автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Повышение стойкости роликов МНЛЗ на основе результатов исследования и моделирования процессов при их изготовлении, восстановлении и эксплуатации

На правах рукописи

Мазур Николай Викторович

ПОВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ РОЛИКОВ МНЛЗ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИИ, ВОССТАНОВЛЕНИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (Металлургическое машиностроение) Технические науки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических нг

Магнитогорск 2009

003462902

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

Научный руководитель: заслуженный работник Высшей

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и

Ведущая организация: ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков»

Защита состоится « 12 » марта 2009 г. в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 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 Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Автореферат разослан «11 » февраля 2009 г.

школы РФ, доктор технических наук, профессор,

Огарков Николай Николаевич

техники, доктор технических наук, профессор,

Кащенко Филипп Данилович

кандидат технических наук Гостев Анатолий Алексеевич

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Непрерывный способ разливки стали на МНЛЗ имеет существенные преимущества по сравнению с разливкой в изложницы с последующей прокаткой слитков на обжимных станах, что обуславливает его перспективность и рост объемов использования.

Стремление эксплуатировать МНЛЗ с максимальной производительностью и высоким качеством непрерывнолитых заготовок требует повышенного внимания к надежности и долговечности всего оборудования и, в особенности, сменного оборудования. Мировой опыт эксплуатации МНЛЗ показал, что их производительность и эффективность во многом связаны с количеством ремонтов, обусловленных стойкостью роликов.

За рубежом достигнута фактическая стойкость роликов, исчисляемая 3000000 тонн литых заготовок, а в отечественной металлургии - 500000 тонн. Такое различие объясняется более высоким уровнем технологии изготовления и восстановления изношенных роликов за рубежом за счет рационального подхода к выбору соответствующих материалов, конструкций роликов, систем охлаждения и технологий изготовления роликов МНЛЗ.

Повышение стойкости роликов отечественных МНЛЗ во многом сдерживается из-за несовершенства применяемых на МНЛЗ технических разработок и математического описания закономерностей, в соответствии с которыми осуществляется регламентирование и целенаправленное воздействие на стойкость роликов. Высокая фактическая стойкость роликов зарубежных МНЛЗ свидетельствует об имеющихся резервах в повышении их стойкости на стадиях изготовления и восстановления, а также в процессе эксплуатации. В связи с изложенным выявление резервов в повышении стойкости роликов МНЛЗ и разработка научно обоснованных путей их реализации является актуальной научно-технической задачей, имеющей существенное значение для экономики страны, что особенно важно для рыночных условий.

Цель и задачи работы. На основании результатов исследования и моделирования процессов трещинообразования и износа при эксплуатации, формирования служебных характеристик, изготовлении и восстановлении роликов МНЛЗ разработать научно обоснованные технические решения, которые позволяют увеличить их стойкость.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие

задачи:

1. Исследовать химический состав, механические свойства и структуру в поверхностных слоях роликов после их эксплуатации на МНЛЗ.

2. Разработать математическую модель процессов изнашивания и трещинообразования роликов в процессе эксплуатации, с использованием которых получить теоретические зависимости для регламентирования их стойкости по секциям МНЛЗ.

3. Выявить условия налипания окалины на ролики МНЛЗ и установить влияние этого фактора на их стойкость.

4. Выполнить аналитическое исследование влияния способа охлаждения роликов на их стойкость.

5. Разработать математическую модель взаимодействия с роликом при механической обработке, позволяющую определять режимы формирования поверхностного слоя с пониженной склонностью к изнашиванию и трещинообразованию.

6. Разработать и внедрить в производство новые технические решения по повышению стойкости роликов МНЛЗ на основе результатов выполненных исследований и моделирования.

Научная новизна.

1. Получены новые данные по износу роликов МНЛЗ, отличающиеся тем, что они характеризуют износ роликов секции разгиба отдельно в верхних и нижних кассетах.

2. Получены новые данные фактической стойкости цельных и наплавленных роликов в зависимости от их расположения по секциям МНЛЗ, отличающиеся тем, что они получены для МНЛЗ с двумя и четырьмя ручьями.

3. Разработана математическая модель трещинообразования в поверхностном слое роликов МНЛЗ, позволяющая определить стойкость роликов из-за трещинообразования, отличающаяся тем, что в ней учитывается температурный режим и явление налипания окалины при взаимодействии роликов с НЛЗ.

4. Разработана математическая модель формирования поверхностного пластически деформированного слоя при механической обработке роликов МНЛЗ, отличающаяся тем, что в ней учитывается неустойчивость пластической деформации в зоне резания.

5. Разработана математическая модель электроконтактной обработки (ЭКО) роликов МНЛЗ с повышенной твердостью рабочей поверхности, отличающаяся тем, что она включает теоретические зависимости по определению величины слоя со структурными изменениями и шероховатости поверхностного слоя роликов после ЭКО.

6. Получены новые данные по относительной износостойкости и трещиностойкости наплавочных материалов, отличающиеся тем, что они получены при разных значениях глубины упрочненного поверхностного слоя после механической обработки.

Практическая ценность заключается:

1. В разработке методик расчета:

- регламентированной стойкости роликов по секциям МНЛЗ из-за трещинообразования с учетом эффективности их охлаждения и явления налипания окалины;

- толщины наплавленного слоя для наиболее нагруженных роликов МНЛЗ, исключающую действие максимальных приведенных напряжений в переходной зоне;

- глубины пластической деформации в поверхностном слое роликов МНЛЗ в процессе механической обработки, и выбор режимов резания, обеспечивающие повышенную износостойкость и трещиностойкость;

- величины натяга при сборке бандажированных роликов, исключающего смещение и проворот бандажа на оси в процессе эксплуатации;

- глубины слоя со структурными превращениями и шероховатости роликов после ЭКО, определяющих припуск под механическую обработку наплавленных материалов повышенной твердости.

2. В технологических рекомендациях по отбраковке роликов с канавками износа, угол наклона боковых поверхностей которых достигает 35°, с целью снижения налипания окалины и снижения эффекта трещинообразования.

3. В изготовлении и испытании опытно-промышленной установки ЭКО наплавленных роликов МНЛЗ.

Реализация работы.

1. Методика расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов принята к внедрению на ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков».

2. Разработанная конструкция опытно-промышленной установки ЭКО наплавленных роликов МНЛЗ принята за основу для изготовления промышленной установки в условиях ЗАО «Мехакоремонтный комплекс» г. Магнитогорска.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на 64-ой, 65-ой и 66-ой научно-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ МГТУ им. Г.И. Носова за 2006-2008 г.г.; на 10-ой и 11-ой научно-технических конференциях молодых специалистов ЗАО «Механоремонтный комплекс» в 2007, 2008 г.г., Международной юбилейной научно-технической конференции 29-31 января 2007 г., - Тула, на 5-м Международном семинаре инструментальщиков 2007 г. - Магнитогорск.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ в научно-исследовательских изданиях, в т. ч. в двух изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение, пять глав, заключение и приложения. Содержит 154 страницы машинописного текста, 60 рисунков, 22 таблицы, библиографический список, включающий 119 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность задачи по повышению стойкости роликов МНЛЗ. Дана критическая оценка уровню технических решений и теоретических разработок по регламентированию и повышению стойкости роликов. Отмечено, что выявление резервов в повышении стойкости роликов МНЛЗ и разработка научно обоснованных путей их реализации является научно-технической задачей, имеющей существенное значение для экономики страны.

В первой главе выполнен анализ условий работы и причины отказов роликов МНЛЗ. Установлено, что основными причинами отказов роликов являются: износ и образование трещин на бочке ролика, локальное отслоение наплавленного слоя, смещение или проворот бандажа на оси, заклинивание опор ролика и залив жидким металлом. Ведущим фактором разрушения роликов является образование и распространение термических трещин.

Рассмотрены конструкции, технологии изготовления, способы восстановления и методы повышения стойкости роликов МНЛЗ.

