приведенный радиус валка , р - угол захвата листа при г= 0 , Ai = - 14 -постоянная Значение А определялось по условию достижения предельно допустимого у силияпрокатки на последнем проходе

Возможность применения этой формулы для анализа горячей прокатки можно обосновать тем, что в интервале температур 1130 880°С основное значение имеет температурная зависимость предела те^чести а0 идеального жестко пластического материала листа В данной работе принято, что о0 = са\Т), где а\Т) - предел временного сопротивления материала в испытаниях на одноосное растяжение при температурах Т проходов, определяемый на установке типа «Ала-Too» , коэффициент с оценивался из принципа равенства

работы деформирования до разрыва реального и идеального жестко пластического материалов, с = 0,75 На рисунке 3 показаны значения усилий Р, рассчитанных по предлагаемой методике Пик расчетного усилия на четвёртом проходе, найденного по стандартной методике, принципиально не соответствует экспериментальному значению На наш взглад, это несоответствие обусловлено завышением роли коэффициента, учитывающего скорость деформации в диапазоне 10- 100 с1 их знамений

Для оценки влияния пружинения клети стана были рассчитаны усилия на валках с учетом и без учета упругости станины Рассчитаны усилия ряда обжатий, преду смотретных технологической картой, в порядке проходов в мм 2,5,2,5,2,5,2,0,1,5, толщина листа на входе в первом проходе равна 16,5 мм. Рассчитанныпо той же формулеусилиядлярядаобжаггай- 2,5;2,5,2,0,1,5,1,2, учитывающие эффект пружинения Экспериментально найденные значения усилий находятся в коридоре теоретических оценок с учетом и без учета пружинения Экспериментально найденные и рассчитанные по предлагаемой методике значения усилий отражают воздействие на усилие прокатки двух факторов деформационного, снижающего усилие в последовательности проходов, и температурного по той же по следовательно ста, повышающего усилие про катки

5 ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

В разделе 5 обосновано применение методики определения механических свойств стального горячекатанного листа в валках переменного сечения Для л исто юга | проката проблема определения механических свойств без разрушения и приготовления специальных образцов актуальна и имеет важное хоэяй ствен но е зн ач ени е

Для этих целей первоначально были исследованы корреляционные связи между скоростью ультразвука и твердостью и ударной вязкостью малоуглеродистых горячекатаных сталей СгЗ и 09Г2С Для построения указанных зависимостей структуру сталей меняли искусственно путем закалки из интервала температур 800-900°С, включающего точ^ фазоюй перекристаллизации Установлено, что скорость ультразвука, твердость НУ, ударная вязкость в сталях экстремально меняются после нагрева до температуры а->у превращения и последующего охлаждения Зависимости ударной вязкости и твердости от скорости ультразвука линейны с коэффициентами корреляции 0,85-0,90, что качественно объяснено функциональной связью всех трех величин супругами свойствами металла

Далее методика ультразвукового контроля механических свойств была примененадля сравнения листовой стали, прокатанной по обьнной технологии и в валках переменного сечения

Материалом для исследования служили 4-мм Шорячекатаные листы стали марки СгЗпс, содержащей 0,17% С, 0,47%Мп, не более 0,04% никеля, кремния и меди, 0,01% фосфора и 0,03% серы Технология прокатки следующая в

черновой двухвалковой ютета при температуре 1300ос сляб прокатывали до листа толщиной 20 мм Далее прокатку осуществляли в трех валковой клети Лаута в семь проходов до сечения 4x1500x15000 мм при варьируемой температуре конца прокатки Тт 860, 820, 780°С со степенями обжатий по пропускам 17,5 30,0,26/), 30,0,30,0% Получить качественную лисгоЕую сталь на гладких валках с такими обжатиями по пропускам не представлялось возможным Два последних пропуска являются проглаживающими и осуществляются под пружиной

Установлено, что относительное удлинение с повышением температуры конца прокатки растет, а прочностные характеристики ст02 и сгвуменьшаются Такое изменение свойств находится в соответствии с изменением размера ферритного зерна, который возрастает с увеличением температуры конца прокатки значениям Тт равным 780, 820 и 860°С, чему соответствует размер ферритного зерна 8,0, 9,2 и 10,1 мкм Важно отметить, что статистически значимого отличия этих свойств и свойств листовой стали, полученной традиционным способом, обнаружено не было Измерение скорости о0 ультразвука показало, что разброс ее значений для продольного и попфечного направлений прокатки стали составляет 0,2-0,8% в зависимости от величины Ткп Среднее значение ио с увеличением температуры конца прокатки от780 до 860°С возрастает примерно на 0,5% Неодинаковые значения скорости ультразвука в продольном и поперечном направлениях прокатки отражают анизотропию свойств и струетурыдеформированного металла.

При низкэй температуре конца прокатки свойства листовой стали более неоднородны Так, ударная вязкость меняется в пределах 0,05 < КСУ<2С) ^ 038 МДж/м2, а скорость ультразвука — в пределах 2875 < о0<2889 м/с, причем изменение коррелированно Между параметрами и0 и КСу20) имеет место линейная зависимость с соответствующим корреляционнымуравненнем

КСу<20> = 24 27 10'3 и0- 69,75

при коэффициенте корреляции 0£2

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Использование предлагаемого способа производства сляба обеспечивает уменьшение неравномерности нагрева верхней и нижней плоскостей сляба в методической пеш, что увеличивает выход годного металла при прокатке и улучшает качество готового листа

2) Исследование предложенных споообов прокатки листовой стали в клети трио Лаута с применением валков переменного сечения с осевой и радиальной регулировкой позволяет вести прокатку с повышенными обжатиями, снижает поперечную разнотолщинносгь листа

3) Разработана методика расчета профиля продольного сечения валка и необходимого перекоса верхнего и нижнего валков относительно среднего валка

4) Компоненты симметричной части тензора напряжений, формирующей усилия прокатки, слабо зависят от координаты вдоль оси валка Поэтому схема напряженного состояния близка к схеме плоской деформации Касательные напряжения тх, XyZ , характеризующие объемность формоизменения, различны по знанимосги Существенны напряжения txz , стремящиеся "у вести" продольную ось полосы от оси прокатки, тогда как напряжениями , пытающимися исказить углы прямоугольного поперечного сечения полосы, можно пренебречь

