автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Повышение качества валков станов холодной прокатки на основе совершенствования технологии их термической обработки

На правах рукописи

003488254

ДАВЫДОВ АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВАЛКОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИХ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.02.23 - Стандартизация и управление

качеством продукции (металлургия)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

Магнитогорск - 2009

003488254

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор

Вдовин Константин Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Песин Александр Моисеевич

кандидат технических наук Юсин Александр Николаевич

Ведущая организация - ЗАО «Магнитогорский завод про-

катных валков», г.Магнитогорск

Защита состоится 28 декабря 2009 г. в 16-00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.111.05 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Автореферат разослан « 27 » ноября 2009 г.

га _)

Ученый секретарь

диссертационного совета I ¡1 Полякова М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В условиях жесткой конкуренции на рынке листовой стали и высоких требований, предъявляемых потребителями к прокату, на первое место выходят проблемы качества конечной продукции и экономичности производства. При решении этих проблем большое внимание нужно уделить основному инструменту современного прокатного стана - рабочим валкам. Основным показателем, определяющим количество выпуска металлопродукции, ее качество и экономичность затрат по переделу, является их стойкость.

В настоящее время многие заводы по тем или иным причинам вынуждены осваивать собственное производство прокатных валков. Это потребовало не только обобщения уже накопленного опыта валковых производств, но и разработки новых, уникальных технологий. Поэтому в настоящее время особенно актуальным является совершенствование технологии термообработки валков станов холодной прокатки и внедрение технических средств диагностики, позволяющих достичь высокого уровня качества.

Цель исследования: повышение качества валков станов холодной прокатки на основе совершенствования технологии их термообработки и применения эффективных технических решений диагностики.

Научная новизна заключается в следующем:

• разработана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки, отличающаяся использованием нового комплексного показателя «суммарная стойкость валка», который включает единичные показатели «средняя стойкость слоя валка» и «среднее количество перешлифовок валка», позволяющая оценить эксплуатационные свойства валков;

• адаптированы математические модели расчета температурного поля и термических напряжений для разработки режимов индукционной закалки токами промышленной частоты рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм;

• получены новые знания зависимости показателей качества рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм из стали марок 9X1 и 9X2 от режимов индукционной закалки токами промышленной частоты.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

• предложен и реализован режим трехпроходной индукционной закалки рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм из стали марок 9X1 и 9X2 с нагревом поверхности до температуры 920°С, в результате чего стойкость рабочих валков увеличилась на 28%;

• создана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки с помощью предложенного комплексного показателя «суммарная стойкость валка» при изменении технологических режимов индукционной закалки;

• разработана и внедрена установка, позволяющая осуществлять оперативную диагностику рабочих валков диаметром 200 мм станов холодной прокатки методом ультразвукового сканирования и гарантировано обнаруживать валки с отслоением выкрошкой рабочего слоя.

Реализация работы в промышленности:

• усовершенствованный режим трехпроходной индукционной закалки токами промышленной частоты рабочих валков станов холодной прокатки апробирован и внедрен в ремонтно-механическом цехе ОАО «ММК-МЕТИЗ». Внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-РМ-70-06;

• внедрена установка оперативной диагностики качества рабочих валков станов холодной прокатки. Осуществляется оперативная диагностика рабочих валков изготавливаемых в ремонтно-механическом цехе ОАО «ММК-МЕТИЗ»;

• в результате внедрения предложенных мероприятий получен экономический эффект 93 тыс. руб. (за первое полугодие 2009 года) за счет экономии технологических ресурсов.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на XIII Международной конференции «Современные проблемы электрометаллургии стали» (Челябинск, 2007 г.), на Международной конференции «Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых» (Донецк, 2007 г.), на VII Международной научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «ММК» (Магнитогорск, 2007г.), на Межрегиональной конференции «Теория и технология литейного производства» (Магнитогорск, 2007 г.), на Межрегиональной конференции «Литейные процессы» (Магнитогорск, 2009г.).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 8 статьях, в том числе 1 - в рецензируемом издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и включает: введение, 4 главы, 10 таблиц, 41 рисунок заключение, библиографический список из 119 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, сформулированы цель и основные задачи исследования.

В первой главе проведен анализ современной технологии производства прокатных валков, дан перечень основных технологических операций. Определено, что основными требованиями, предъявляемыми к валкам холодной прокатки, являются:

• наличие высокой твердости бочки валка. В зависимости от конструкции стана, диаметра рабочих валков и прокатываемого материала твердость должна быть в пределах HSD 88 - 105 и выше;

• распределение твердости по поверхности валка, а также изменение структуры (твердости) от закаленного слоя к сердцевине должны быть равномерными;

• остаточные (термические) напряжения не должны вызывать преждевременного разрушения и выхода валка из строя;

• наличие высокой износостойкости рабочего слоя;

• наличие высокой циклической стойкости валков (не менее 106 -107 циклов);

• высокое сопротивление термической усталости при локальном объемном разогреве;

• отсутствие внутренних дефектов (флокенов, трещин, неметаллических включений (НВ)) в валках;

• наружная поверхность должна быть чистой и не иметь дефектов (трещин, НВ, плен, раковин, волосовин, вмятин, царапин и др.);

• не допускается возникновения прижогов при шлифовании валков;

• шероховатость поверхности валков должна иметь постоянное значение параметров и соответствовать требованиям потребителя валков.

Основные показатели качества валков прокатных станов представлены на рис. 1.

Износостойкость и надежность - одни из основных показателей качества валков станов холодной прокатки - во многом определяются их химическим составом. В связи с этим в работе описано влияние содержания основных легирующих элементов в стали на показатели качества валков.

Проведен анализ различных видов и способов термической обработки валков. Рассмотрены операции предварительной стадии термообработки (отжиг, улучшение, нормализация с отжигом) и окончательной (закалка, старение). Описаны различные способы нагрева металла под закалку (объемный, индукционный токами промышленной частоты (ТПЧ) и токами высокой частоты (ТВЧ), при помощи газовых горелок, лазерный, электронно-лучевой), приведены технологические особенности, отмечены достоинства и недостатки. В работе проанализированы различные режимы термической обработки.

Установлено, что в настоящее время наиболее эффективной технологией термической обработки с точки зрения формирования необходимых показателей качества валков в процессе их изготовления можно считать индукционную поверхностную закалку токами промышленной частоты с реализацией принципа непрерывно-последовательного нагрева с последующим отпуском. Вместе с тем в настоящее время недостаточно исследовано влияние различных условий термообработки на показатели качества валков станов холодной прокатки.

Также в научно-технической литературе недостаточно освещены вопросы, связанные с оперативным прогнозом изменчивости показателей качества прокатного валка в процессе его изготовления и эксплуатации.