Проанализирована эффективность систем охлаждения МНЛЗ. Показано, что системы охлаждения имеют широкий спектр как по конструктивному исполнению форсунок, так и по их взаимному расположению в коллекторах системы охлаждения. Отмечено отсутствие единого подхода к выбору параметров системы охлаждения.

Обобщен опыт формирования характеристик поверхностного слоя деталей в процессе электрофизической и механической обработках. Сформулированы требования к характеристикам поверхностного слоя роликов МНЛЗ. Отмечено, теоретическим вопросом повышения стойкости роликов и моделирования процессов взаимодействия роликов с НЛЗ, а также процессов, определяющих формирование поверхностного слоя роликов при их изготовлении, посвящены лишь единичные работы. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе диссертации сформулированы основные требования к эксплуатационному, технологическому и математическому обеспечению технических решений, направленных на увеличение срока службы и обеспечение регламентированной стойкости роликов МНЛЗ.

Исследованы изменения свойств рабочего слоя цельных роликов из стали марки 25X1МФ и наплавленных проволокой НП-ПП-25Х5ФМС после эксплуатации на МНЛЗ. Установлено снижение содержания хрома и молибдена, однако их содержание остается в пределах требований для стали 25X1 МФ по ГОСТ 20072-74. Структура у поверхности состоит из перлита и ферритной сетки, или мелких включений феррита по границам зерен. Величина зерна у поверхности цельных роликов соответствует 6...5 баллу, а у наплавленных -6...3 баллу. Твердость наружной поверхности наплавленного ролика составила в среднем 241 НВ, а для цельного - 224 НВ. Отмечено снижение микротвердости у поверхности на 410. ..620 МПа при исходной микротвердости 3840...4048 МПа.

Выполнено исследование износостойкости и трещиностойкости наплавочных материалов Суготесоге, Св. 18Х17МС, ПП25Х5ФМС, Св.20Х13 и Св.20ХГСНМ. Наибольшую износостойкость показали Суготесоге и Св.18Х17МС. Наибольшую трещиностойкость имеют Суготесоге и ПП25Х5ФМС. Наименьшие значения износостойкости и трещиностойкости имеет материал Св.20ХГСНМ.

Исследована стойкость наплавленных проволокой ПП 25Ч5ФМС и ненаплавлешшх роликов из стали 25Х1МФ, установленных в верхних и нижних кассетах секции изгиба МНЛЗ. Стойкость роликов составляет для

наплавленных роликов 3670 и 3240 плавок на 1 мм износа для верхней и нижней кассеты и для ненаплавленных роликов 980 и 940 плавок на 1 мм износа соответственно. Износ роликов нижней кассеты стабильно превосходит износ верхних роликов в среднем в 1,1 раза.

Проведено исследование стойкости роликов по секциям МНЛЗ. Установлено, что фактическая стойкость роликов МНЛЗ-1, МНЛЗ-2 и МНЛЗ-З в основном выше их регламентируемой стойкости в 1,3...2,9 раза за исключением роликов 2-3 секции 7 и 8 ручьев МНЛЗ-2 и 2-7 секций 9-12 ручьев МНЛЗ-З.

Количество плавок 12000 юооо 8000 6000 4000 2000 о

2 3 4 5 5 7 8 9 10 11 12 13 14

Количество а

плавок

г 3 4 5 е 7 0 9 10 11 12 13 14

б

Рис. I. Фактическая (правая колонка) и регламентированная (левая колонка) стойкость роликов: а - МНЛЗ-2, ручьи 5-6, б - МНЛЗ-З, ручьи 9-Ю

Стойкость роликов тянущих клетей на МНЛЗ-2и МНЛЗ-З стабильно ниже регламентируемой в 1,3... 1,9 раза. Стойкость роликов МНЛЗ-4 на секциях 2-9 выше регламентируемой стойкости, а на секциях 10-13 ниже в 1,75-1,95 раза. Более низкая стойкость роликов МНЛЗ-4 связана с большей их теплонапряженностью.

Основной причиной низкой стойкости роликов секций 7-10 МНЛЗ-1-4 является сравнительно низкая трещиностойкость стали 20ХГСНМ.

В третьей главе аналитическим методом исследован процесс взаимодействия непрерывно литой заготовки с рабочей поверхностью ролика. Установлено, что наличие углублений, раковин, канавок на поверхности ролика способствует вдавливанию и удержанию в них окалины. Анализ напряженно деформированного состояния окалины, вдавливаемой во впадину ролика произвольного сечения, показал, что максимальная степень заполнения канавки

окалиной соответствует профилю с углом наклона боковых стенок 34°...38° в зависимости от условий трения.

Используя условия равенства мощности, развиваемой внешними силами и диссипации энергии, рассеиваемой в единицу времени в установившемся процессе изнашивания и принимая, что локальная поверхность изнашивания является регулярной поверхностью, получено уравнение равновесия сил в виде:

где 0 - сила, прикладываемая со стороны НЛЗ к поверхности ролика; 1)п - локальная нормальная скорость изнашивания; К - коэффициент

изнашивания материала ролика в условиях контакта с непрерывнолитой заготовкой; о) - угловая скорость ролика; /? - наружный радиус ролика; г -радиус, соответствующий впадине канавки ролика; х, у - координаты профиля канавки износа, соответственно по оси и радиус ролика; ОС - угол между касательной к кривой профиля износа и осью X

Согласно частному виду уравнения Эйлера Г - {*)/•)>' = 0 и достаточности условий Лежандра, максимум интеграла, соответствующий минимуму скорости изнашивания, определяется соотношением

0< у' < л/1/2 . Поскольку у' - tga, имеем О < а < 35,26°. Таким образом, по мере увеличения размеров канавки, угол наклона боковых стенок изменяется от О до 35°, что в пределе способствует максимальной степени заполнения их окалиной. Налипание окалины способствует увеличению напряжения в поверхностных слоях роликов на 6... 19,6 МПа, что снижает стойкость роликов на 6...20% Рекомендовано отбраковывать ролики с развитым профилем канавок износа с целью снижения явления налипания окалины.

Выполнено моделирование процесса удаления окалины с поверхности непрерывнолитой заготовки. Показано, что удаление окалины за счет теплового удара происходит при разности температур более 800°С. Давление охлаждающей жидкости, применяемое в системах охлаждения МНЛЗ, не обеспечивает удаление окалины механическим способом.

Выполнен расчет оптимального угла раскрытия выходного отверстия плоскофакельной форсунки системы охлаждения МНЛЗ. Показано, что оптимальным значением угла раскрытия выходного отверстия форсунки в плоскости факела составляет 110°. В плоскости перпендикулярной плоскости факела угол раскрытия рекомендуется выполнять в пределах 8-10°, что позволяет обеспечивать, при неизменной интенсивности охлаждения непрерывнолитой заготовки и частичное охлаждение рабочей поверхности роликов. Показано, что контактирование с поверхностью ролика границы струи

я

(1)

охлаждающей жидкости по фронту ее движения на величине 5% его радиуса в диаметрально противоположных точках снижает температуру ролика на 19,2% по сравнению с естественным охлаждением воздушной средой и соответственно повышает трещиностойкость на 28...67% в зависимости от расположения роликов в секциях МНЛЗ.

Разработан аналитический метод оценки минимальной толщины наплавленного слоя роликов МНЛЗ исходя из условий их взаимодействия с непрерывнолитой заготовкой и глубиной залегания максимальных приведенных напряжений в поверхностных слоях роликов.

При моделировании процессов взаимодействия ролика с НЛЗ приняты следующие допущения:

• приведенные напряжения а„р рассчитываются по теории наибольших касательных напряжений;

• в эллиптических координатах а и Р условием максимума приведенных напряжений является

• НЛЗ подвергается пластическому изгибу, опираясь на два смежных ролика;

• возможно пробуксовывание роликов по поверхности НЛЗ.