5) Малость осевого усилия, действующего на валок, определяется его прямой пропорциональностью коэффициенту конусности валка к Отношение среднего осевого усилия на единицу длины валка к соответствующему нор мал ьному зависит от масштабного фактора и от обжатая Последняя зависимость наиболее значима При малой конусности бочки валков возникающими дополнительными осевыми усилиями можно пренебречь Нормальное усилие на опорах валка несущественно меньше усилия при прокатке в цилиндрических валках

6) Оценка усилия на опорах валка по формуле (5 13), полученная из атермического анализа напряжений и кинематики, согласуется с фактическим значением, если используется температурная зависимость эффективного пределатекучести

7) Значения усилий на опорах валков, рассчитанные по фор^лам, полученным в данной работе, лучше согласуются с экспериментальными данными, чем рассчитанные по классической методике с применением термомеханических коэффициентов

8) По значениям скорости ультразвука определяется твердость и ударная вязкость, что может служить основой системы непрерывного текущего контроля механических свойств листового проката из малоуглеродистых сталей Уравнения линейной регрессии твердости и ударной вязкости на скорость распространения импульса ультразвука характеризуются высоким значением коэффициента корреляции (0.85 - 0 90 )

РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Браунштейн ОЕ Новые способы прокатки листовой стали в валках с переменным сечением в клета трио Лаута / О Е Бронштейн [и др ] // Вестник горно-металлургической секции АЕН РФ Отделение металлургии Q> науч тр -Вып 9 - Ново1узнецк СибПИУ,2000 - С82 -84

2 Бронштейн ОЕ Об оценке усилий горячей прокатки листа в последовательности его проходов в клети / ОЕ Бронштейн [и др] // Обработка сплошных и слоистых материалов Межвуз сб науч тр -Магнитогорск МГТУ,2001 -С222-226

3 Браунштейн ОЕ Оценка осевого усилия при прокатке листа с малой конусностью / ОЕ Бргунштейн, ВИ Базайкин, ВЕ Громов //

Инновации в машиностроении-2001 Об статей Всероссийской науч-пракг конф - Пенза ПДЗ,2001 - С 109-112

4 Браунштейн О Е Поле тензора напряжений при продольной прокатке полосы/О Е Браунштейн, В Е Громов, В И Базайкин//Краевые задачи и математическое моделирование Тр 4-ой Всероссийской науч-практ конф-Новокузнецк НФ КемГУ,2001 - С 18-22

5 Браунштейн О Е Оценка напряжений при прокатке продольной полосы в валках с сопряженной конусностью /О Е Браунштейн, В Е Громов, В И Базайкин//Современные проблемы прочности Тр V Междун семинара -Т1 -Новгород-Вел НовГУ,2001 - С 240-245

6 Бронштейн ОЕ Ультразвуковой контроль свойств горячедеформированной листовой стали, прокатанной по CVC-технологии /О Е Браунштейн [и др ] //Актуальные проблемы прочности Сплавы с эффектом памяти формы и другие перспективные материалы МатериалыXXXVIII семинара -42- Санкт-Петербург СП6ПУ,2001 -С23 -25

7 Бронштейн О Е Применение несимметричного тензора напряжений при анализе процессов ОМД / ОЕ Браунштейн [и др] // Современная металлургия начала нового тысячелетия Сб науч тр - ч 3 - Липецк ЛПИ,2001 - С 28-33

8 Бронштейн ОЕ Перспективные способы прокатки листовой стали в валках переменного сечения в клети трио Лаута/О Е Бронштейн [и др] // Современная металлургия начала нового тысячелетия Сб н^ч.тр -Ч 3 - Липецк ЛПИ,2001 - С 34-40

9 Браунштейн О Е Поле тензора напряжений при продольной прокатке в конусных валках / ОЕ Браунштейн, ВЕ Громов, ВИ Базайкин // Инновации в машиностроении -2001 Тр Всеросс конф -41- Пенза Пде,2001 - С 18-22

10 Браунштейн ОЕ Неразрушающий гонтроль свойств горячекатанной по CVС-технологии листовой стали / О Е Браунштейн [и др ] // Научно-технический прогресс в металлургии Тр межаунар конф- Тимертау (Казахстан) КарПТИ -2001 С 189-192

11 Браунштейн О Е Прогрессивные способы прокатки листов в клети трио Лаута с валками переменного сечения / ОЕ Браунштейн [и др] // Производство проката - 2001 -№9 - С 8-10

12 Браунштейн О Е Анализ причин разнотолщинности листов и способы ее устранения /О Е Бронштейн [и др ] // Вестник горно-металлургической секции РАЕН Отделение металлургии Сб науч тр - Вып 10 -Новогузнецк СибГИУ,2001 - С 94-99

13 Бронштейн ОЕ О корреляционной связи между скоростью звука, твердостью и ударной вязкостью малоуглеродистых сталей в условиях фазовой перекристаллизации / О Е Браунштейн [и др ] //Известия вузов Черная металлургия-2001 -№12 -С 14-17

14 Браунштейн О Е Продольная прокатка полосы в валках с малой сопряжённой конусностью / ОЕ Бронштейн, ВИ Базайкин, BE Громов//Изв вуз Черная металлургия -2002.-№4 - С 18-22

15 Браунштейн ОЕ Технология прокатки листовой стали в валках с переменным сечением / OJ2 Бронштейн [и др] // Черная металлургия Бюллетень научно-технической информации. - 2002 - Вып.З (1227) - С 29-30

16 Бронштейн О.Е Оценка напряжений при прокатке листа в конических валках /О Е Бронштейн [и др] // Тр IV Конгресса прокатчиков - Т I -Москва МИ Си С, 2002 - С 106-108

17 Браунштейн О Е Оценка усилий на опорах вапюэвс кусочно-юничеснэй бочнэй при горячей прокатке листа / ОЕ. Бргунштейн [и др ] // XIII Петербургские чтения по проблемам прочности Тезисы докл- Санкт-Петербург ОПбУ ,2002 - С 9

18 Браунштейн ОЕ Формирование свойств листовой стали при термомеханической обработке по CVС-технологии / О Е Бронштейн [и др] // Проблемы физического металловедения перспективных материалов Тезисы докл XVI Уральской школы металловедов-термистов-Уфа Баш ГУ, 2002 - С 157

19.Браунштейн ОЕ Прокатка толстых листов из калиброванных слябов / ОЕ Браунштейн [идр] //Металлургия новые технологии, управление, инновации и качество Тр Всеросс науч -техн конференции -Новокузнецк СибГИУ,2006 - С 151-155.