Твердость поверхности бочки валка

в 5

Равномерность структуры от закаленного поверхностного слоя к сердцевине

Равномерность распределения твердости по поверхности

Прочность (контактная, усталостная)

Закаливаемость

Прокаливаемость

Склонность к перегреву

Шлифуемость

Чувствительность к деформации при закалке

Сопротивление термической усталости при локальном объемном разогреве

Циклическая стойкость

Шероховатость поверхности

Геометрия

Отсутствие поверхностных и объемных дефектов

Минимальные остаточные (термические) напряжения

Износостойкость рабочего слоя

Контактная выносливость

Прочие

Ш

Как известно, математическое моделирование позволяет прогнозировать возможный ход процесса термической обработки валков и сознательно менять его в нужном направлении посредством изменения характеристик поведения термических постоянных и краевых условий. Решение уравнений теплопроводности, термических уравнений превращения фаз и уравнений, описывающих распределение напряжений по радиусу и образующей валка, позволяет в конечном итоге определить основные параметры качества готового валка.

Проведенный анализ существующих методов моделирования позволил сделать вывод, что математическое описание температурного состояния прокатного валка при термообработке должно основываться на решении задачи теплопроводности в нелинейной постановке. Для ее решения широко применяют численные методы, реализуемые на ЭВМ (методы конечных разностей и конечных элементов). Некоторые исследователи включили в математическую модель термомеханических процессов при термической обработке расчет температурного, структурного и напряженного состояний.

Проведенный анализ методов контроля дефектов показал, что основными методами неразрушающего контроля в настоящее время являются рентгеновские методы, магнитные и электромагнитные методы, метод магнитной памяти металла и акустические методы.

Указано, что наиболее эффективными методами контроля дефектов, находящихся на больших расстояниях от поверхности, являются акустические методы. Их анализ показал, что наиболее приемлемым для оценки качества валка в целом, а также контроля за наличием дефектов (например, трещин) в поверхностном слое рабочих валков станов холодной прокатки является эхо-метод в струйном исполнении. Применение данного метода позволяет достаточно просто обнаруживать имеющиеся в прокатном валке дефекты. Для этого необходимо спроектировать установку оперативной диагностики рабочих валков станов холодной прокатки эхо-методом.

Приведена сравнительная характеристика установок автоматизированного контроля качества прокатных валков как зарубежного, так и отечественного производства. Однако уровень цен на эти установки завышен, и на данный момент отсутствует полноценная нормативная документация, регламентирующая контроль качества валков.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Определить показатели качества прокатных валков.

2. Разработать математическую модель и методику оценки влияния термообработки на показатели качества валков.

3. Усовершенствовать режимы термообработки валков цеха ленты холодного проката ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ».

4. Разработать эффективные технические решения для оперативной диагностики качественного состояния рабочих валков станов холодной прокатки.

Вторая глава посвящена математическому моделированию термического поля валка при индукционной закалке ТПЧ и разработке методики оценки показателей качества валка.

Оценка качественных показателей прокатных валков обусловливает обязательную диагностику уровня термических напряжений в металле. Эти напряжения - временные и остаточные - могут привести не только к выходу валка из строя в процессе его последующей эксплуатации, но и к браку, разрушению валка еще на этапе его термической обработки. При этом экспериментальные разрушающие методы в данном случае неприемлемы из-за своей дороговизны и трудоемкости.

В результате обзора существующих подходов к математическому моделированию температурного поля валка решено было адаптировать разработанную Л.Г. Егоровой и И.М. Ячиковым математическую модель для моделирования режимов термической обработки на исследуемой установке закалки ТПЧ (рис 2).

Закалка на установке осуществляется непрерывно-последовательным методом, при котором этапы движения работающего индуктора вдоль заготовки чередуются с этапами его выключения и остановки в крайних положениях. Возможности установки позволяют провести как четырех-, так и трех-проходный режимы закалки (три или два нагревательных прохода соответственно). Охлаждение валка во время закалочного прохода осуществляется технической водой давлением не ниже 5...6 кг/см2, расходом 40 м3/ч. Скорость перемещения каретки варьируется в пределах 0,5...4,0 мм/с.

Получена компьютерная программа, позволяющая посредством численного эксперимента в каждый текущий момент времени определять температурное поле валка, подвергнутого индукционному нагреву и закалке на рассмотренной установке. На рис. 3 приведено расчетное распределение температуры в материале валка во время закалочного прохода.

Для определения режимов термообработки, которые гарантированно обеспечивали бы нормируемые показатели качества, проводили анализ возникающих напряжений по методике A.M. Покровского. Для достоверного прогнозирования термонапряжений в прокатных валках, подвергаемых индукционной закалке непрерывно-последовательным методом, в данной методике решается задача термоупруго-вязкопластичности с учетом нестабильности фазового состава.

Используя этот подход для исследуемого нами случая непрерывно-последовательной индукционной закалки прокатного валка в вертикальном индукторе, можно оценить уровень и характер распределения возникающих напряжений в валке и сознательно изменять его в нужном направлении, определяя показатели качества готового валка.

Рис. 2. Установка для закалки прокатных валков: 1- основание установки, 2- рама с направляющими, 3- гидравлический шкаф, 4- лестница, 5- нижний центр, 6- верхний центр, 7- каретка с индуктором и спрейером

направление движения

индуктор

спрейер

индуктор спрейер

Рис. 3. Температурное поле валка в момент закалки (значения температуры приведены в градусах по Цельсию)

Третья глава посвящена поэтапному совершенствованию технологии термообработки валков станов холодной прокатки и технологическому мониторингу показателей качества рабочих валков в цехе ленты холодного проката ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» (ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»),

В качестве окончательной термической обработки до июля 2007 г. в ремонтно-механическом цехе (РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ») применялся непрерывно-последовательный метод индукционного нагрева ТВЧ с последующим спрейерным охлаждением. В августе 2007 года в цех поступила новая установка для закалки прокатных валков токами промышленной частоты и была проведена совместная работа по освоению установки и совершенствованию технологии термообработки прокатных валков. В ходе работы были реализованы следующие этапы:

• разработка предварительного режима закалки ТПЧ рабочих валков на новой установке;

• закалка образцов стали 9X1 в лабораторных условиях при различных температурах и различных вариантах охлаждения;

• совершенствование режимов предварительной термической обработки;

• окончательная корректировка режима закалки ТПЧ.

На каждом этапе эксперимента были произведены пробные партии валков. Контрольные образцы из каждой партии отбирали для изучения микроструктуры и твердости в поверхностных и внутренних слоях валка. Остальные валки опытных партий проходили промышленные испытания в условиях ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ».

В результате проведенной работы был усовершенствован режим улучшения и предложен трехпроходный режим индукционной закалки. Результаты математического моделирования и экспериментальные значения температуры поверхности валка в процессе нагрева и закалки приведены на рис. 4.

Для оценки качества рабочих валков до и после совершенствования режимов термообработки, а также для анализа появления в них дефектов либо браковочных признаков был осуществлен производственный мониторинг их работы. Статистическую базу составили 1135 рабочих валков НСХП 400, находящихся в эксплуатации в ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ» с сентября 2007 г. по октябрь 2008 г.