С учетом принятых допущений глубина залегания приведенных максимальных напряжений составляет:

где а- предел текучести материала НЛЗ при соответствующей температуре, МПа; V - коэффициент Пуассона; Ер и Е3 - модули упругости наплавленного материала ролика и материала непрерывнолитой заготовки, МПа; /г - толщина непрерывнолитой заготовки, м; /? - радиус ролика, м; / - шаг роликов, м; <р - доля жидкой фазы по высоте НЛЗ; ц/ - доля жидкой фазы по ширине НЛЗ.

Применительно к роликам МНЛЗ-1-4 ОАО «ММК» максимальная величина X, соответствующая условиям контакта роликов диаметром 330 мм с НЛЗ в секциях разгиба составляет в среднем 6,2 мм. Рекомендовано ролики секции разгиба наплавлять с учетом размеров переходного слоя толщиной 7...7,5 мм плюс припуск под механическую обработку.

Смоделирован процесс трещинообразования в поверхностном слое роликов МНЛЗ. При моделировании были приняты следующие допущения:

• источник тепла принят быстродвижущимся, поскольку при эксплуатации роликов МНЛЗ число Пекле Ре - 15...20;

• форма источника тепла принята полосовой с равномерной интенсивностью вдоль образующей ролика;

• температурный скачок на контакте ролик-НЛЗ отсутствует;

(2)

распределение температуры в поверхностном слое ролика при температуре непрерывнолитой заготовки в„, , коэффициенте температуропроводности а и времени действия теплового источника / подчиняется следующим зависимостям:

/ 1 \

по оси

в=в.

í •> Л

■Л

V 2т;

, по радиусу вг = вт ехр

V

Ай)(

(3)

• развитие трещин происходит только под воздействием градиента температуры по радиусу ролика при тепловом ударе в момент соприкосновения с горячим металлом;

• зарождение и развитие трещин в поверхностном слое ролика рассматриваем применительно к поликристаллической структуре материала ролика МНЛЗ.

• зарождение термических трещин на поверхности и их распространение вглубь ролика возможно только при условии, что напряжение будет достаточным для распространения трещины из деформированного зерна в недеформированное зерно, т.е. что эффективная поверхностная энергия, выделяющаяся при распространении трещины, превышает критическое значение.

С учетом принятых допущений выведена формула для расчета размера зарождающихся микротрещин в поверхностном слое роликов МНЛЗ:

ЗООДо-А

ЗООДо-А -13,-<т„

(4)

где 4 - размер зарождающейся трещины, м; со - коэффициент температуропроводности, м2/с; в„, - температура непрерывнолитой заготовки, °С; /?, - коэффициент линейного расширения материала поверхностного слоя ролика,

град"1; ав =3(1 + 2С)ехр 7,45

1-

0.+273

9„, +273

\

- предел прочности материала

изгиба в

ролика, МПа; С- содержание углерода, %; а„ - напряжения поверхностном слое ролика при налипании на него окалины, МПа.

В результате исследования было установлено, что размер зарождающейся трещины составляет 0,13... 1,31 мкм в зависимости от температуры заготовки, наличия на поверхности роликов окалины и при частичном контактировании роликов с охлаждающей жидкостью. Расчетные значения трещин, зародившихся и распространившихся в процессе эксплуатации, позволяют назначать глубину снимаемого слоя при переточках роликов до полного устранения следов трещин, не используя пробные врезания.

Получена математическая зависимость, позволяющая определить срок службы роликов в каждой из секций МНЛЗ.

Г /л Л1'42

-3

1,42-10"

\и ;

Д

+ —

д

>1,42

+ -

V

(5)

где я - количество плавок, шт; £> - диаметр ролика, м; Л и Ь - высота и ширина заготовки, м; А - допустимая величина трещин на поверхности ролика, м; д-размер зарождающейся трещины на поверхности ролика под действием термических напряжений, м.

На рис. 2 дано сопоставление расчетных и фактических значений количеств плавок для роликов, работающих в различных температурных условиях.

5 6 7 3 9 1

номера секций

11 12 13

Рис. 2. Сопоставление расчетных и фактических значений количеств плавок между заменой роликов: - расчетные

значения; ♦ - с учетом налипания окалины; А - без учета налипания окалины и охлаждения жидкостью; • - с учетом охлаждения жидкостью; и - фактическая стойкость роликов МНЛЗ-2; X -фактическая стойкость роликов МНЛЗ-З.

Уточнения расчетов можно добиться, учитывая изменение коэффициента температуропроводности материала поверхностного слоя ролика при образовании на их поверхности окалины и величину износа поверхности роликов в процессе их эксплуатации.

Разработанная методика позволяет рассчитывать количество плавок между заменой роликов и рекомендована для использования при составлении графика планово-предупредительных ремонтов оборудования МНЛЗ.

В четвертой главе исследовано влияние механической обработки на качество поверхностного слоя роликов МНЛЗ. Показано, что с увеличением глубины и степени упрочнения деформированного слоя увеличивается износ и образование трещин в поверхностном слое роликов (рис 4).

I мм 3.8 г

3.6 ЗА 3.2

/7 ММ

01 0.2 0.3 0.4 0,5

Рис. 3. Влияние глубины наклепа поверхностного слоя роликов МНЛЗ на длину термических трещин

Увеличению износа способствует образование трещин в поверхностном слое роликов (рис. 4).

А^мм

0.5

0.1 из

Р2

05 I 15 2 25 3 15 I (.5

■ /лм

Рис. 4. Влияние суммарной величины термических трещин на износ

образцов

С использованием методов теории пластичности получены теоретические зависимости для определения размеров пластически деформированного поверхностного слоя ролика после механической обработки Н:

а

н=-

4 А

71

\2

(6)

где а - толщина среза, м; ф - угол сдвига при стружкообразовании, рад; А - коэффициент, характеризующий изменение напряжений в зоне стружкообразования в результате потери сплошности.

( \

А = — аг<?/£

Ж

Кх

, 40.25

1,5

V \Х>)

\Ру

(7)

/

."А

где КI - вязкость разрушения обрабатываемого материала, МПа • м" а - толщина среза, м; и - скорость резания, м/с;

р- плотность обрабатываемого материала, МПа • с2/м2. Знание величины И позволяет назначать режимы механической обработки, обеспечивающие максимальную термостойкость и износостойкость роликов МНЛЗ на стадии проектирования технологического процесса их механической обработки.

Выполнен анализ стойкости бандажированных роликов. Установлено, что их ресурс по износостойкости и трещиностойкости не реализуется из-за проворота или смещения бандажа на оси после 500...600 плавок вследствие недостаточной надежности сопряжения бандажа с осью.

Разработана методика расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов, исключающего смещение и проворот бандажа на оси при их эксплуатации.

При моделировании процесса взаимодействия бандажа с НЛЗ и бандажа с осью приняты следующие допущения:

• в зоне вторичного охлаждения нагрузка на ролики определяется исходя из условия отсутствия пробуксовывания роликов по поверхности НЛЗ;

• в зоне загиба и разгиба нагрузка на ролики определяется исходя из сопротивления изгибу НЛЗ, опирающейся на два смежных ролика;

• сближение шероховатых сопрягаемых поверхностей бандажа и ролика при посадке с натягом определяется опорными кривыми их шероховатостей

(с.

+1 - +

Ш.О III.п

КрИЫ 2лЬ/и

С,

, (8)

» /

где ¡То и ¡г,-, - изменение натяга от температурных деформаций соответственно оси и бандажа; 8„ и 8ц - допуски на изготовление посадочных

поверхностей оси и бандажа; /„,.„ и /,„.й - радиальное перемещение посадочных поверхностей оси и бандажа при наличии на них шероховатостей; D,-, -наружный диаметр бандажа; D и L - диаметр и длина посадочной поверхности; К - коэффициент запаса; Dg и D - соответственно диаметр бандажа и оси ролика; р- удельный вес металла непрерывнолитой заготовки; hub- толщина и ширина непрерывнолитой заготовки; t - шаг роликов в соответствующей секции; ¡л - коэффициент трения скольжения между осью и бандажом.