20 Бронштейн О Е Способы прокатки листов на чистовой клети трио Лаута с целио улучшения их планшеггаости / Б К Журавлев, О Е Браунштейн, В Е Громов//Металлургия новые технологии,управление, инновации и качество Тр Всеросс науч -техн конференции -Новогузнецк СибГИУ,2006 - С 156-159

21 Бргунштейн ОЕ Метод расчета усилий горячей прокатки листа в конусно профилированных валках / ОЕ Браунштейн [и др ] // Металлургия новые технологии, управление, инновации и качество: Тр Всеросс науч -техн конференции - Новокузнецк СибГИУ, 2006 - С 160-163

22 .Пат 2152277 Российская Федерация, МП К В 21 В 1/22 Способ прокатки листовой стали / ОЕ Браунштейн [и др], № 98100623/02, заявлен 06 01.1998,опубл 10072000.-5 с

23 Пат 2188086 Российская Федерация, МПК 7 В 21 В 1/22 Способ прокатки листовой стали в клети трио Лаута/О.Е Браунштейн [и др ],№ 2001115347/02, заявлен 04 йб 2001, опубл 27082002,бюл №24 - 10 с 2 с. ил

24 Пат 2197343 Российская Федерация, МПК 7 В 21 В 1/22 Отособ прокатки листовой стали в клети трио Лаута/О Е Бронштейн [и др ],№ 99103894/02,заявлен 22 02 1999,опубл 27 012003,бюл № 3 - 12 с

25 Пат 2209125 Российская Федерация, МПК 7 В 21 В 1/26 Способ производства л и стою го металла / ОЕ Браунштейн [и др], №

2001132115/02, заявлен 26Й12001, опубл 27 072003, бюл №21 - 8 с с ил

Изд лицензия №01439 от05 042000 г Подписано в печать 042007 г Форматбумаги 60x84 1/16 Бумага писчая Печать офсетная Уел печ л 1,1 Уч-изд л 1,2 Тираж 100 экз Заказ&{.

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» 654007, г Но во кузнецк, ул Кирова, 42 Издательский центр СибГИУ

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1 ПРОБЛЕМЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА.

1.1 Анализ разнотолщинности листов и других дефектов прокатки листа и пути их устранения.

1.2 Теоретические оценки напряжённо-деформированного состояния в очаге деформации и роли температурного фактора при продольной прокатке и её модификациях.

1.3 Перспективные способы производства листа.

1.4 Неразрушающий контроль механических свойств и структуры сталей.

1.5 Постановка задачи исследований и целей работы.

2 НОВЫЕ ПРОГРЕССИВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОКАТКИ ЛИСТА.

2.1 Новый способ формирования геометрии сляба

2.2 Прогрессивные способы прокатки листа в валках с переменным сечением в клети трио Лаута.

2.3 Расчёт профилей валков чистовой клети Лаута на листопрокатном стане ОАО "Кузнецкий металлургический комбинат.

2.4 Выводы.

3 АНАЛИЗ НАПЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛОСЫ ПРИ ПРОКАТКЕ В ВАЖАХ С

СОПРЯЖЁННОЙ КОНУСНОСТЬЮ.

3.1 Геометрия деформирования материала полосы между валками.

3.2 Кинематика стационарного процесса прокатки.

3.3 Поле тензора напряжений в очаге деформации.

3.4 Определение усилий, действующих на валок.

3.5 Оценка деформаций полосы на выходе из валков.

3.6 Выводы.

4 ЭНЕРГОСИЛОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ

В ВАЖАХ С ПЕРЕМЕННЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ.

4.1 Методика проведения промышленных экспериментов и их результаты.

4.2 Расчёт усилия прокатки по классической методике.

4.3 Аналитическая оценка усилий на опорах валков с конической бочкой при горячей прокатке листа.

4.4 Выводы.

5 ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЛИСТОВОГО

ПРОКАТА УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ.

5.1 Краткий обзор работ последних лет.

5.2 Исследование связи между скоростью ультразвука, твёрдостью и ударной вязкостью малоуглеродистых сталей.

5.3 Ультразвуковой контроль механических свойств листовой листовой стали, прокатанной в валках переменного сечения.

5.4 Выводы.

Листовой прокат является исходным материалом для тяжёлого, транспортного, сельскохозяйственного машиностроения, судостроения, других отраслей народного хозяйства. В то же время каждые 10.Л5 лет в силу объективных причин требования к характеристикам прочности и пластичности конструкционных материалов возрастают не менее чем в 1,5 раза. В силу этого возникает необходимость совершенствования технологий и оборудования листопрокатного производства.

Направлениями указанного совершенствования можно считать создание непрерывных процессов (с предварительной сваркой дискретных заготовок, с созданием непрерывных линий травления и прокатки, с непрерывными линиями отжига .); активное использование элементов традиционных технологий в новом дополнительном качестве, позволяющем корректировать схему напряжённо-деформированного состояния в очаге деформации (отказ от прямолинейности образующей бочки валков, скрещивание осей верхнего и нижнего валков, осевое движение валков); проектирование и сооружение автоматических линий с компьютерным управлением и регулированием.

В настоящее время металлургическая промышленность России находится в глубоком кризисе. Производство металлопродукции на 200 предприятиях чёрной металлургии в целом составляет 60 % их проектной мощности. Внутренний спрос на продукцию существенно ниже её производимого объёма. Износ оборудования составляет 45- 70 %. Конкурентноспособность российского металла низка из-за повышенного расхода топливо-энергетических и сырьевых ресурсов. Государство не в состоянии выделить инвестиции из своего бюджета.

Исходя из вышеизложенного, имеет смысл развивать второе из указанных направлений - совершенствование существующих технологий. Основные усилия необходимо направить на снижение затрат и издержек производства и, в первую очередь, на ресурсо- и энергосбережение за счёт внедрения относительно недорогих и быстро окупающихся мероприятий по модернизации технологии. Необходимо полнее и эффективнее использовать мировой опыт в конструировании прокатных станов и в разработке технологии прокатного производства.