Все исследуемые валки были разделены на три группы. За признак классификации был принят принцип нагрева под термообработку - ТПЧ, либо ТВЧ (внедряемая и существующая технологии). При этом исследовали парк валков, изготовленных либо обрабатываемых в условиях РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ». Кроме того, в качестве дополнительной третьей группы для сравнительного анализа были взяты прокатные валки производства ОАО

«Машиностроительный концерн ОРМЕТО-ЮУМЗ», в том числе из стали марок 75ХМФ, 8Х2СГФ, 9Х2МФ.

1000 900 § 800 I 700

а

<у 600

§ 500

а 400

[[ 300

% 200

1 100

3 ПРОХОД■ проход

■—•

2 проход у } проход

3 проход

1 \ -

1 проход / ч, у'

..... ............1 - .....................Г.................... 1 [ .................."1

100 200 300

Длина бочки валка, мм

400

л Эксперимент

- Расчет

Рис. 4. Расчетные и экспериментальные значения температуры поверхности валка при трехпроходном режиме индукционной закалки

Результаты сравнения существующей и разработанной технологий приведены в табл. 2 и на рис. 5.

Так как в номенклатуре ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ» до 90 % прокатываемой металлопродукции представлено достаточно однотипным марочно-размерным сортаментом - прокат из низкоуглеродистых марок стали, то условия работы валков стана в течение длительного периода времени можно считать достаточно идентичными. Поэтому представляется вполне коррект-«-ным уровень качества рабочих валков стана холодной прокатки оценивать с помощью комплексного показателя «Суммарная стойкость рабочего валка» -количество прокатанных тонн металла на одном валке до его полной отбраковки без учета количества перешлифовок (К2св). Данный параметр предлагается использовать как комплексный показатель стойкости рабочего валка, включающий его циклическую стойкость, износостойкость, наличие (появление) поверхностных и объемных дефектов, контактную выносливость, разрушение валка либо его элементов и т.п.

Параметр «суммарная стойкость валка» количественно может быть выражен как произведение двух единичных показателей

Кес = К1е 'К2п (1)

где К1С- «средняя стойкость слоя валка» - количество прокатанного металла на одном валке на одной перешлифовке, т. Этот параметр определяет стойкость данной 1-й поверхности (слоя) валка до следующей перешлифовки, либо полной отбраковки валка после ьй перешлифовки;

К2п - «среднее количество перешлифовок валка» до его полной отбраковки. Данный показатель характеризует послойную изменчивость свойств валка и зависит от таких характеристик, как глубина проникновения закаленного слоя, однородность структуры, ее равномерность по сечению (объему) валка.

Таблица 2

Суммарная стойкость прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»

Технология Средняя твердость, ШБ Всего прокатано металла, т Кол-во перешлифовок Общее кол-во валков Кхсв, т Кю. т Кгп

ТПЧ 2007 г. 91,36 60521,70 487 115 526,28 124,27 4,23

ТПЧ 2008 г. 93,45 56965,00 437 78 730,32 130,35 5,60

ТВЧ 91,72 423414,40 3534 726 583,22 119,81 4,87

_ 800 £ 750 х 700

с га

" 650

А &

° 600

!550

1 500

а

*

5 45 0 <5" 400

Рис. 5. Сравнение показателя К2св у валков групп «ТВЧ» и «ТПЧ» до и после внедрения комплексной технологии термообработки

800

Рис. 6. Динамика изменения показателя суммарной стойкости для групп «ТПЧ» и «ТВЧ» в 2007-2008 гг.

В результате совершенствования режимов термообработки валков суммарная стойкость рабочих валков, обработанных по технологии ТПЧ, повысилась с 526 т в 2007 г до 730 т. в 2008 (увеличение на 27,9%), на 25 % увеличилось среднее число перешлифовок валков.

Рост комплексного показателя качества К£св по сравнению с существующей технологией ТВЧ составил 20,1 %. На рис. 6 представлено изменение данного показателя по месяцам.

На следующем этапе производственного мониторинга был проведен анализ распределения причин выхода валков из строя. Выявленные в ходе исследования дефекты представлены в табл. 3. и на рис. 7.

Таблица 3

Дефекты прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»

Причина брака Кол-во % X, %

1) выкрошка и отслоение 1044 91,98 91,98

2) трещина 42 3,70 95,68

3) сетка 24 2,11 97,80

4) брак шейки 10 0,88 98,68

5) облом шейки 11 0,97 99,65

6) прочие 4 0,35 100,00

1000

200

ШР

»в-

Ы 100%

90% 80%

х

7 0 % а-£

60% 5.0« 2 40% 30% 20% 10% 0%

Быкр-ошкэ трещина отслоение

облом шейки

брак шейки

прочие

Рис. 7. Диаграмма Парето видов брака рабочих валков

Было показано, что основными причинами выхода валков из строя являются выкрошка и отслоение закаленного поверхностного слоя (92%). Суммарная доля таких причин выхода валков в брак, как трещина, карбидная сетка, брак или облом шейки и прочие, минимальны (8%).

Таким образом, можно сделать вывод, что дальнейшее увеличение показателей качества рабочих валков НСХП 400 возможно при введении эффективных предупреждающих мер по обнаружению валков, склонных к отслоению закаленного слоя и выкрашиванию.

Четвертая глава посвящена классификации дефектов прокатных валков, описанию установки оперативного контроля и методики диагностики прокатного валка.

В работе проанализированы различные виды дефектов и браковочных признаков, возникающих в процессе закалки валка (поломки, отслоения, трещины и выкрошки).

Для обнаружения рабочих валков, склонных к выкрашиванию и отслоению, была разработана, сконструирована и изготовлена ультразвуковая установка, схема которой приведена на рис. 8.

Она позволяет осуществлять автоматическую диагностику качества рабочих валков, выявлять валки, склонные к выкрашиванию и отслоению закаленного слоя, методом ультразвукового сканирования всего объема металла.

Ультразвуковое сканирование валка осуществляется с помощью УЗК преобразователя со специализированной УЗК платой РГСиБ 10, подключенной к персональному компьютеру модели 1ВМ РС РШ 1000. К этой плате подключен ультразвуковой преобразователь фирмы РАКАМЕТШСв У309 5МГц, который возбуждает и принимает ультразвуковые сигналы в направ-

1 - ролик опорный; 2 - привод валка; 3 - валок; 4 - каретка; 5 - направляющие штанги; 6 - серьга с УЗК преобразователем; 7 - рычаг; 8 - левый и правый концевые выключатели; 9 - датчик оборотов валка; 10 - системный блок с ультразвуковой платой; 11 - монитор; 12 - место оператора

Для управления процессом ультразвукового сканирования вращающегося валка написана программа «Дефектоскоп валков» (рис. 9).