Экспериментально получено распределение давлений на сопрягаемых поверхностях по оси ролика на моделях бандажированых роликов, изготовленных в масштабе 1:10. Модели роликов разрезали на диски высотой 4 мм, из которых выпрессовывали фрагменты оси с измерением усилия выпрессовывания. Результаты распределения усилия выпрессовывания представлены на рис. 5.

W00

3000

15 20 25 30 35 (, 0 45 50

Рис. 5. Распределение усилий выпрессовывания по оси модели бандажированного ролика: 1 - натяг 0,03 мм; 2 - натяг 0,05 мм

С целью выравнивания давлений по оси сопрягаемых поверхностей рекомендовано изготавливать ось на расстоянии 25% длины от торцов бандажа по верхним допускам, а середину - по нижним допускам в соответствии с квалитетом точности изготовления оси.

Методика расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов принята к внедрению на ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков».

В пятой главе рассмотрена возможность повышения стойкости роликов за счет применения ЭКО для обработки роликов. Применение отжига для снижения твердости до НВ = 240...280 ед. под механическую обработку снижает стойкость роликов в процессе их эксплуатации. В диссертационной работе предложено исключить операцию отжига и черновую обработку выполнять электроконтактным способом, производительность которого не зависит от твердости обрабатываемого материала. С этой целью изготовлена и испытана опытно-промышленная установка электроконтактной обработки наплавленных роликов МНЛЗ (рис. 6).

Рис. 6. Общий вид опытно-промышленной установки ЭКО роликов.

В процессе испытания опытно-промышленной установки обработанная поверхность роликов осталась неизменной и составила в среднем НВ = 480 ед.

Составлена технологическая инструкция на обработку наплавленных роликов МНЛЗ в условиях ЦРМО-3 ЗАО «МРК».

Результаты испытания опытно-промышленной установки ЭКО были приняты к внедрению ЗАО «МРК» для изготовления промышленной установки электроконтактной обработки роликов МНЛЗ.

Разработаны расчетные методы определения размеров зоны структурных превращений 8С,„ в поверхностных слоях роликов МНЛЗ и величины шероховатостей /?. после ЭКО. Моделирование процесса ЭКО выполнено при следующих допущениях.

1. Применительно к определению размеров зоны структурных превращений:

® источник теплоты принят быстродвижущимся, поскольку число

Пекле Рг=35-45 при режимах ЭКО роликов МНЛЗ; ® распределение тепловых потоков между роликом и диском-электродом пропорционально теплопроводностям их материалов.

2. Применительно к определению шероховатости поверхности ролика после ЭКО:

о канал дугового разряда обладает электромеханической сопротивляемостью внешним воздействиям из-за инерционности электромагнитного поля; о напор потока воздуха не оказывает заметного воздействия на канал дугового разряда, позволяя ему перемещаться вместе с диском-электродом в электроэрозионном промежутке;

• распределение тепловых потоков между роликом и диском-электродом пропорционально теплопроводностям их материалов;

• каналы дугового разряда образуют на поверхности ролика углубления сферической формы, которые идентичны и примыкают друг к другу.

где / - глубина снимаемого слоя, м; Ор, Д, - диаметр ролика и диска-электрода, м; N и /7- мощность (Вт) и КПД источника питания; ц, - окружная скорость ролика, м/с; и„ - окружная скорость диска электрода, м/с; 5 - осевая подача диска-электрода на 1 оборот ролика, м/об; ср- объемная теплоемкость материала ролика, Дж/(м3'°С) ; вт , вАсХ и вох - температура плавления, фазовых

превращений материала ролика и окружающей среды соответственно, °С; а0 " скрытая теплота плавления материала ролика, Дж/м; Л,,, Л р — коэффициенты теплопроводности материалов диска-электрода и ролика соответственно, Вт/(м-С°).

Адекватность расчетной модели подтверждена экспериментально при средне арифметическом отклонении 8%. Расчетные модели определения размеров зоны структурных превращений и шероховатости после ЭКО позволяют определить величину припуска под механическую обработку на стадии проектирования технологического процесса роликов МНЛЗ.

Усовершенствованный технологический процесс механической обработки роликов МНЛЗ, обеспечивающий максимальную трещиностойкость и износостойкость рабочего слоя роликов МНЛЗ принят в ЗАО «МРК» к внедрению. Ожидаемый экономический эффект от внедрения высокоэффективной технологии ЭКО наплавленных роликов МНЛЗ составляет 1057800 руб.

Обобщенные результаты диссертационной работы, составляющие основы ее научной новизны и практической значимости, заключаются в следующем:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны технические решения, направленные на повышение стойкости роликов МНЛЗ и ее регламентирование, базирующиеся на результатах лабораторных исследований в условиях ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», промышленных экспериментов в условиях ОАО «ММК» и ЗАО «МРК» и математическое моделирование процессов, способствующих повышению стойкости, на стадиях их изготовления, восстановлении и эксплуатации.

2. Выполнены исследования по определению химического состава, механических свойств и структуры материала поверхностного слоя роликов после эксплуатации и влияние условий эксплуатации на их стойкость, которые позволили установить, что:

• наплавленный слой после эксплуатации имеет большую твердость (на 18...20 НВ), и более мелкозернистую структуру (на 1... 2 балла);

• износ ненаплавленных роликов из материала 25X1МФ в 2,5...3 раза больше, чем наплавленных проволокой ПП-25Х5ФМС; износ роликов нижней кассеты стабильно превосходит износ верхних роликов в среднем в 1,1 раза;

• фактическая стойкость роликов МНЛЗ-1, МНЛЗ-2 и МНЛЗ-З в основном выше их регламентируемой стойкости в 1,3...2,9 раза за исключением роликов 2-3 секции МНЛЗ-2 и 2-7 секций МНЛЗ-З; стойкость роликов тянущих клетей на МНЛЗ-2 и МНЛЗ-З стабильно ниже регламентируемой в 1,3... 1,9 раза; стойкость роликов МНЛЗ-4 на секциях 10-13 ниже в 1,75-1,95 раза.

3. Смоделированы процессы взаимодействия роликов с НЛЗ и охлаждающей жидкостью, позволившие выявить следующее:

• наиболее интенсивному налипанию окалины на поверхность роликов, а соответственно снижению их стойкости, способствует наличие канавок износа с углом наклона боковых стенок 35°. Налипание окалины снижает стойкость роликов на 6...20%

• удаление окалины с непрерывнолитой заготовки за счет теплового удара происходит при разности температуры металла и окалины более 800°С;

• обеспечение угла раскрытия выходного отверстия форсунки в плоскости факела равным 110° и в плоскости перпендикулярной к плоскости факела 8... 10°, позволяет снизить температуру поверхности ролика на 19,2% и повысить их стойкость на 28...67% при неизменной эффективности охлаждения непрерывнолитой заготовки;

• глубина залегания приведенных максимальных напряжений в материале ролика соответствует контакту роликов с НЛЗ в секции разгиба и равна 6,2 мм;

4. Исследовано влияние химического состава материала роликов и условий их обработки на трещиностойкость, износостойкость и обрабатываемость, в результате чего установлено:

• из отечественных наплавочных материалов удовлетворительные свойства имеют ПП25Х5ФМС и Св.18Х17МГС;

• с увеличением глубины и степени упрочнения поверхностного слоя снижается термостойкость и износостойкость роликов МНЛЗ; снижение глубины наклепа с 0,5 мм до 0,1 мм повышает термостойкость на 11% и уменьшает износ на 78%.

5. Разработан комплекс математических моделей, позволяющих рассчитать:

• размеры зарождающихся и распространяющихся в процессе эксплуатации трещин и, как следствие, регламентировать стойкость роликов по причине трещинообразования;

• размеры пластически деформированного поверхностного слоя при механической обработке и, как следствие, назначать режимы обработки, обеспечивающие повышенную износостойкость и трещиностойкость роликов МНЛЗ;

• величину натяга при сборке бандажированных роликов, исключающего смещение и проворот бандажа на оси при их эксплуатации;

• размеры зоны структурных превращений в поверхностных слоях и шероховатости роликов после ЭКО, суммарное значение которых определяет припуск под механическую обработку.