Согласно существующим нормам российских и зарубежных стандартов качества прокатанного листа к основным его показателям относятся отклонения по толщине и форме листа. Допустимые отклонения по толщине определяют максимально возможный диапазон продольной и поперечной разнотолщинности для листов и полос данного сортамента. Форма листов и полос определяется кривизной кромок (серповидностью), величиной волнистости, коробоватостью.

В последнее время с целью повышения качества прокатываемых листов по параметру точности геометрических размеров (уменьшения поля допусков по толщине), по параметру плоскостности листа применяют СУС-технологию прокатки, основным элементом которой является Э-образная профилировка рабочих валков. Эта технология занимает одну из ведущих позиций в мире, реализуется в течение ряда лет ведущими производителями листового металлопроката. Но этот способ применяется, в основном, на клетях кварто или сексто.

В представляемой работе обоснован и разработан новый способ применения СУС-технологии для прокатки листвой стали в клети трио Лаута толстолистового стана 2150 ОАО "Новокузнецкий металлургический комбинат", включающий использование валков переменного сечения с осевой и радиальной регулировками.

Актуальность работы. Основной задачей чёрной металлургии является повышение эффективности производства, расширение сортамента и улучшение качества металлопродукции. Основными направлениями совершенствования производства толстого листа являются: оснащение цехов новым высокопроизводительным оборудованием, увеличение размеров листов, улучшение качества поверхности и повышение точности их размеров, улучшение механических свойств материала листов, повышение производительности станов и агрегатов, увеличение выхода годного продукта.

Постоянно возрастающие требования потребителей толстого листа к его качеству заключаются в улучшении свариваемости, повышении предела текучести и ударной вязкости при низких температурах, в ужесточении допусков на размеры и форму листа.

Важным фактором, определяющим качество толстолистовой продукции, является напряжённо-деформированное состояние металла в очаге деформации при прокатке. Ввиду сложности его описания соответствующий анализ поля напряжений и деформаций обычно не рассматривается при проектировании технологии прокатки на толстолистовых станах.

Поэтому задачи, связанные с совершенствованием технологии производства толстолистовой стали с целью улучшения качества продукции, снижения издержек производства, являются актуальными. Они могут быть решены путём разработки и практического освоения новых технологических способов прокатки листового металла, определения оптимальных режимов и рациональных способов нагрева, оценки формоизменения и напряжёний в очаге деформации, разработки неразрушающей методики определения прочностных характеристик листового проката.

Наиболее экономичным представляется применение СУС-метода прокатки на клети трио Лаута (для условий ОАО "НКМК"). Анализ прокатки в СУС-валках предполагает априорный отказ от схемы плоской деформации, возникает зависимость напряжений от третьей пространственной координаты.

На участках валков с сопряжённой кривизной контактных поверхностей возникают осевые усилия. Их оценка возможна только при учёте тех компонент тензора напряжений, которые возникают в результате перехода к объёмному деформированному состоянию.

Исходя из сказанного, представляется актуальной разработка метода анализа конечного формоизменения и напряжённого состояния при прокатке в нецилиндрических валках, опирающегося на наблюдаемую геометрию деформирования, локальную несжимаемость материала листа, описание процесса посредством тензорных полей. Результаты анализа должны позволить найти силовые параметры рассматриваемого процесса.

Цель работы. Разработка новых способов прокатки толстолистовой стали без изменения набора элементов оборудования существующего стана и их теоретическое обоснование. При реализации этой цели решены следующие задачи:

Разработаны и внедрены новые технология производства листового металла, способы прокатки листовой стали в клети трио Лаута с переменным поперечным сечением валков.

Разработана математическая модель формоизменения листа при его прокатке в валках с малой сопряжённой конусностью, определены напряжения в объёмном очаге деформации, найдены нормальное усилие на опоры валка и действующее на валок осевое усилие.

Отработана методика неразрушающего определения ударной вязкости и твёрдости прокатанного листа по значению скорости ультразвука в режиме автоциркуляции импульсов.

Методы выполнения работы. Обобщение отечественного и зарубежного опыта модернизации существующих технологий листовой прокатки; лабораторные и производственные экспериментальные исследования по определению усилий на валках и механических свойств материала листа с использованием методов тензометрии, ультразвукового контроля, оптической металлографии; статистические методы обработки данных; решение задач для уравнений в частных производных при теоретическом анализе формоизменения материала, напряжений в очаге деформации и усилий на валках.

Научная новизна. В ходе выполнения работы получены следующие новые научные результаты :

1) Поставлена и решена задача о конечном формоизменении в очаге деформации в валках с малой сопряжённой конусностью, при котором возникает объёмное напряжённое состояние. Получена оценка компонент тензора действующих напряжений, выводящих схему процесса за пределы плоской деформации.

2) Предложен метод определения осевого и нормального усилий на единицу длины валка и модификация метода расчёта нормального давления на валок для горячей прокатки листа.

3) Разработана методика изготовления валков с переменным сечением для прокатки листа в клети трио Лаута; определена зависимость перекоса валков от величины конусности валков.

4) Установлена практически линейная связь между скоростью распространения поверхностных ультразвуковых импульсов и такими механическими характеристиками материала листа как ударная вязкость и твёрдость.

Практическая значимость. Следующие результаты исследований использованы для усовершенствования технологии прокатки листовой стали и реализованы в производстве.

1) Новый метод расчёта нормального и осевого усилия на коническом валке при горячей прокатке листа с учётом температурной зависимости предела текучести материала листа.

2) Новый эффективный способ прокатки листового металла со снижением контактного давления на валки.

3) Новый способ прокатки листовой стали в клети трио Лаута с валками, сопряжённая конусность которых сбалансирована по осевым усилиям.

4) Новый метод неразрушающего контроля механических свойств листовой стали.

Основные положения, выносимые на защиту :

1) Разработка и внедрение нового способа производства сляба, позволяющего уменьшить неравномерность нагрева верхней и нижней плоскостей сляба в методической печи.