£р' РСив 10 У льтразоукопой дефектоскоп

З^айп Настройки Функции

СИВ

Уровень

Время первого вступления^ мке 41,71

Загухгнне.Ус- -83022.40 Ь«С 14.20 ' Затухание. Нп/м -24.51 .л Т СКО, мке 2,32

Размер.мм Скорость, м/с 2815,30

20.05 :Р Для точечного

Рис. 9. Основное окно программы «Дефектоскоп валков»

Рис. 10. Ультразвуковая карта валка с обнаруженным дефектом («опасные зоны» представлены квадратными участками на основном поле)

С помощью программы происходит управление УЗК платой. С помощью УЗК преобразователя в автоматическом режиме осуществляется возбуждение и прием ультразвуковых сигналов. Во время сканирования создается база данных УЗК сигналов, отраженных от возможных дефектов в валке.

По окончании процесса формируется «Ультразвуковая карта валка», на которой отмечены «опасные зоны» (рис. 10).

Также разработана инструкция, закрепляющая порядок настройки и работы на установке, и форма оформления результатов контроля.

В ходе испытаний установки проводили выборочную диагностику валков на разных этапах производства, в результате удалось повысить надежность отбраковки валков на начальных этапах термообработки и избежать возможных аварийных остановок стана при дальнейшей эксплуатации бракованных валков в ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ». В ходе испытаний в РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ» достигнут экономический эффект 93 тыс. руб.

Полученные результаты подтверждают гарантированное обнаружение дефектов в приповерхностном слое прокатного валка.

Получены статистические данные о влиянии дефектов, обнаруженных в ходе оперативной диагностики, на износостойкость валков в ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ».

Рассмотрены технологические аспекты формирования качества рабочих валков прокатных станов ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ». Дан анализ эксплуатационно-технических и социально-экономических факторов, оказывающих влияние на качественные показатели и срок службы прокатных валков.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Определено и обосновано, что комплексным показателем качества прокатных валков в процессе их изготовления и эксплуатации является «суммарная стойкость валка», который может быть рассчитан через единичные показатели: «средняя стойкость слоя валка» и «среднее количество перешлифовок валка».

2. Разработана методика влияния термообработки на эксплуатационно-технологические показатели качества валков, которая позволяет прогнозировать уровни термических напряжений в металле валка и корректировать технологические режимы индукционной закалки.

3. Усовершенствованы режимы термообработки рабочих валков станов холодной прокатки в РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ». При этом суммарная стойкость рабочих валков, обработанных по технологии ТПЧ, повысилась с 526 т в 2007 г до 730 т. в 2008 (увеличение на 27,9%), на 25 % увеличилось среднее число перешлифовок валков.

4. Проведен технологический мониторинг работы прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ». Установлено, что основной причиной выхода

из строя рабочих валков является отслоение закаленного поверхностного слоя и выкрошка (92%).

5. Разработана и внедрена в производство установка, позволяющая осуществлять оперативный контроль качества рабочих валков методом ультразвукового сканирования и выявлять валки, склонные к браку. В ходе испы-TàHHtt в РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ» достигнут экономический эффект 93 тыс. руб.

6. По итогам работы усовершенствованные режимы улучшения и индукционной закалки внедрены на ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» и внесены в технологическую инструкцию ТИ 176-РМ-70-06.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. К.Н. Вдовин, Л.Г. Егорова, A.B. Давыдов. Совершенствование технологии изготовления валков холодной прокатки методом ЭШП // Современные проблемы электрометаллургии стали. Материалы XIII Международной конференции. Под ред. В.Е. Рощина. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ. 2007. Ч. 2. С. 145 -147.

2. К.Н. Вдовин, A.B. Давыдов. Система автоматического управления установкой закалки прокатных валков // Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых: сб. науч. трудов. Донецк: LYNE, 2007. С. 87-89.

3. Вдовин К.Н., Давыдов A.B., Карамелыциков М.А., Попова Р.В. Освоение установки для закалки прокатных валков // Теория и технология литейного производства: Межрегион, сб. науч. тр. Под. ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: МГТУ, 2007. С 132 - 135.

4. Вдовин К.Н., Давыдов A.B. Качество изготовления и эксплуатации прокатных валков с точки зрения принципов стандартов серии ISO 9000 // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 1. С. 32 - 34. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК РФ). -5. Давыдов A.B. Анализ качества прокатных валков при помощи математического моделирования напряжений, возникающих во время закалки // Литейные процессы: Межрегион, сб. науч. тр. Под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 8. С. 219 - 221.

6. Давыдов A.B. Неразрушающий контроль качества прокатных валков // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. Курск, 2009. Вып. 8. С. 131 -132:

7. Вдовин К.Н., Полякова М.А., Голубчик Э.М., Давыдов A.B. Диагностика качества прокатных валков при помощи математического моделирования температурного поля валка и анализа напряжений, возникающих в нем во время закалки // Межрегион, сб. науч. тр. Под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 9. С. 182 - 185.

8. Давыдов A.B. Методика оценки качества прокатных валков при помощи установки ультразвуковой диагностики // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. Курск, 2009. Вып. 10. С. 104 - 106.

Подписано в печать 26.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 851.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ВАЛКОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

1.1. Показатели качества прокатных валков и их анализ

1.2. Влияние термической обработки валков на показатели качества

1.3. Существующие подходы к моделированию термообработки валков и прогнозированию показателей качества

1.4. Анализ методов диагностики качества прокатных валков

1.5. Методические и аппаратные проблемы контроля качества валков

1.6. Выводы по главе 1. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВАЛКОВ И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА

2.1. Математическое моделирование режимов термической обработки рабочих валков станов холодной прокатки

2.2. Прогнозирование качества рабочих валков на основе анализа термических напряжений при термообработке

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМООБРАБОТКИ РАБОЧИХ ВАЖОВ ПРОКАТНЫХ СТАНОВ ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»

3.1. Совершенствование технологических режимов улучшения и индукционной закалки рабочих валков ОАО «ММК-МЕТИЗ»

3.2. Технологический мониторинг показателей качества прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ»

3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ВАЛКОВ СТАНОВ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ

4.1. Классификация дефектов прокатных валков

4.2. Установка оперативной диагностики качества рабочих валков станов холодной прокатки

4.3. Технологические аспекты формирования качества рабочих валков прокатных станов ОАО «ММК-МЕТИЗ»

4.4. Выводы по главе 4 118 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

В условиях жесткой конкуренции на рынке листовой стали и высоких требований, предъявляемых потребителями к прокату, на первое место выходят проблемы качества конечной продукции и экономичности производства. При решении этих проблем большое внимание нужно уделить основному инструменту современного прокатного стана - рабочим валкам.

Рабочие валки листовых станов холодной прокатки отличаются высокой твердостью и жесткими условиями эксплуатации при повышенных механических нагрузках. Стойкость рабочих валков является основным показателем, определяющим количество выпуска металлопродукции, ее качество и экономичность затрат по переделу. Стойкость определяется назначением валков, их материалом, а также технологией изготовления и термической обработки. Зачастую причинами, приводящими к отслоению или выкрошке рабочего слоя, являются временные и остаточные- напряжения, зарождаются в валке именно на этапе термообработки.