6. Теоретические и практические результаты диссертации приняты к внедрению:

• методика расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов — на ЗАО «Магнитогорский завод прокатных валков»;

• разработанная конструкция опытно-промышленной установки ЭКО наплавленных роликов МНЛЗ взята за основу для изготовления промышленной установки в условиях ЗАО «МРК» г. Магнитогорска.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Мазур Н.В. Исследования свойств материала роликов МНЛЗ [Текст] / Мазур Н.В., Подосян A.A., Огарков H.H. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр./Под ред. Железкова О.С. Вып. 7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. - С.48-53.

2. Мазур Н.В. Электроконтактная обработка наплавленных роликов машины непрерывного литья заготовок [Текст] / Мазур Н.В., Огарков H.H. // Материалы 64-й научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 2004-2005 гг.: Сборник докладов. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. - Т1. - С. 263-266.

3. Огарков H.H. Расчет размеров переходной пластически деформированной зоны при стружкообразовании [Текст] / Огарков H.H., Мазур Н.В. // Известия ТулГУ. Сер. Инструментальные и метрологические системы. Вып. 2. Труды Международной юбилейной научно-технической конференции «Проблемы формообразования деталей при обработке резанием», посвященной 90-летию со дня рождения С.И. Лашнева, 29-31 января 2007 г. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.-С. 151-157.

4. Огарков H.H. Оценка остаточных напряжений в поверхностном слое роликов МНЛЗ в процессе механической обработки [Текст] / Огарков H.H., Минько Д.И., Мазур Н.В. // Международный сборник научных трудов / Под ред. H.H. Огаркова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. - С. 18-25.

5. Огарков H.H. Моделирование процесса трещинообразования в поверхностном слое роликов МНЛЗ [Текст] / Огарков H.H., Мазур Н.В. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск. 2006-№ 1. - С. 70-74. (издание, рекомендованное ВАК).

6. Огарков H.H. Определение срока службы роликов МНЛЗ [Текст] / Огарков H.H., Мазур Н.В., Завьялова Н.В. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. / Под ред. Железкова О.С. Вып. 7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006.- С.53-57.

7. Огарков H.H. Расчет угла раскрытия выходного отверстия форсунки системы охлаждения МНЛЗ [Текст] / Огарков H.H., Гребенщикова О.В., Мазур Н.В. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр./Под ред. Железкова О.С. Вып. 7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. - С.57-62.

8. Гребенщикова О.В. Совершенствование системы охлаждения роликов МНЛЗ [Текст] / Гребенщикова О.В., Мазур Н.В., Огарков H.H. // Тезисы докладов XI научно-технической конференции молодых специалистов ЗОА «МРК», 2007. - С. 79-80.

9. Огарков H.H. Исследование качества наплавленного слоя после электроконтактной обработки [Текст] / Огарков H.H., Суфьянов Д.В., Мазур Н.В. // Современные технологии обработки металлов с применением инструментов из сверхтвердых материалов - новые технологии и направления.

Труды 5-го Международного семинара: Сб. науч. тр. Вып. 1. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. - С. 53-58.

10. Огарков H.H. Разработка конструкции установки для электроконтактной обработки наплавленных роликов MHJI3 [Текст] / Огарков H.H., Суфьянов Д.В., Мазур Н.В., Синенков С.М. // Материалы 65-й научно-технической конференции: Сб. докл. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. - Т. 1. - С. 218-221.

11. Суфьянов Д.В. Электроконтактная обработка наплавленных роликов MHJ13 [Текст] / Суфьянов Д.В., Мазур Н.В., Огарков H.H. // Тезисы докладов XI научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК», 2007. -С. 83-84.

12. Огарков H.H. Расчет напряжений в бандажах сборных роликов MHJ13 [Текст] / Огарков H.H., Мазур Н.В. // Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения: Междунар. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2008. - С. 106-110.

13. Зайцев A.C. Определение характера посадки бандажа на ось роликов MHJI3, исключающих «сползания» бандажей в процессе эксплуатации [Текст] / Зайцев A.C., Огарков H.H., Мазур Н.В. // Тезисы докладов XII научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК», 2008. - С. 86-87.

14 Суфьянов Д.В. Теоретическое исследование процесса вдавливания фрагментов окалины в непрерывнолитую заготовку [Текст] / Суфьянов Д.В., Мазур Н.В. //Известия ВУЗов Черная металлургия 2008. №6 - С. 58-60. (издание, рекомендованное ВАК).

Подписано в печать 09.02.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ 104.

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ОПЫТА ЭКСПЛУАТАЦИИ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ РОЛИКОВ МНЛЗ.

1.1. Условия работы и причины отказов роликов МНЛЗ.

1.2. Методы повышения стойкости роликов МНЛЗ.

1.3. Способы восстановления роликов МНЛЗ.

1.4. Формирование характеристик поверхностного слоя роликов МНЛЗ в процессе обработки.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТОЙКОСТИ РОЛИКОВ МНЛЗ.

2.1. Эксплуатационное, технологическое и математическое обеспечение регламентированной стойкости роликов МНЛЗ.

2.2. Исследование изменения свойств рабочего слоя роликов в процессе эксплуатации МНЛЗ.

2.3. Исследование износостойкости и термостойкости наплавочных материалов роликов МНЛЗ.

2.4. Исследование стойкости роликов МНЛЗ.

2.5. Выводы.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАЛИПАНИЯ ОКАЛИНЫ, ИЗНОСА, ОХЛАЖДЕНИЯ И ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ РОЛИКОВ МНЛЗ.

3.1. Исследование процесса взаимодействия непрерывнолитой заготовки с рабочей поверхностью ролика.

3.2. Удаление окалины механическим воздействием охлаждающей струи и тепловым ударом.

3.3. Исследование влияния системы охлаждения НЛЗ на стойкость роликов.

3.4. Расчет регламентированной толщины наплавленного слоя роликов МНЛЗ.

3.5. Моделирование процесса трещинообразования в поверхностном слое роликов МНЛЗ

3.6. Регламентирование стойкости роликов МНЛЗ из-за трещинообразования.

3.7. Выводы.

4. ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ РОЛИКОВ МНЛЗ С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.

4.1. Исследование влияния состояния поверхностного слоя на трещиностойкость и износостойкость.

4.2. Расчет размеров пластически деформированной зоны и глубины наклепа при механической обработке роликов.

4.3. Разработка методики расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов, исключающего сползание бандажа с оси при их эксплуатации.

4.4. Экспериментальные исследования надежности соединения бандажа с осью.

4.5. Выводы.

5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В ПРОИЗВОДСТВО.

5.1. Разработка конструкции и испытание опытно-промышленной установки электроконтактной обработки наплавленных роликов МНЛЗ.

5.2. Определение размеров зоны структурных превращений в поверхностных слоях роликов МНЛЗ после ЭКО.

5.3. Разработка методики определения шероховатости поверхности ролика МНЛЗ после ЭКО.

5.4. Совершенствование технологии механической обработки роликов МНЛЗ с целью повышения их стойкости.

5.5. Выводы.

В развитых странах около 80% всей выплавляемой стали разливается на машинах непрерывного литья заготовок (MHJI3). В России этот уровень составляет 30 %. Непрерывный способ разливки стали на MHJI3 имеет существенные преимущества по сравнению с разливкой в изложницы с последующей прокаткой слитков на обжимных станах, что обуславливает его перспективность и рост объемов использования.

Стремление эксплуатировать MHJI3 с максимальной производительностью и высоким качеством непрерывнолитых заготовок требует повышенного внимания к надежности и долговечности всего оборудования и, в особенности, сменного оборудования. Опыт эксплуатации MHJI3 показал, что их производительность и эффективность во многом связаны с числом ремонтов, обусловленных стойкостью роликов.

Ввод в эксплуатацию новых MHJT3 и эксплуатация существующих вызывает постоянную потребность в роликах. В последние годы в России на металлургических предприятиях организуются участки для изготовления и восстановления роликов (ОАО «ММК», ОАО «Мечел» и др.). Однако стойкость их значительно уступает стойкости роликов зарубежных MHJI3.