2) Новые способы прокатки листовой стали в клети трио Лаута с переменным сечением валков, позволяющие повысить устойчивость листа в валках и вести прокатку с повышенными обжатиями.

3) Разработка модели геометрии деформирования в валках с сопряжённой конусностью, построение замкнутой кинематики течения в очаге деформации и определение соответствующего напряжённого состояния.

4) Разработка методов оценки осевого усилия на валок и расчёта нормального усилия, действующего на опоры валка при горячей прокатке.

5) Разработка метода косвенного измерения твёрдости и ударной вязкости по данным измерения скорости распространения ультразвуковых импульсов в режиме автоциркуляции.

Личный вклад автора состоит в постановке задачи исследования, в разработке метода прокатки в валках с сопряжённой переменной конусностью, в постановке и анализе решения задачи о напряжённом состоянии в очаге деформации при указанной прокатке, в оценке корреляционной связи между скоростью распространения ультразвука по поверхности листа и его механическими характеристиками, во внедрении результатов в производство.

Апробация работы. Основные положения, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: 15-ой Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика" (г. Москва, 1999 г.), 2-ой

Международной научно-технической конференции "Ультразвуковая техника и технология" ( г. Минск, 1999 г.), V Международном семинаре "Современные проблемы прочности" ( г. Старая Русса, 2001 г.), XXXVII семинаре "Актуальные проблемы прочности" (г. Санкт-Петербург, 2001 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в машиностроении-2001" (г. Пенза, 2001 г.), Международной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в металлургии" (г. Новокузнецк, 2001 г.), 4-ой Всероссийской научной конференции "Краевые задачи и математическое моделирование" (2001 г.), IV Конгрессе прокатчиков (г. Магнитогорск, 2001 г.), IX Международном семинаре "Актуальные проблемы материалов : наука и технология" (г. Екатеринбург, 2002 г.), XIII Петербургских чтениях по проблемам прочности (г. Санкт-Петербург, 2002 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество» (г. Новокузнецк, 2006 г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 25 опубликованных работах, в том числе в 4 статьях в изданиях, входящих в список, рекомендованный ВАК для публикации материалов диссертаций, и в 4 патентах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 24 рисунка, 5 таблиц. Список используемой литературы состоит из 117 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Использование предлагаемого способа производства сляба обеспечивает уменьшение неравномерности нагрева верхней и нижней плоскостей сляба в методической печи, что увеличивает выход годного металла при прокатке и улучшает качество готового листа.

2) Предложенные способы прокатки листовой стали в клети трио Лаута с применением валков переменного сечения с осевой и радиальной регулировкой позволяют вести прокатку с повышенными обжатиями, снижают поперечную разнотолщинность листа.

3) Разработана методика расчёта профиля продольного сечения валка и необходимого перекоса верхнего и нижнего валков относительно среднего валка.

4) Компоненты симметричного тензора напряжений, формирующего усилия прокатки, слабо зависят от координаты вдоль оси валка при малой конусности его поверхности. Поэтому схема напряжённого состояния близка к схеме плоской деформации. Касательные напряжения, характеризующие объёмность формоизменения, стремящиеся "увести" продольную ось полосы от оси прокатки, значимы для формирования осевого усилия.

5) При малой конусности бочки валков возникающими дополнительными осевыми усилиями можно пренебречь. Нормальное усилие на опорах конусных валков несущественно меньше усилия при прокатке в цилиндрических валках.

6) Оценка усилий на опорах валка по формуле (4.13), полученная из атермического анализа напряжений и кинематики, согласуется с экспериментальными значениями, если используется температурная зависимость эффективного предела текучести.

7) Значения усилий на опорах валков, рассчитанные по формулам, полученным в данной работе, лучше согласуются с экспериментальными данными на последних проходах полосы, чем рассчитанные по классической методике. 8) По значениям скорости ультразвука с высокой степенью достоверности однозначно определяется твёрдость и ударная вязкость, что может служить основой системы непрерывного текущего контроля механических свойств листового проката из малоуглеродистых сталей.

1. ГОСТ 19903-74 Прокат листовой горячекатаный. Сортамент.- Изд-во стандартов, 1974. 10 с.

2. Барная В.Ф. Формоизменение листового металла : монография / В.Ф. Барная, С.Е. Рокотян, Ф.И. Рузанов М.: Металлургия, 1976.- 264 с.

3. Железнов Ю.Д. Прокатка ровных листов и полос : монография / Ю.Д. Железнов М.: Металлургия, 1971.- 200 с.

4. Повышение точности листового проката : монография / И.М. Мирович и др. М.: Металлургиздат, 1969.- 269 с.

5. Полухин В.П. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ листовых прокатных станов : монография / В.П. Полухин М.: Металлургия, 1972. -512 с.

6. Бюллетень «Черметинформация» / Ю.Д. Железнов и др. М.: Изд. ЦНИИЧМ.1966. - № 3 - С.15.

7. Вильме В. Управление профилем и планшетностью полосы на широкополосном стане горячей прокатки / В. Вильме, Л.Фогтман, Г. Бойзен, В. Роде // Черные металлы. 1985. № 22.- С.25-36.

8. Мазур В.Л. Профилирование валков широкополосных станов горячей прокатки / В.Л. Мазур, Л.В. Тимошенко // Бюллетень «Черметинформация». Серия Прокатное производство. 1987.- В.5.- С.23.

9. Френьо В. Повышение качества и производительности, благодаря внедрению новых концепций модернизации широкополосных горячекатанных станов / В. Френьо, П. Шмиц // Сб. докладов 1У Конгресса прокатчиков / Магнитогорск, 2001. С.128 -133.

10. Ю.Дорофеев В.В. Прокатка листовой стали в валках с переменным сечением / В.В. Дорофеев, Д.Р. Лоскутов, В.Е. Громов // Металлургия на пороге XXI века: Матер. Всероссийской научно-практической конференции / Новокузнецк, 2000.- С.37-38.

11. Патент 2152277 Российская Федерация. МПК В 21 В 1/22. Способпроизводства листовой стали / Браунштейн O.E. и др.; № 98100623/02; завлен 06.01.98; опубл. 10.07.2000.

12. Целиков А. И. Основы теории прокатки : учебник / А.И. Целиков М.: Металлургия, 1965. - 247 с.