В настоящее время многие заводы по тем или иным причинам вынуждены осваивать собственное производство прокатнйх валков. Это потребовало не только обобщения уже накопленного опыта валковых производств, но и разработки новых, уникальных технологий. Поэтому особенно актуальным является совершенствование технологии термообработки рабочих валков станов холодной прокатки и внедрение технических средств диагностики, позволяющих достичь высокого уровня качества.

Цель исследования: повышение качества валков станов холодной прокатки на основе совершенствования технологии их термообработки и применения эффективных технических решений диагностики.

Научная новизна заключается в следующем:

• разработана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки, отличающаяся использованием нового комплексного показателя «суммарная стойкость валка», который включает единичные показатели «средняя стойкость слоя валка» и «среднее количество перешлифовок валка», позволяющая оценить эксплуатационные свойства валков;

• адаптированы математические модели расчета температурного поля и термических напряжений для разработки режимов индукционной закалки токами промышленной частоты рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм;

• получены новые знания зависимости показателей качества рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм из стали марок 9X1 и 9X2 от режимов индукционной закалки токами промышленной частоты.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

• предложен и реализован режим трехпроходной индукционной закалки рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм из стали марок 9X1 и 9X2 с нагревом поверхности до температуры 920°С, в результате чего стойкость рабочих валков увеличилась на 28%;

• создана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки с помощью предложенного комплексного показателя «суммарная стойкость валка» при изменении технологических режимов индукционной закалки;

• разработана и внедрена установка, позволяющая осуществлять оперативную диагностику рабочих валков диаметром 200 мм станов холодной прокатки методом ультразвукового сканирования и гарантировано обнаруживать валки с отслоением выкрошкой рабочего слоя.

Реализация работы в промышленности:

• усовершенствованный, режим трехпроходной индукционной закалки токами промышленной частоты рабочих валков, станов, холодной прокатки апробирован и внедрён в ре^онтно-мёханическом цехе ОАО «ММК-МЕТИЗ». Внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-РМ-70-06;

• внедрена установка оперативной диагностики качества рабочих валков станов холодной прокатки. Осуществляется оперативная диагностика рабочих валков изготавливаемых в ремонтно-механическом цехе ОАО «ММК-МЕТИЗ»;

• в результате внедрения предложенных мероприятий получен экономический эффект 93 тыс. руб. (за первое полугодие 2009 года) за счет экономии технологических ресурсов.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на XIII Международной конференции «Современные проблемы электрометаллургии стали» (Челябинск, 2007 г.), на Международной конференции «Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых» (Донецк, 2007 г.), на VII Международной научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «ММК» (Магнитогорск, 2007г.), на Межрегиональной конференции «Теория и технология литейного производства» (Магнитогорск, 2007 г.), на Межрегиональной конференции «Литейные процессы» (Магнитогорск, 2009г.).

4.4. Выводы по главе 4

1 Разработана ультразвуковая установка, позволяющая осуществлять оперативную диагностику качества рабочих валков методом ультразвукового сканирования всего объема и гарантированно обнаруживать валки, склонные к выкрашиванию и отслоению закаленного слоя.

2. Предложена система оформления и хранения результатов диагностики, согласующаяся с существующим документооборотом и позволяющая вести электронную базу данных рабочих валков.

3. Проведено апробирование ультразвуковой установки в условиях РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ». В результате внедрения предложенных мероприятий получен экономический эффект 93 тыс. руб. (за первое полугодие 2009 года) за счет экономии технологических ресурсов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По итогам проведенного исследования были получены следующие обобщенные выводы:

1. Определено и обосновано, что комплексным показателем качества валков станов холодной прокатки является «суммарная стойкость валка», который может быть рассчитан через единичные показатели: «средняя стойкость слоя валка» и «среднее количество перешлифовок валка».

2. Разработана методика оценки стойкости рабочих валков станов холодной прокатки, отличающаяся использованием нового комплексного показателя «суммарная стойкость валка», который включает единичные показатели «средняя стойкость слоя валка» и «среднее количество перешлифовок валка», позволяющая оценить эксплуатационны е свойства валков.

3. Адаптированы математические модели расчета температурного поля и термических напряжений для. разработки режимов индукционной закалки токами промышленной частоты рабочих валков станов холодной прокатки диаметром 200 мм.

4. Усовершенствованы режимы термообработки рабочих валков станов холодной прокатки в РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ». При этом суммарная стойкость рабочих валков, обработанных по технологии ТПЧ, повысилась с 526 т в 2007 г до 730 т. в 2008 (увеличение на 28%), на 25 % увеличилось среднее число перешлифовок валков.

5. Проведен технологический мониторинг, показателей качества прокатных валков ЦЛХП ОАО «ММК-МЕТИЗ». Установлено, что основной причиной выхода из строя рабочих валков является отслоение закаленного поверхностно--го слоя и выкрошка (92%).

6. Разработана и внедрена в производство установка, позволяющая осуществлять оперативную диагностику качества рабочих валков методом ультразвукового сканирования и выявлять валки, склонные к браку. В ходе испытаний в РМЦ ОАО «ММК-МЕТИЗ» достигнут экономический эффект 93 тыс. руб.

7. По итогам работы усовершенствованные режимы улучшения и индукционной закалки внедрены на ОАО «Магнитогорский метизно-калибровочный завод «ММК-МЕТИЗ» и внесены изменения в технологическую инструкцию ТИ 176-РМ-70-06.

1. Полухин В.П., Николаев В .А., Тылкин М.А. Надежность и долговечность валков холодной прокатки. / В.П. Полухин, В.А. Николаев, М.А. Тылкин и др. -М.: Металлургия, 1976. 448 с.

2. Гедеон М.В., Соболь Г.П., Паисов И.В. Термическая обработка валков холодной прокатки. / М.В. Гедеон, Г.П. Соболь, И.В. Паисов М.: Металлургия, 1973.-344 с.

3. Полухин П.И., Ватолин В.П., Ашихмин Г.В. Прокатка на многовалковых станах. / П.И. Полухин, В.П. Ватолин, Г.В. Ашихмин и др. М.: Металлургия, 1981.-248 с.

4. Егорова Л.Г., Ячиков И.М., Вдовин К.Н. Технология производства валков методом ЭШП / Л.Г. Егорова, И.М. Ячиков, К.Н. Вдовин и др. // Литейщик России. 2005. - № 7. с. 18-20.

5. Вдовин К.Н., Гималетдинов Р.Х., Колокольцев В.М., Цыбров С.В. Прокатные валки. / К.Н. Вдовин, Р.Х. Гималетдинов, В.М. Колокольцев, С.В. Цыбров Магнитогорск: МГТУ, 2005. - 543 с.

6. Пальчиков О.П., Милюков С.В., Михайлов Б.В. Производство стальных валков на Магнитогорском металлургическом комбинате. / О.П. Пальчиков, С.В. Милюков, Б.В. Михайлов // Труды четвертого съезда прокатчиков. — Магнитогорск: МГТУ, 2002. С. 223-224.