За рубежом достигнута фактическая стойкость роликов 3000000 тонн, а в отечественной металлургии 500000 тонн. Такое различие определяется более высоким уровнем технологии изготовления и восстановления изношенных роликов за рубежом за счет материала, конструкции системы охлаждения и технологии изготовления роликов MHJI3.

В этой связи разработка путей повышения стойкости роликов MHJI3, высокоэффективных методов их изготовления и восстановления является актуальной научно-технической задачей, имеющей существенное значение для экономики страны, что особенно важно для рыночных условий.

5.5. Выводы

Разработана конструкция и изготовлена установка электроконтактной обработки наплавленных роликов МНЛЗ. Выполнено опытно-промышленное испытание установки. Отработаны режимы электроконтактной обработки роликов МНЛЗ. Составлена технологическая инструкция на обработку наплавленных роликов МНЛЗ в условиях ЦРМО-3 ЗАО «МРК».

По результатам испытания опытно-промышленной установки ЭКО были изменены конструктивные исполнения некоторых ее элементов и выполнены чертежи с изменениями, которые переданы в ЦРМО-3 ЗАО «МРК» для изготовления промышленной установки для электроконтактной обработки роликов МНЛЗ. Результаты исследований приняты к внедрению ЗАО «МРК».

Разработана методика определения размеров зоны структурных превращений в поверхностных слоях роликов МНЛЗ после ЭКО. Сопоставление расчетных и экспериментальных значений показало их удовлетворительную сходимость.

Разработан расчетный метод определения шероховатости поверхности ролика МНЛЗ после ЭКО. Адекватность расчетной модели подтверждена экспериментально при средне арифметическом отклонении 8%. Расчетные модели определения размеров зоны структурных превращений и шероховатости после ЭКО позволяют определить величину припуска под механическую обработку на стадии проектирования технологического процесса роликов МНЛЗ.

Усовершенствован технологический процесс механической обработки роликов МНЛЗ. Определены режимы обработки роликов МНЛЗ исходя из жесткости технологической системы, припуска на обработку после ЭКО, свойств материала роликов и геометрии заточки, обеспечивающие максимальную тре-щиностойкость и износостойкость рабочего слоя роликов МНЛЗ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обобщенные результаты диссертационной работы, составляющие основы ее научной новизны и практической значимости, заключается в следующем:

2. Разработаны технические решения, направленные на повышение стойкости роликов МНЛЗ и ее регламентирование, базирующиеся на результатах лабораторных исследований в условиях ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», промышленных экспериментов в условиях ОАО «ММК» и ЗАО «МРК» и математическое моделирование процессов, способствующих повышению стойкости, на стадиях их изготовления, восстановлении и эксплуатации.

3. Выполнены исследования по определению химического состава, механических свойств и структуры материала поверхностного слоя роликов после эксплуатации и влияние условий эксплуатации на их стойкость, которые позволили установить, что:

У наплавленный слой после эксплуатации имеет большую твердость (на 18.20 НВ), и более мелкозернистую структуру (на 1. 2 балла);

У износ ненаплавленных роликов из материала 25Х1МФ в 2,5. .3 раза больше, чем наплавленных проволокой 1111-25X5ФМС; износ роликов нижней кассеты стабильно превосходит износ верхних роликов в среднем в 1,1 раза; > фактическая стойкость роликов МНЛЗ-1, МНЛЗ-2 и МНЛЗ-З в основном выше их регламентируемой стойкости в 1,3.2,9 раза за исключением роликов 2-3 секции МНЛЗ-2 и 2-7 секций МНЛЗ-З; стойкость роликов тянущих клетей на МНЛЗ-2 и МНЛЗ-З стабильно ниже регламентируемой в 1,3. 1,9 раза; стойкость роликов МНЛЗ-4 на секциях 10-13 ниже в 1,75-1,95 раза.

4. Смоделированы процессы взаимодействия роликов с HJI3 и охлаждающей жидкостью, позволившие выявить следующее: наиболее интенсивному налипанию окалины на поверхность роликов, а соответственно снижению их стойкости, способствует наличие канавок износа с углом наклона боковых стенок 35°. Налипание окалины снижает стойкость роликов на 6.20% удаление окалины с непрерывнолитой заготовки за счет теплового удара происходит при разности температуры металла и окалины более 800°С; обеспечение угла раскрытия выходного отверстия форсунки в плоскости факела равным 110° и в плоскости перпендикулярной к плоскости факела 8. 10°, позволяет снизить температуру поверхности ролика на 19,2% и повысить их стойкость на 28.67% в зависимости от расположения роликов в секциях МНЛЗ при неизменной эффективности охлаждения непрерывнолитой заготовки; глубина залегания приведенных максимальных напряжений в материале ролика соответствует контакту роликов с НЛЗ в секции разгиба и равна 6,2 мм.

5. Исследовано влияние химического состава материала роликов и условий их обработки на трещиностойкость, износостойкость и обрабатываемость, в результате чего установлено: из отечественных наплавочных материалов удовлетворительные свойства имеют ПП25Х5ФМС и Св.18X17МГС; с увеличением глубины и степени упрочнения поверхностного слоя снижается термостойкость и износостойкость роликов МНЛЗ; снижение глубины наклепа с 0,5 мм до 0,1 мм повышает термостойкость на 11% и уменьшает износ на 78%.

6. Разработан комплекс математических моделей, позволяющих рассчитать: размеры зарождающихся и распространяющихся в процессе эксплуатации трещин и, как следствие, регламентировать стойкость роликов по причине трещинообразования; размеры пластически деформированного поверхностного слоя при механической обработке и, как следствие, назначать режимы обработки, обеспечивающие повышенную износостойкость и трещиностойкость роликов МНЛЗ; величину натяга при сборке бандажированных роликов, исключающего смещение и проворот бандажа на оси при их эксплуатации; размеры зоны структурных превращений в поверхностных слоях и шероховатости роликов после ЭКО, суммарное значение которых определяет припуск под механическую обработку.

7. Теоретические и практические результаты диссертации приняты к внедрению: методика расчета величины натяга при сборке бандажированных роликов — на Магнитогорском заводе прокатных валков; разработанная конструкция опытно-промышленной установки ЭКО наплавленных роликов МНЛЗ взята за основу для изготовления промышленной установки в условиях ЗАО «МРК» г. Магнитогорска.

1. Антигер И. Инструментальные стали и их термическая обработка М-Металлургия- 1982.-312 с.

2. Абдуллин P.M., Подосян А.А. Выплавка заготовок для роликов МНЛЗ методом ЭШП из слитков ФЛЦ//Сборник тезисов докладов, представленных на IX научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК»». -Магнитогорск, 2005. С. 44-45

3. Армарего И.Дж., Браун Р.Х. Обработка металлов резанием. М.: Машиностроение, 1977. -325 с.

4. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности. Учебное пособие для вузов. М.: Металлургия, 1987ю — 352 с.

5. Арутюнян Г.А. Влияние условий стружкообразования на дислокационное упрочнение поверхности: Дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Бюракан, 1969.

6. Бердников В.Ф., Пушкарев О.И. Поверхностная прочность и трещино-стойкость высокотвердых и хрупких материалов//Современные технологии в машиностроении: Сборник материалов IV Всероссийской научно-практической конференции. Ч. II. Пенза, 2001. С. 124-126

7. Буланов JI.B., Корзунин Л.Г. Теоретические принципы построения и перепрофилирования криволинейных МНЛЗ//Металлург, № 9, 2005.