13. Тарновский И. Я. Деформации металла при прокатке : монография / И.Я. Тарновский М.: Металлургия, 1956. - 349 с.

14. Смирнов В. С. Усилия, напряжения и деформации при прокатке / B.C. Смирнов, В.В. Кирицэ //Обработка металлов давлением: Сб. статей. -Ленинград: Изд-во ЛПИ, 1965. С. 27 32.

15. Павлов И. М. Теория прокатки. Ч. 1 : монография / И.М. Павлов М.: Металлургиздат, 1950.-380 с.

16. Полухин П. И. Сопротивление деформации металлов и сплавов : монография / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин М.: Металлургия, 1976. -487 с.

17. П.Колмогоров В. Л. Напряжения, деформации, разрушение : учебное пособие / В.Л. Колмогоров М.: Металлургия, 1970.- 230 с.

18. Выдрин В. Н. Процесс непрерывной прокатки : монография / В.Н. Выдрин, A.C. Федосиенко, В.И. Крайнов М.: Металлургия, 1970.-455 с.

19. Рокотян С. Е. Теория прокатки и качество металла : монография / С.Е. Рокотян М.: Металлургия, 1981. - 222 с.

20. Чижиков Ю. М. Моделирование процесса прокатки : монография / Ю.М. Чижиков М.: Металлургиздат, 1963. - 362 с.

21. Грудев А. П. Современные методы исследования внешнего трения при прокатке / А.П. Грудев //Теория прокатки: Сб. трудов. М.: Металлургиздат, 1962. - С. 118 -127.

22. Хлопонин В. Н. Новые возможности процесса продольной прокатки в цилиндрических валках / В.Н. Хлопонин //Теория и технология процессов пластической деформации: Сб. статей. Москва: "МИСиС", 1994. - С. 41 -53.

23. Shunj О. Composition of Various Shape and Crown Control Technologies for hot Strip Mills / O. Shunj //Techno Japan. 1988. V. 21. № 7. - p. 77.

24. Koei N. Basic characteristics of pair cros mill / N. Koei, O. Shunj, K. Toshicaru // Mitsubishi Heavy Ind. Tech. Rev. 1985. № 2. V. 2. - Pp. 143 - 148.

25. Экспериментальные методы механики деформируемых твёрдых тел : монография / В.К. Воронцов и др. // М.: Металлургия, 1990. - 480 с.

26. Введение в микромеханику : монография / М. Онами и др. // М.: Металлургия, 1987. - 280 с.

27. Синергетика и фракталы в материаловедении : монография / B.C. Иванова и др. // М.: Наука, 1994. - 383 с.

28. Панин В. Е. Структурные уровни пластической деформации и разрушения : монография / В.Е. Панин, Ю.В. Гриняев, В.И. Данилин // Новосибирск : Наука, 1990. - 252 с.

29. Салганик В. М. Развитие и технологии асимметричной прокатки / В.М. Салганик, A.M. Песин //Теория и технология процессов пластической деформации: Труды научно-техн. конф. Москва: МИСИС, 1997. - С. 68 -74.

30. Миленин А. А. Математическое моделирование трёхмерных нестационарных процессов обработки металлов давлением / A.A. Миленин //Теория и технология процессов пластической деформации: Труды научно-техн. конф. Москва: МИСИС, 1997. - С. 539 - 548.

31. Коцарь С. JI. Статика, кинематика и динамика нестационарной тонколистовой пркатки / СЛ. Коцарь, В.А. Третьяков //Пластическая деформация сталей и сплавов: Сб. научных трудов Москва: МИСИС, 1996.-С. 152-164.

32. Гарбер Э. А. Развитие теории тепловых процессов станов холодной прокатки и методов проектирования их систем охлаждения / Э.А. Гарбер // Пластическая деформация сталей и сплавов: Сб. научных трудов. -Москва: МИСИС, 1996. С. 109 -116.

33. Хлопонин В. Н. Влияние непрерывного осевого перемещения рабочих валков в клетях кварто на их тепловой профиль / В.Н. Хлопонин, П.П. Бугаенко //Теория и технология процессов пластической деформации: Труды научно-техн. конф. М.: МИСИС, 1997. - С.47 - 57.

34. A.c. 212205 СССР. Способ производства листового металла / М.И. Чернер,

35. A.П. Воропаев, А.Н. Несмачный, В.В. Миллер // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1968. № 9. - С. 9-10.

36. A.C. 269120 СССР. Способ прокатки листов / В.М. Данько, А.И. Герцев, Ю.В. Гесслер, Ю.Э. Хажилин // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1987.-№ 11.-С. 12-13.

37. A.c. 1297957 СССР. Способ прокатки толстых листов / В.Г. Антипенко,

38. B.В. Миллер // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1970.- № 15.-С. 15.

39. A.C. 1424879 СССР. Способ производства листового металла / H.A. Шарапов, В.В. Дорофеев, E.J1. Кравченко, В.Н. Николаевский, В.В. Лучшев, Н.И. Казьмин // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1988. -№35.-С.28.

40. A.c. 1574298 СССР. Способ горячей прокатки полосового металла / Л.В. Тимошенко, В.И. Хохлов, А.Д. Белянский, Г.В. Рассомахин, З.П. Каретный,

41. A.П. Шаповалов, В.Г. Ермолаев // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1990. № 24. - С.25-26.

42. A.c. 1574300 СССР. Способ горячей прокатки полосового металла / Л.В. Тимошенко, В.И. Хохлов, А.Д. Белянский, А.П. Шаповалов, З.П. Каретный,

43. B.Г. Ермолаев, Г.В. Рассомахин // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1990. № 24. - С.27.

44. А.С. 505447 СССР. Способ прокатки листов / М.Я. Бровман // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1976. № 9. - С. 15.

45. A.c. 624665 СССР. Способ получения листового проката / Д.П. Галкин, Б.П. Картушов, И.Н. Потапов, A.B. Курятников, В.В. Остряков, A.A. Светлаков,

46. Н.И. Рубцов // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1978. № 35.-С. 19.

47. Пат. 50-1463 Япония, кл. 12С211.2. Способ проката листового металла /

48. A.c. 869871 СССР. Способ прокатки / C.B. Колпаков, П.И. Полухин, В.К. Воронцов, В.В. Лапин, И.В. Франценюк, В.Н. Погоржельский // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1982. № 12. - С. 26.