7. Твердые сплавы серии SANDVIK. // Материалы фирмы SANDVIK Швеция: Hard Materials, 1996. - 23 с.

8. Бернштейн М.Л., Рахштадт А.Г. Металловедение и термическая обработка стали: CripaBi Т.П. / М.Л. Бернштейн, А.Г. Рахштадта М.: Металлургия, 1991. - 462 с:

9. Третьяков А.В. Валки обжимных, сортовых и листовых станов. / А.В. Третьяков М.: Интермет инжиниринг, 1999. - 80 с.

10. Астафьев А.А., Левитан Л.М. Регулируемая закалка: спрейерное и водовоздушное охлаждение / А. А. Астафьев, JI.M. Левитан // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. - № 2. - С. 9-12.

11. Покровский A.M. Расчет температурного поля в прокатном валке при индукционной закалке / A.M. Покровский // Вестник МГТУ им. Баумана. М.: Машиностроение. - 1997. -№2. - С. 34-41.

12. Новиков В.Н., Белосевич В.К., Гамазков С.М. Валки листовых станов холодной прокатки / В.Н. Новиков, В.К. Белосевич, С.М. Гамазков и др. М.: Металлургия, 1970. - 336 с.

13. Брусиловский Б.А., Шашко А.Я. Пути совершенствования технологии закалки валков холодной прокатки / Б.А. Брусиловский, А.Я. Шашко // Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. - № 6. - С.12 - 15.

14. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. / М.А. Смирнов, В.М. Счастливцев, Л.Г. Журавлев М.: Наука и технологии, 2002. - 519 с.

15. Головин Г.Ф., Замятнин М.М. Высокочастотная термическая обработка. Вопросы металловедения и технологии. / Г.Ф. Головин, М.М. Замятнин Л.: Машиностроение, 1990. - 239 с.

16. Вафин Р.К., Покровский A.M., Лешковцев В.Г. Прочность термо-обрабатываемых прокатных валков. / Р.К. Вафин, A.M. Покровский, В.Г. Лешковцев М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 264 с.

17. Трейгер Е.И., Приходько В.П. Повышение качества и эксплуатационной стойкости валков листовых станов. / Е.И. Трейгер, В.П. Приходько М.: Металлургия, 1988. - 192 с.

18. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. / Ю.М. Лахтин, Б.Н. Арзамасов М.: Металлургия, 1985. - 256 с.

19. Брусиловский Б.А., Грушко Ю.А. Способ термической обработки валков холодной прокатки с индукционного нагрева А.с. 417504 СССР, МКИ C21D 9/38.

20. Брусиловский Б.А., Иванов Ф.И. Способ термической обработки валковхолодной прокатки А.с. 175070 СССР, МКИ C21D 9/38.

21. Башнин Ю.А., Ширяева А.Н., Улановский Ф.Б. Способ термической обработки ау-стенитных сплавов А.с. 1171543 СССР, МКИ C21D 9/46.

22. Башнин Ю.А., Грушко Ю.А., Гедеон М.В., Киселева Л.И. Способ термической обработки прокатных валков А.с. 1444371 СССР, МКИ C21D 9/38.

23. Федоров А.Н. Способ производства прокатных валков А.с. 2194081 РФ, МКИ C21D 9/38, В21В 27/00.

24. Зарубин B.C. Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций. / B.C. Зарубин М.: Машиностроение, 1985. - 294 с.

25. Пэжина П., Савчук А. Проблемы термопластичности / П. Пэжина, А. Савчук // Проблемы теории пластичности и ползучести: Пер. с пол, М.: Мир, 1979. - С. 94-202.

26. Коздоба Л.А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. / Л.А. Коздоба М.: Наука, 1975. - 228 с.

27. Лыков А.В. Теория теплопроводности. / А.В. Лыков М.: Высш. шк., 1967. - 600 с.

28. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел: Пер. с англ./ Г. Карс-лоу, Д. Егер М.: Наука, 1964. - 488 с.

29. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. / Н.Ю. Тайц М.: Металлургиздат, 1962. - 568 с.

30. Варгафтик Н.Б. Теплофизические свойства веществ / Н.Б. Варгафтик М.; Л.: Госэнергоиздат, 1956. - 367 с.

31. Шмыков А.А. Справочник термиста. / А.А. Шмыков М.: Машгиз, 1961. -390 с.

32. Лошкарев В.Е. Температурное и напряженное состояние крупных поковок при охлаждении в процессе термической обработки: дис. канд.техн.наук /

33. B.Е. Лошкарев Л., 1983. - 256 с.I

34. Золотухин Н.М. Нагрев и охлаждение металла. / Н.М. Золотухин М.: Машиностроение, 1973. - 192 с.

35. Пехович А.И., Жидких А.И. Расчеты теплового режима твердых тел. / А.И. Пехович, А.И. Жидких Л.: Энергия, 1976. - 352 с.

36. Волков Е.А. Численные методы. / Е.А. Волков М.: Наука, 1982. - 256 с.

37. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. / О. Зенкевич, К. Морган М.: Мир, 1986. - 318 с.

38. Самарский А.А. Введение в численные методы. / А.А. Самарский М.: Наука, 1982.-272 с.

39. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. / Л. Сегерлинд М.: Мир, 1979. - 392 с.

40. Фарслоу С. Уравнения с частными производными для научных сотрудников и инженеров: Пер. с англ. / С. Фарслоу М.: Мир, 1985. - 384 с.

41. Адамова Н.А. Теплофизическое обоснование режимов термообработки крупных прокатных валков: дис. канд.техн.наук / Н.А. Адамова Свердловск, 1986. - 224 с.

42. Лошкарев В.Е. Математическое моделирование процесса закалки с учетом влияния напряжений на структурные превращения в стали / В.Е. Лошкарев // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - № 1. - С. 2-6.

43. Лошкарев В.Е. О взаимосвязи закалочных напряжений и структурных превращений стали / В.Е. Лошкарев // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. -№ 5.1. C. 86-89.

44. Лошкарев В.Е. Термонапряжения в закаливаемых стальных изделиях цилиндрической формы с осевым отверстием / В.Е. Лошкарев // Инж. физ. журнал. 1984. - Т.46. -№3. -С. 491-498.

45. Морозов Н.П. Аналитическое исследование процесса формирования остаточных напряжений в стальных закаленных валках: Дис. . канд. техн. наук: 05.16.01./ Н.П. Морозов Куйбышев, 1964. - 293с.

46. Самойлович Ю.А., Лошкарев В.Е. Определение температурных полей изделий при закалке / Ю.А. Самойлович, В.Е. Лошкарев // Металловедение и термическая обработка металлов. 1980. - №4. - С. 10-13.

47. Аверин В.В., Губанов С.Н., Корнеев С.В. Расчет термических напряжений при лазерной закалке / В.В. Аверин, С.Н. Губанов, С.В. Корнеев // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды 9-й Межвуз. конференции. Самара, 1999. - 4.1. -С. 3-4.