8. Бровман М.Я. Расчет степени деформации слитка в системе роликового вторичного охлаждения МНЛЗ//Черная металлургия-2004-№ 9. С. 35-37

9. Буланов Л.В. Волегова В.Е. Рациональное охлаждение роликов МНЛЗ//Сталь-2001 -№ 9. С. 16-17

10. Бойко B.C. Щебаниц Э.Н. Зененский В.Е., Симон В.М. Производство проката из слитков с жидкой сердцевиной//Сталь-2001-№ 7. -С. 43-45

11. Буланов Л.В., Екимовских В.Т. Выбор рациональной схемы роликовой зоны МНЛЗ//Сталь-199-№ 12. С. 21-22

12. Бодяев Ю.А., Сарычев А.В., Горотскин С.В. Влияние воздействия шлакообразующих смесей на коррозию оборудования МНЛЗ//Сталь-2004-№ 12. -С. 35-37

13. Баначенков В.Г., Ротенберг A.M. Опыт модернизации сортовой МНЛЗ//Сталь-2005-№ 1. С.71 -75

14. Броек Д. Основы механики разрушения. Пер. с англ. М.: Высш. школа, 1980.

15. Бирюков Б.Н. Электрофизические и электрохимические методы размерной обработки. М.: Машиностроение. 1981. 128 с.

16. Владимиров Ю.В. Механическое удаление окалины с поверхности мелкосортной стали, М.: Черметинформация, 1970, 95с.

17. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983.—527 с.

18. Гилева О.В., Негода А.В., Царев В.Ф. Влияние температурно-скоростных режимов на качество непрерывнолитых блюмов рельсовой ста-ли//Сталь 2001 - №3 - с. 30-32

19. Гребенщикова О.В., Мазур Н.В., Огарков Н.Н. Совершенствование системы охлаждения роликов МНЛЗ//Тезисы докладов XI научно-технической конференции молодых специалистов ЗОА «МРК», 2007. С. 79-80.

20. Губинский В.Н., Минаев А.Н., Гончаров Ю.В. Уменьшение окалино-образования при производстве проката. Киев: Техника, 1981. 135 с.

21. Девятое Д.Х., Логунова О.С., Павлов В.В., Тутарова В.Д. Совершенствование технологии непрерывнолитого слитка и режимов работы МНЛЗ криволинейного типа//Черная металлургия-2005-№ 2. — С. 48-51.

22. Зайков М.А. Режимы деформации и усиления при горячей прокатке. Металлургиздат, 1960.

23. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. М.: Маш-гид, 1956. 367 с.

24. Зильберг Ю.В. Исследование закономерностей формоизменения поверхностных дефектов при прокатке//Сталь. 1997. - № 10.

25. Исаев О.Б. Влияние нестационарных режимов непрерывной разливки стали на качество заготовки из листового проката//Металлург, 2004, № 8. -С. 5-6.

26. Иерусалимов Е.П., Сукотавин И.В. Исследование динамики продвижения слитка МНЛЭ//Сталь-2003-№ 4. С. 26-29.

27. Кащенко Ф.Д. Зубачев В.А. Восстановление роликов МНЛЗ наплавкой. Сварка Урала 2001. Тезисы доклада 20-й научно-технической конференции сварщиков Урала. Г. Нижний Тагил, 27 февраля-2 марта 2001 г. С. 134-135.

28. Кащенко Ф-Д- Восстановление наплавкой роликов МНЛЗ//Металлургические машины и процессы (теория и практика) Сборник научных трудов. — Магнитогорск: МГТУ, 1998. С. 13-16.

29. Корзунин А.Г., Карлинский С.Е. Новый подход к расчету нагрузок на ролики МНЛЗ//Механика и технология машиностроения. Тезисы докладов научно-технического семинара 30 октября-1 ноября 1990 г. Свердловск — С. 46.

30. Кащенко Ф.Д., Беляев А.И. Реновация деталей металлургического оборудования наплавкой//Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — Машиностроение-2006-№ 1. — С. 3-6.

31. Курдаков М.А., Подосян А.А. Опыт эксплуатации и модернизации 1-ых секций МНЛЗ-2, 3//Сборник тезисов докладов, представленных на IX научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК». Магнитогорск, 2005. - С. 46-47.

32. Кащенко Ф. Д., Беляев А.И., Рябцев И.А. Наплавка роликов МНЛЗ//Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения. Международный сборник научных трудов/Под ред. Н.Н. Огаркова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С. 13-18.

33. Кащенко Ф.Д., Боровиков И.В. Ремонт роликов МНЛЗ//Процессы и оборудование металлургического производства. Сборник научных трудов. Выпуск 3. Магнитогорск: МГТУ, 2001. С. 13-15.

34. Коротков В.А., Веселов А.С., Михайлов И.Д. Опыт упрочнения деталей металлургического оборудования//Металлург-2000-№ 5. С. 14-18.

35. Курандо И.Г., Афанасьев С.И., Нестеров С.Д. Технологические аспекты совмещений МНЛЗ с сортовыми прокатными станами//Сталь-1996-№ 7. -С. 21-22

36. Коротков В.А., Веселов А.С., Михайлов И.Д. Наплавка роликов МНЛЗ//Сталь-2003-№ 8. С. 60-63.

37. Куфарев Г.Л. Окенов К.Б. Говорухин В.А. Стружкообразование и качество обработанной поверхности при несвободном резании. Фрунзе: Изд-во Мектеп, 1970-170 с.

38. Карпов В.Е., Подосян А.А., Хребто В.Е. К вопросу повышения стойкости роликов МНЛЗ//Теория и технология металлургического производства. Межрегиональный сб. науч. тр./Под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск. ГОУ ВПО «МГТУ», 2006.

39. Комплексная реконструкция системы вторичного охлаждения на вертикальной МНЛЗ с брусьевой поддерживающей системой//Сталь 1998 - №12 -С. 17-18.

40. Коротков В. А., Замотин В. А. Упрочнение и восстановление быстроизнашивающихся деталей//Сталь 2001 - №7 - С. 63-64.

41. Королев А.А. Механическое оборудование прокатных цехов. М: Металлургия, 1965.

42. Козлов В.А. Разработка расчетного метода определения технологических условий выполнения токарных операций для обеспечения заданного уровня глубины и степени наклепа: Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Челябинск, 1979. 24с.

43. Касьян М.В., Арутюнян Г.А. К вопросу об упрочнении поверхностного слоя в функции от параметров среза. В кн.: Физика резания металлов. Ереван, изд-во АН Арм ССР, 1971, - с.55-62.

44. Лехов О.С., Баранов М.В., Миноков B.C. Исследование напряженно-деформируемого состояния металла в очаге циклической деформации при получении листа из стали на установке непрерывного литья//Черная металлургия-2004-№ 2. С. 20.

45. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М.: Машиностроение. 1982 С. 320.

46. Латухин А. М., Лукин С. В., Калягин Ю. А. и др. Управление вторичным охлаждением непрерывнолитых слябов//Сталь 2003 - №45 — С. 24-25.

47. Латухин А. М., Зиборов А. В., Имгрунт В. Я. и др. Результаты испытания системы мягкого обжатия непрерывнолитого сляба с жидкой сердцеви-ной//Сталь 2002 №3 - с. 57-59.

48. Мазур Н.В., Подосян А.А., Огарков Н.Н. Исследования свойств материала роликов МНЛЗ//Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион. Сб. науч. тр./Под ред. Железкова О.С. Вып. 7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С.48-53.

49. Миллер К. Ползучесть и разрушение/Пер. с англ. М.: Металлургия.1986.

50. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. С. 400.

51. Молнар И., Фюрхофер X., Мервальд К. Новые технологические решения для модернизации МНЛЗ//Сталь — 2001 №7 - с. 60-62.

52. Мервальд К., Шульц О. Джуза П. Новаторские решения для головной части слябовой МНЛЗ//Сталь 2003 - №5 - с. 30-34.

53. Мазур B.J1. Производство листа с высококачественной поверхностью. Киев: Техника, 1982.

54. Макаров А.Д., Коленченко В.М., Бушуева В.А. О влиянии скорости резания и марки инструментального материала на наклеп обработанной поверхности. -В кн.: Вопросы оптимального резания металлов. Труды УАИ, вып. 29, УФА, 1972.