49. A.C. 939140 СССР. Способ получения толстых листов / Ф.Е. Долженков, А.Л. Остапенко, Ю.В. Коновалов, В.В. Оробцев и др. // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1982. № 24. - С. 18.

50. А.С. 1435333 СССР. Способ прокатки полос на широкополосном стане и комплект валков широкополосного стана / Л.В. Тимошенко, А.Ю. Тимофеев, A.A. Чмелев и др. // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1988. № 41. - С. 23.

51. A.c. 1072323 СССР. Способ прокатки листов / З.И. Мифтахов, A.A. Носенко, А.И. Стариков, Г.А. Барышев и др. // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1987. № 34. - С. 35.

52. А.С. 1211456 СССР. Способ прокатки полос / О.П. Максименко, Е.В. Галицкий, В.М. Самохвал, М.М. Гелерман, H.A. Кирилюк, Э.С. Салацинский, A.C. Чабанюк // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1986. № 8. - С. 54.

53. A.c. 1629117 СССР. Способ прокатки / H.H. Федоров, В.А. Сапрыкин, H.A. Федоров, Ю.Т. Рубцов // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1991. № 7. - С. 39.

54. Прокатка толстых листов / В.П. Полухин и др. // Бюллетень «Черметинформация». Секция прокатное производство. 1987. -В.5. С. 1617.

55. A.c. 1556777 СССР. Способ прокатки толстых листов / В.П. Полухин, И.М. Гриднев, Н.М. Казакбаев, В.И. Салыга и др. // Государственный реестр : Открытия. Изобретения. 1990. № 14. - С. 27.

56. Ильина В.П. Склонность к хрупкому разрушению сталей 10ХСНД и 09Г2С / В.П. Ильин, В.П. Калмыков // Металловедение и термическая обработка мматериалов. 1993. -№ 5. - С.14-16.

57. Бернштейн M.JI. Структура деформированных металлов : монография / M.JI. Бернштейн М.: Металлургия, 1977.- 430 с.

58. Бернштейн M.JI. Термомеханическая обработка стали : учебное пособие / M.JI. Бернштейн, В.А. Займовский, JI.M. Капуткина М.: Металлургия, 1983.- 479 с.

59. Погоржельский В.И. Контролируемая прокатка непрерывно-литого металла: монография / В.И. Погоржельский М.: Металлургия, 1986.- 150 с.

60. Белокур И.П. Дефектология и неразрушающий контроль: монография / И.П. Белокур Киев: Выща школа, 1990,- 207 с.

61. Крауткремер И. Ультразвуковой контроль материалов : монография / И. Крауткремер, Г. Крауткремер М.: Металлургия, 1991.- 752 с.

62. Криштал М.А. Фазовый измеритель скорости распространения поверхностных волн / М.А. Криштал, К.Е. Никитин // Дефектоскопия.-1979.-№2.- С.51-55.

63. Юренко В.М. Ультразвуковые методы и устройства для контроля качества механических напряжений / В.М. Юренко // Дефектоскопия.- 1983.- № 12.-С.8-11.

64. Бархатов Б.В. Оценка состояния металла, длительное время находящегося в эксплуатации, с использованием акустического метода / Б.В. Бархатов, С.П. Перевалов, B.C. Пермикин // Труды I Всесоюзной акустической конференции.- Москва: МГУ, 1991.- С.59-62.

65. Ботаки A.A. Ультразвуковой контроль прочностных свойств конструкционных материалов: монография / A.A. Ботаки, B.JI. Ульянов, A.B. Шарко- М.: Машиностроение, 1983.- 79с.

66. Метод определения твердости стали / Л.Я. Левитан и др. // Дефектоскопия,- 1976.-№4.- С.116-120.

67. Ботаки A.A. Ультразвуковой контроль твердости стали / A.A. Ботаки, А.И. Глебов, A.B. Шарко // Дефектоскопия.-1974.- № 4.-С.124-125.

68. Шарко A.B. Общие закономерности и рекомендации по применению акустических методов для контроля режимов термообработки металлов /

69. A.B. Шарко // Дефектоскопия.- 1987.- № 2.- С.51-57.

70. Щукин В.А. Скорости распространения ультразвуковых волн в различных металлах и сплавах / В.А. Щукин // Дефектоскопия.- 1977.- № 3.- С.65-68.

71. Левитан Л.Я. Ультразвуковой контроль прочностных характеристик стали 45 / Л.Я. Левитан, А.Н. Федорченко, A.B. Шарко // Дефектоскопия.- 1976.-№3.- С.129-130.

72. Муравьев В.В.Скорость звука и структура сталей и сплавов: монография /

73. B.В. Муравьёв, Л.Б. Зуев, К.Л. Комаров Новосибирск: Наука, 1996.- 183 с.

74. Муравьев В.В. Взаимосвязь скорости ультразвука в сталях с режимами их термической обработки / В.В. Муравьёв // Дефектоскопия.- 1989.- №2.-С.66-68.

75. Муравьев В.В. Исследование процесса распада пересыщенного твердого раствора в алюминиевом сплаве Д 16 / В.В. Муравьёв, М.Р. Ноева, A.B. Шарко // Физика металлов и металловедение.- 1978.-Т.46 №4.- с.746-749.

76. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела: монография / М.: Мир, 1972.- 307 с.

77. Акопян P.A. Измерение скорости ультразвука как метод изучения распада твердых растворов / P.A. Акопян, A.A. Абдуллаев // Заводская лаборатория. 1977,- т.43 - №2.- С. 18.

78. Муравьев В.В. Ультразвуковой прибор У 11-44 для контроля структуры и состояния промышленных сталей и сплавов / В.В. Муравьёв, В.П. Кодолов //Новосибирск: ЦНТИ, 1985.- Сер.53.81. № 85-71.

79. Алерс Дж. Измерения очень малых изменений скорости звука и их применение для изучения твердого тела / Дж. Алерс // Издание «Физическая акустика» / под ред.У. Мэзона /: М.: Мир, 1969.- т.4. - ч.А.-с.322-344.