48. Горынин Л.Г., Радзиловский В.И., Холмянский А.П. Исследование нестационарных температурных полей тел вращения МКЭ / Л.Г. Горынин, В.И. Радзиловский, А.П. Холмянский // Проблемы прочности. 1983. - № 9. - С. 37-39.

49. Киселев А.С. Компьютерное моделирование тепловых, структурных и деформационных процессов при термических технологических воздействиях/ А.С. Киселев // Заводская лаборатория. 1999. - Т.65. - № 1. - С. 111-116.

50. Левитан Л.М., Борисов И.А. Расчет закалочных напряжений на ЭВМ методом конечных элементов / Л.М. Левитан, И.А. Борисов // Организация и механизация инженерного и управленческого труда: Реф. сб. / ЦНИИТЭИтяжмаш.- 1978. Сер.9. - Вып. 18. - С. 3-9.

51. Лешковцев В.Г., Покровский A.M. Алгоритм решения задач термоупру-говязкопластичности на основе МКЭ с учетом структурных превращений / В.Г. Лешковцев, A.M. Покровский // Изв. вузов. Машиностроение. 1988. - № 5. - С. 12-16.

52. Лешковцев В.Г., Покровский A.M. Расчет напряжений в коротком сплошном цилиндре при его закалке / В.Г. Лешковцев, A.M. Покровский // Расчеты на прочность. М.: Машиностроение, 1989. - Вып.29. - С. 105-111.

53. Морганюк B.C., Кабаско Н.И., Харченко В.К. О возможности прогнозирования закалочных трещин / B.C. Морганюк, Н.И. Кабаско, В.К. Харченко // Проблемы прочности. 1982. - № 9. - С. 63-68.

54. Покровский A.M. Расчет напряжений в валках прокатных станов при закалке / A.M. Покровский // Известия вузов. М.: Машиностроение. - 1988. - № 5.-С. 159-160.

55. Покровский A.M., Лешковцев В.Г. Расчетное определение структуры и твердости прокатных валков после индукционной закалки / A.M. Покровский, В.Г. Лешковцев // Металловедение и термическая обработка металлов. 1997. -№9.-С. 31-34.

56. Покровский A.M., Лешковцев В.Г., Земсков А.А. Оценка трещиностойко-сти прокатных валков при индукционной закалке / A.M. Покровский, В.Г. Лешковцев, А.А. Земсков // Вестник машиностроения. 2001. - № 10. - С. 56-60.

57. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев Ф.Р. Сосин, А.В. Ковалев и др. 2-изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2003. — 656 с.

58. К.О. Беннетт, Д.Е. Майерс М.: Недра, 1966. - 725 с.

59. Леонтьев А.И. Теория тепломассообмена / А.И. Леонтьев М.: Высш. шк., 1979.-495 с.

60. Лабейш В.Г. Жидкостное охлаждение высокотемпературного металла / В.Г. Лабейш. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1983. - 172 с.

61. Самарский А.А. Теория разностных схем. / А.А. Самарский М.: Наука, 1983.-616 с.

62. Яненко Н.Н. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. / Н.Н. Яненко Новосибирск: Наука, 1967. - 340 с.

63. Покровский A.M. Расчет твердости и напряжений в прокатных валках при многопроходной индукционной закалке / A.M. Покровский // ВЕСТНИК МАШИНОСТРОЕНИЯ 2000, - № 2, - С.44-49.

64. Давыдов А.В. Неразрушающий контроль качества прокатных валков // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. Курск., 2009 Вып. 8. — С 131-132.

65. Давыдов А.В. Методика оценки качества- прокатных валков при помощи установки ультразвуковой диагностики // Журнал, научных публикаций аспирантов и докторантов. Курск., 2009 Вып. 10. — С 104-106

66. Глудкин О.Г., Горбунов И.М., Гуров А.И., Зорин Ю.В. Всеобщее управ

67. Крауткремер, Й. Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. / Й. Крауткремер, Г. Крауткремер М.: Металлургия, 1991. — 752 с.

68. Власов В.Т., Дубов А.А. Физические основы метода магнитной памяти металла. / В.Т. Власов, А.А. Дубов М.: ЗАО "Тиссо", 2004. - 424 с.

69. ГОСТ Р 52330-2005 «Контроль неразрушающий. Контроль напряженно-деформированного состояния объектов промышленности и транспорта. Общие положения»

70. Самедов Я.Ю. Проблемы неразрушающего контроля прокатных валков. / Я.Ю. Самедов // Дефектоскопия, 2008, №4, - С. 3-10.

71. Щербинский В.Г., Самедов Я.Ю., Артемьев С.А. Автоматизированные установки для контроля прокатных валков. / В.Г. Щербинский, Я.Ю. Самедов, С.А. Артемьев // Дефектоскопия, 2004, №6, - С: 3-11.

72. Установки неразрушающего контроля валков прокатных станов. — М.: НПО ЦНИИТМАШ, 2008.

73. Щербинский В.Г. Новые разработки ЦНИИТМАШ в области ультразвуковой дефектоскопии металлопродукции и оборудования. / В.Г. Щербинский // Контроль. Диагностика, 2003, №2, - С. 28-30:

74. Егорова Л.Г. Совершенствование технологии и зготовления валков холодной прокатки ленты методом электрошлакового литья: Дис. канд.техн.наук. / Л.Г. Егорова Магнитогорск, 2007. - 154 с.

75. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

76. Самохвалов Г.В., Черныш Г.И. Электрические печи черной металлургии. / Г.В. Самохвалов, Г.И. Черныш М. Металлургия, 1984. - 232 с:

77. Беннетт К.О., Майерс Д.Е. Гидродинамика, теплообмен и массообмен. /ление качеством. Учебник для вузов / О.Г. Глудкин, И.М. Горбунов, А.И. Гуров, Ю.В. Зорин М.: Радио и связь, 1999. - 600с.

78. Третьяков А.В. Теория, расчет и исследования станов холодной прокатки. / А.В. Третьяков М.: Металлургия, 1966. - 255 с.

79. Давыдов А.В. Качество изготовления и эксплуатации прокатных валков с точки зрения принципов стандартов серии ISO 9000 / К.Н. Вдовин, А.В. Давыдов // Вестник МГТУ им.Носова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. Вып. 1.-С. 32-34.

80. Давыдов А.В. Система автоматического управления установкой закалки прокатных валков / К.Н. Вдовин, А.В. Давыдов // Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых: сб. науч. трудов. — Донецк: LYNE, 2007. С. 87-89.

81. Белобров Ю.Н., Волченков И.Г. Производство валков различного назначения на новокраматорском машиностроительном заводе / Ю.Н. Белобров, И.Г. Волченков // Труды IV Конгресса прокатчиков. М.: ЦНИИЧермет, 2000. - С. 228-230.