55. Макаров А.Д., Мухин B.C., Исследования наклепа при обработке сплава ЭИ437БУ. В кн.: Вопросы оптимального резания металлов. - Труды УАИ, вып. 29, УФА, 1972.- с.132-138.

56. Мурашкин JI.C. О глубине наклепанного слоя при резании металлов. — Сб. науч. тр./Ленинград. политехн. ин-т, вып. 321, Л, 1972. с.220-222.

57. Машины непрерывного литья заготовок, теория и расчет/Л.В. Буланов и др.//Екатеринбург. 2004. 303 с.

58. Наплавка роликов слябовых машин непрерывного литья заготовок/Опарин Л.И., Маликон В.Л. и др. //Автоматическая сварка-1991-№ 4. — С. 63-66.

59. Новые технические решения на слябовой МНЛЗ/В.В. Зарихин, A.M. Степашин, В.М. Матус, В.Г. Арсланов, И.В. Бондаренко//Сталь-2005-№ 3. С. 27.

60. Нисковских В.М., Корлинский С.Е., Беренов А.Д. Машины непрерывного литья слябовых заготовок М.: Металлургия, 1991. - С. 272.

61. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения/Пер с англ. М.: Металлургия, 1978.

62. Огарков Н.Н., Мазур Н.В. Расчет напряжений в бандажах сборных роликов МНЛЗ//Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения: Междунар. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2008. с. 106-110.

63. Опарин Л.И., Маликин В.Л., Гладкий П.В. Наплавка роликов слябо-вых машин непрерывного литья заготовок. Автомат. Сварка. 1991-№ 4. - С. 63-66.

64. Охрименко П.П., Подосян А.А. Повышение стойкости первой роликовой секции МНЛЗ//Тезисы докладов X научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК». Магнитогорск, 2006. — С. 66-72.

65. Огарков Н.Н., Минько Д.И., Мазур Н.В. Оценка остаточных напряжений в поверхностном слое роликов МНЛЗ в процессе механической обработ-ки//Международный сборник научных трудов/Под ред. Н.Н. Огаркова. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С. 18-25.

66. Огарков Н.Н., Мазур Н.В. Моделирование процесса трещинообразования в поверхностном слое роликов МНЛЗ//Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск. 2006-№ 1. С. 70-74.

67. Огарков Н.Н. Расчет угла сдвига при стружкообразовании//Изв. Вузов. Машиностроение, №8, 1989.

68. Огарков Н.Н., Мазур Н.В., Завьялова Н.В. Определение срока службы роликов МНЛЗ//Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион. Сб. науч. тр./Под ред. Железкова О.С. Вып. 7. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2006. С.53-57.

69. Патент на изобретение РФ № 2147970. Ролик машины непрерывного литья заготовок. Вдовин К.Н., Колокольцев В.М., Хребто В.Е и др. Опубликованный бюллетень № 12, 2000 г.

70. Плагов И.М., Подойников В.Г. Направления конструирования тепло-нагрузочного металлургического оборудования//Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XX века. Межгосударственная научно-техническая конференция. Магнитогрск, 1996. - С. 25-26.

71. Позин А.Е., Подосян А.А. Опыт эксплуатации, изготовления и повышения стойкости роликов МНЛЗ ККЦ ОАО «ММК» и ЗАО «МРК»//Тезисы докладов X научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК», Магнитогорск, 2006. - С. 96-97.

72. Парфенов Е. П., Смирнов А. А. Об управлении вторичным охлаждением слитка при работе МНЛЗ по динамическому режиму//Сталь 1996 - №7 — С. 21-22

73. Применение бандажированных роликов для предотвращения образования трещин на МНЛЗ завода в Мидзусиме/Н. Гото, Е. Кавасаки, С. Сира-си//Кавасаки стил гихо, 1983 №4 - С.61-67.

74. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов. М.: Высшая школа, 1974. - 587с.

75. Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение, 1994.

76. Суфьянов Д.В., Мазур Н.В., Огарков Н.Н. Электроконтактная обработка наплавленных роликов МНЛЗ//Тезисы докладов XI научно-технической конференции молодых специалистов ЗАО «МРК», 2007. С. 83-84.

77. Свидетельство РФ на полезную модель № 16088. Ролик машины непрерывного литья заготовок. Вдовин К.Н., Карпов Е.В., Хребто В.Е. и др. Опубликованный бюллетень № 34, 2000 г.

78. Семеновский В.Г. Определение глубины наклепа в поверхностном слое при точении. В кн.: Производительная обработка и технологическая надежность деталей машин. Межвуз. сб. Вып. 6, Ярославль, 1977 С. 22-25.

79. Севостьянов В.Я. Наклеп при обработке металлов резанием. Сб. Упрочнение деталей машин механическим наклепыванием. М.: Наука, 1965, с.69-77.

80. Сулима A.M., Евстигнеев М.И. Качество поверхностного слоя и усталостная прочность деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1974, 256с.

81. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. П.Г.Киселева. М: Энергия, 1974, 312с.

82. Справочник технолога-машиностроителя/Под ред. А.Г. Косиловой. т.1, 2. М.: Машиностроение, 1986.

83. Талантов Н.В. Физические основы процессов резания. В сб. Физические процессы при резании металлов. Волгоград: Изд. ВПИ, 1984. - С. 3-37.

84. Телин Н. В., Шестаков Н. И. Расчет внешнего радиального теплообмена в роликовых секциях МНЛЗ//Черная металлургия 2004 - №5 - с. 15-20.

85. Тутарова В. Д., Логунова О. С. Анализ температуры поверхности не-прерывнолитого слитка за пределами зон водовоздушного охлаждения//Сталь -1998-№8-с. 21-22.

86. Тюрин В. А. Улучшение качества непрерывнолитой заготовки//Сталь-2001 -№12-с. 13-15.

87. Усовершенствование конструкции коллектора в зоне вторичного охлаждения МНЛЗ/К.Н. Вдовин, А.Д. Носов, С.В. Горотскин и др.//Сталь -1999 -№11-С. 24-25.

88. Устройство зоны вторичного охлаждения. Патент №2245757 B22D11/124. опубл. 10.02.05. тех. Результат-обеспечение равномерного охлаждения заготовки и поддерживающих роликов, повышение качества заготовки и стойкости роликов.

89. Хребто В.Е. Пути повышения объема производства машин непрерывного литья слябовой заготовки в ОАО «ММК»//Металлургические машины и процессы (теория и практика). Сборник научных трудов. — Магнитогорск: МГТУ, 1988.-С.7-13.

90. Хребто В.Е. Методологические основы реконструкции МНЛЗ в соответствии с современными требованиями технологии и надежности: Диссертация кандидата технических наук. Магнитогорск, 2002. - 112 с.

91. Хребто В.Е. Методологические основы реконструкции МНЛЗ в соответствии с современными требованиями технологии и надежности: Автореферат диссертации кандидата технических наук. Магнитогорск, 2002. — 20 с.

92. Хёдль X., Айхингер А., Мёрвальд К. и др. усовершенствованные концепции модернизации слябовых МНЛЗ//Сталь 1999 - №9 - с. 10-16.

93. Чичко А. Н., Андрианов Н. В., Демин А. В. и др. Численное моделирование температур и напряжений в слитке при плоскофакельном и круглофа-кельном вторичном охлаждении//Сталь — 2004 №10 - с. 20-23.

94. Шарипов Б.У. Теоретико-экспериментальное исследование формирования некоторых параметров технологической наследственности обработанного поверхностного слоя.: Автореф. дис. канд техн. наук. Челябинск, 1979.-20с.

95. Экспериментальное исследование температурных полей в роликах машин непрерывного литья/А.А. Целиков, В.М. Шустович, А.В. Буторов, B.C. Вагин//Труды ВНИИМЕТМАШ: Сборник научных работ № 57. М. 1979, - С. 141-145.

96. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз,1951.

97. Суфьянов Д.В., Мазур Н.В. Теоретическое исследование процесса вдавливания фрагментов окалины в непрерывнолитую заготовку // Известия ВУЗов Черная металлургия 2008 №6 С. 58-60.