80. Муравьев В.В. Ультразвуковой индикатор структурных превращений ИСП-12/В.В.Муравьёв,К.JI.Комаров//-Новосибирск: ЦНТИ, 1993.- № 181-193.

81. Испытатель структурных превращений ИСП-12 / Новосиб.ин-т инж.ж.-д. трансп. Паспорт М21 234ПС, 1990.- 59 с.

82. Прокатное производство : монография / П.И. Полухин и др. М.: Металлургия, 1968. - 676 с.

83. Моммерц К.Х. Автоматизация прокатных цехов / К.Х. Моммерц // Черные металлы. 1986. - № 6. - С. 11-20.

84. Патент 2152277 Российская Федерация, МПК В 21 В 1/22. Способ производства листовой стали / Браунштейн O.E. и др.; № 98100623/02; завлен 06.01.98; опубл. 10.07.2000.

85. Патент 2197343 Российская Федерация, МПК 7 В 21 В 1/22. Способ производства листовой стали в клети трио Лаута / Браунштейн O.E. и др.; № 99103894/02; заявлен 22.02.99; опубл. 27.01.2003.

86. Дорофеев В.В., Браунштейн O.E., Дорофеев A.B., Громов В.Е. /

87. Прогрессивные способы прокатки листов в клети трио Лаута с валками переменного сечения // Производство проката. 2001. № 9. С 8-10.

88. Патент 2188086 Российская Федерация, МПК 7 В 21 В 1/22. Способ прокатки листовой стали в клети трио Лаута / Браунштейн O.E. и др.; № 2001115347/02; заявлен 04.06.2001; опубл. 27.08.2002.

89. Базайкин В.И. Полуобратный метод моделирования процесса холодной продольной прокатки. Кинематика / В.И. Базайкин // Известия вузов. Черная металлургия. 1998. - №2. - С.24-27.

90. Базайкин В.И. Анализ конечного формоизменения и напряжений в операциях обработки металлов давлением : монография / В.И. Базайкин, Б.М. Лебошкин, В.Е. Громов М.: Недра коммюникейшн ЛТД, 2000. - 190 с.

91. Годунов С.К. Элементы механики сплошной среды : учебное пособие / С.К. Годунов-М.: Наука, 1978.-303 с.

92. Базайкин В.И.Полуобратный метод моделирования процесса холодной продольной прокатки. Напряжения / В.И. Базайкин, В.Е. Громов, Д.Р. Лоскутов // Известия вузов. Черная металлургия. 1998. - №4. - С.20-23.

93. Жермен П. Курс механики сплошных сред: монография / П. Жермен М.: Высшая школа, 1983. - 399 с.

94. Лурье А.И. Нелинейная теория упругости: монография / А.И. Лурье М.: Наука, 1980.-512 с.

95. Победря Б.Е. Лекции по тензорному анализу / Б.Е. Победря. Москва: Изд -во МГУ, 1986.-262 с.

96. Качанов Л.М. Основы теории пластичности / Л.М. Качанов. М.: Наука, 1969.-420 с.

97. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением: учебник / Н.П. Громов -М.: Металлургия. 1978. 360 с.

98. ЮО.Целиков А.И. Теория продольной прокатки : учебное пособие / А.И. Целиков, Г.С. Никитин, С.С. Рокотян М.: Металлургия, 1980. - 380 с.

99. Гелей Ш. Расчет усилий и энергии при пластической деформации металлов: монография / Ш. Гелей М.: Металлургиздат, 1958. - 243 с.

100. Целиков А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах: монография / А.И. Целиков М.: Металлургия, 1962. - 494 с.

101. Целиков А.Н., Гришков А.И. Теория прокатки : учебник / А.Н. Целиков, А.И.Гришков- М.:Металлургия,1979.-358с.

102. Ю4.Труды АНИИметмаш. Сб. № 8 / В.И. Зюзин и др. М.: ВНИИметмаш, 1963. - 89 с.

103. Зюзин В.И. Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке: монография / В.И. Зюзин, М.Я. Бровман, А.Ф. Мельников М.: Металлургия, 1964. - 270 с.

104. Об оценке усилий горячей прокатки листа в последовательности его переходов в клети / О.Е.Браунштейн и др. //Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. научных трудов. Магнитогорск : 2001.-с. 222-226.

105. Ю9.Муравьев В.В. Оценка накопления дефектов при усталости акустическим методом / В.В. Муравьёв, Л.Б. Зуев, К.Л. Комаров // Проблемы машиностроения и надежности машин. -1994. №4. - С. 103-107.

106. Бида Г.В., Камардин В.М. Корреляция магнитных свойств стали и её ударной вязкости / Г.В. Бида, В.М. Камардин // Дефектоскопия. 1991. -№7. - С. 10-21.

107. Горкунов Э.С. Взаимосвязь электропроводности сталей с их механическими характеристиками / Э.С. Горкунов, В.М. Сомова, Т.П. Царьков // Дефектоскопия. -1991. №10. - С.56-60.

108. Вачаев A.B. Контроль ударной вязкости металла ультразвуковым методом / A.B. Вачаев, Н.И. Иванов // Известия вузов. Черная металлургия. -1991. №6. - С.52-53.

109. Муравьев В.В. Ультразвуковой контроль усталостных повреждений в сталях /В.В. Муравьёв, А.П. Билута, В.П. Кодолов // В кн.: Современные физические методы и средства неразрушающего контроля.- М.: Знание, 1988. С.26-28.

110. Прочность и пластичность двухфазных феррито-мартенситных сталей / Б.Ф. Бронфин и др. // Физика металлов и металловедение. 1983. -Т.58. - №1. - С.179-185.

111. Марочник сталей и сплавов / Под общ.ред. В.Г.Сорокина.- М.: Машиностроение, 1989.- 640 с.

112. Трефилов В.И. Физические основы прочности тугоплавких металлов : монография / В.И. Трефилов, Ю.В. Мильман, С.А. Фирстов Киев.: Наукова думка, 1975.- 314 с.

113. О корреляционной связи между скоростью звука, твердостью и ударной вязкостью малоуглеродистых сталей в условиях фазовой перекристаллизации / O.E. Браунштейн и др. // Известия вузов. Черная металлургия. -2001. №12. - С.14-16.

114. Акт внедрения усовершенствованной технологии прокатки стали