82. Белянчиков JI.H. Закономерности удаления неметаллических включений при вакуумно-дуговом переплаве / JI.H. Белянчиков // Изв. вузов. Черная металлургия. 1965. - №4, С. 74-77.

83. Вдовин К.Н., Юсин А.Н., Подосян А.А. Математическая модель процесса электрошлакового переплава / К.Н. Вдовин, А.Н. Юсин, А.А. Подосян // Электрометаллургия. 2004. - № 4. - С. 25-28.

84. Вдовин К.Н., Ячиков И.М., Егорова Л.Г. Влияние естественного отпуска на надежность и долговечность валков холодной прокатки / К.Н. Вдовин, И.М.

85. Ячиков, Л.Г. Егорова // Вестник АГТУ. 2005. - №3-4., - С. 107-108.

86. Виноград М.И., Громова Г.П. Неметаллические включения в легированных сталях и сплавах. / М.И. Виноград, Г.П. Громова М.: Металлургия, 1972. -209 с.

87. Железнов А.Ф., Запорожцева Н.Д., Прибавкин Е.М. Влияние электрошлакового переплава на стойкость валков холодной прокатки / А.Ф. Железнов, Н.Д. Запорожцева, Е.М. Прибавкин // Сталь 1975.-№2. - С. 141-143.

88. Ксендзык Г.В. Кольцевая электрошлаковая наплавка цилиндрических деталей в вертикальном положении / Г.В. Ксендзык // Автоматическая сварка. -1968.-№ 5.-С. 12-13.

89. Кузьминцев В;Н. Валки холодной прокатки / В.Н. Кузьминцев // Труды ЦНННИтмаша. 1970. - №95. - С. 10-13.

90. Медовар Б.И., Медовар Л.Б., Саенко В.Я. Электрошлаковые технологии в XXI веке / Б.И. Медовар, Л.Б. Медовар, В.Я. Саенко // Проблемы специальной электрометаллургии. -2001. № 1. - С. 12-17.

91. Петров А.Д., Карманов А.И. Производство валков холодной прокатки. / А.Д. Петров, А.И. Карманов М:, Металлургиздат, 1962. - 216 с.

92. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Мальков Н.В. Электрометаллургия стали и ферросплавов. / Д.Я. Поволоцкий, В.Е. Рощин, Н.В. Мальков М.: Металлургия, 1995. - 592 с.

93. Рашников В.Ф., Гостев А.А., Куц В.А. Производство и эксплуатация валков на металлургическом предприятии / В.Ф. Рашников, А.А. Гостев, В.А. Куц и др. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 1999. Т.З. - 115 с.

94. Радюкович Л.В. Развитие прокатного производства в 1999-2001 гг. / Л.В.

95. Радюкович // Производство проката. 2002. - № 1. - С. 37-41.

96. Раузин Я.Р. Термическая обработка хромистой стали. / Раузин Я.Р. М.: Металлургиздат, 1963. - 384 с.

97. Тахаутдинов Р.С., Салганик В.М., Фиркович А.Ю. Производство и эксплуатация валков на металлургическом предприятии. Т. 2: Эксплуатация валков. / Р.С. Тахаутдинов, В.М. Салганик, А.Ю. Фиркович Магнитогорск: МГТУ, 1999. - 174 с.

98. Федюкин В.К., Пустовойт В.К. Повышение конструктивной прочности сталей термоциклической обработкой / В.К. Федюкин, В.К. Пустовойт // Металловедение и термическая обработка металлов.-1974.- № 18.- С.42 44.

99. Федюкин В.К., Пустовойт В.К. Новые способы термоциклической обработки конструкционных сталей. / В.К. Федюкин, В.К. Пустовойт Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1973. -16 с.

100. Хашимото М., Шибао С. Современные тенденции горячей скоростной прокатки на заводе Ниппон Стил Корпорейшен / М. Хашимото, С. Шибао // Ролле 2000, Шеффилд: ШФГ, 1996. - С. 76-89.

101. Шмидтман О., Граве X., Клауке Г. Влияние сжимающих напряжений на характер превращений при закалке крупных поковок/ О. Шмидтман, X. Граве, Г. Клауке // Черные металлы. 1976. - №23. - С. 18-23.

102. Кобаяси А. Экспериментальная механика: Пер. с яп. / А. Кобаяси. М.: Мир, 1990.-Т.2.-552 с.

103. Якобашвили СБ., Фрумин И.И. Поверхностное и межфазное натяжение бинарных расплавов на основе СаР27/ Автоматическая сварка; 1962. - №10. -С .41-45.

104. Шемшурова Н.Г., Зимина Л.А., Корнилов В.Л. Сертификация продукции: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГТУ им: Г.И. Носова; 2000. - 140 с.

105. Рашников В.Ф., Салганик В.М., Шемпгурова Н.Г. Квалиметрия и управление качеством продукции: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 2000. - 184 с.

106. Самойлова О.В., Замятина О.В. Проблемы гармонизации стандартов в черной металлургии // Сталь. 1999. №4 - С.87-89.

107. Ксаверчук JI.B., Пахаренко Г.А., Шевченко А.В. Использование новых физических критериев прочности при оптимизации параметров термомеханической обработки // Металлургия и коксохимия. 1987. - вып. 92. - С. 14-16.

108. Денисенко М., Поляков В. Конкурентоспособность продукции металлургического комплекса. Методика оценки // Национальная металлургия. 2003. -июль-август. - С.74-80.

109. Черняк Н.И., Гаврилов Д.А. Сопротивление деформированию металлов при повторном статическом нагружении. Киев: Наукова Думка, 1971- - 135 с.

110. Синельников В.А., Филиппов Г.А., Сахарнов А.А. Технологические аспекты повышения конкурентоспособности продукции черной металлургии // Металлург. 1998. №7 - С.27-30.

111. Скуднов В.А. Влияние температуры термической обработки на синерге-тические критерии разрушения стали // Технология машиностроения. 2003. №2 - С.6-7.

112. Поздеев А.А., Няшин Ю.И., Трусов П.В. Остаточные напряжения: Теория и приложения. М.: Наука, 1982. - 111 с.

113. Поддубный А.Н. Повышение качества и конкурентоспособности: продукции единственная возможность выйти из кризиса // Литейное производство. -1997. №5. - С.5-6.

114. В процессе исследований качества валков, изготовленных методом элекгрошлако-вого переплава, в ремонтно механическом цехе ЗАО «МСК» возникла необходимость контроля качества этих валков.

115. Внедрение установки автоматического акустического контроля валков с записью результатов осмотра в базу паспортных данных валков за первое полугодие 2009 г. позволило получить экономический эффект в размере 93 тыс. рублей.

116. Кроме того, такую же установку планируется поставить непосредственно в прокатный цех. где будет проводиться контроль валков после перешлифовки валков.1. Ведущий технолог1. Начальник цеха1. Начальник ИЦ1. Ядрышннков А.А.1. Карамельщпков М.А.1. Паята Д.П.