автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления валков холодной прокатки ленты методом электрошлакового литья

На правах рукописи

Егорова Людмила Геннадьевна

Совершенствование технологии изготовления валков холодной прокатки ленты методом элекггрошлакового литья

Специальность 05 16 04 — Литейное производство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2007

003055204

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им Г И Носова на кафедре электрометаллургии и литейного производства

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Вдовин Константин Николаевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кащенко Филипп Данилович,

кандидат технических наук Коток Алексей Петрович

Ведущая организация - Кушвинский завод прокатных валков

г Кушва, Свердловской обл

Защита состоится 30 января 2007 г в 1600 часов на заседании диссертационного совета Д212 111 01 в Магнитогорском государственном техническом университете им Г.И. Носова по адресу. 455000, г. Магнитогорск, пр Ленина, 38, малый актовый зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им Г И Носова

Автореферат разослан /9 2006 г

Ученый секретарь Диссертационного совета

Ливанов В Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Надежность и долговечность листовых прокатных валков являются решающими факторами, определяющими качество продукции, производительность и экономическую эффективность работы станов холодной прокатки Являясь основным инструментом стана, который не только формирует размеры листа, но и обеспечивает чистоту поверхности и его свойства, валок холодной прокатки определяет себестоимость получаемой продукции Работа в условиях одновременного действия остаточных, контактных, изгибающих напряжений, тепловых нагрузок и крутящего момента вызывает повышенный износ валков. После износа рабочего слоя валки заменяют на новые Переплав валков в металлургических агрегатах - это новые затраты на их производство Чтобы снизить их, необходимо разработать технологию переплава отработанных валков с наименьшими затратами на выплавку, разливку и ковку В связи с вышеизложенным актуальной является разработка ресурсосберегающей технологии изготовления прокатных валков, которая позволит без потери качества уменьшить себестоимость получаемой продукции

Известны способы повышения качества металла с помощью электрошлакового литья Эта перспективная технология позволяет вторично использовать дорогостоящую валковую сталь без потери качества переплавляемого металла при обеспечении высоких служебных характеристик готового изделия Сущность его заключается в переплаве отработанного валка в слое расплавленного рафинирующего шлака, который в жидком состоянии электро-проводен Главное достоинство этого процесса — возможность получения плотной однородной структуры заготовки валка по всему сечению, без последующей ковки, что существенно снизит затраты, а значит актуально

Основными операциями изготовления прокатных валков являются, выбор марки стали, выплавка, кристаллизация, предварительная и окончательная термическая обработка Свойства рабочего слоя формируются в процессе всех указанных операций В связи с этим актуален вопрос разработки комплексной технологии изготовления валков холодной прокатки

Целью работы является разработка технологии изготовления валков холодной прокатки ленты методом электрошлакового литья Задачи исследования:

- разработать технологию изготовления прокатных валков из материалов валков, бывших в эксплуатации,

- разработать новые режимы предварительной термической обработки прокатных валков,

- по результатам математического моделирования усовершенствовать технологию окончательной термической обработки валков холодной прокатки,

обеспечивающей необходимую твердость бочки и глубину закаленного рабочего слоя.

Научная новизна диссертации состоит в следующем

- на основе экспериментальных данных установлены закономерности изменения химического состава стали марок 9Х и 9X2 при нескольких переплавах отработанных валков на флюсах АНФ-6 и АНФ-32, получены данные о влиянии химического состава на твердость и эксплуатационную стойкость валков,

- исследовано влияние конструктивных параметров кристаллизатора на глубину шлаковой ванны, установлено соотношение размеров кокилей кристаллизатора, обеспечивающее требуемое качество получаемой отливки,

- разработаны математические модели непрерывно-последовательного нагрева и термоциклирования для закалки поверхности рабочих валков, по моделям определены режимы окончательной термической обработки, позволяющие получать высокую твердость рабочей поверхности, а также необходимую структуру закаленного слоя и его фазовый состав

Практическая ценность и реализация результатов работы. Разработана и внедрена комплексная технология изготовления рабочих валков холодной прокатки ленты из сталей марок 9Х и 9X2 Составлена и действует сквозная технологическая инструкция ТИ-176-РМ-70-06 «Электрошлаковое литье и закалка на установке ТВЧ валков станов холодной прокатки» Разработана технология подготовки расходуемых электродов, по которой изготовлено более 2000 отливок Усовершенствованная конструкция кокиля кристаллизатора обеспечила всплытие шлаковых включений в головную часть отливки, что исключило внедрение шлака в затвердевающий металл шейки заготовки

Увеличена эксплуатационная стойкость рабочих валков путем совершенствования технологии предварительной и окончательной термической обработки

Апробация работы и публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 статей и 1 свидетельство об отраслевой регистрации разработки Основные результаты диссертационной работы обсуждались на Международной научно-технической конференции: «Технология, оборудование, автоматизация, неразрушающий контроль термических процессов на машиностроительных предприятиях» (Минск- РУП "МАЗ", 2005 г ), на Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств» (Барнаул, 2005 г), на Международной научно-технической конференции «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов в машиностроении» (Харьков, 2006 г), на Международной научно-практической конференции. «Актуальные проблемы электрометаллургии, сварки, качества» (Новокузнецк, 2006 г)

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 125 наименований, 2 приложений и содержит 143 страницы машинописного текста, 49 рисунков, 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе произведен анализ известных технологий получения валковых сталей Рассмотрены основные дефекты структуры заготовок валков, связанные с условиями выплавки и разливки металла Проанализированы способы повышения чистоты жидкого металла с целью улучшения структуры получаемой заготовки Установлено преимущество электрошлакового литья заготовок для валков холодной прокатки ленты с повышенными требованиями к качеству поверхности Рассмотрены различные электрошлаковые технологии производства прокатных валков

Исследованиям процесса электрошлакового литья посвящены работы М М Клюева, Г В Ксендзыка, Ю М Кускова

В главе рассмотрены технологии ковки, предварительной и окончательной термической обработки, теоретические и экспериментальные исследования прочности прокатных валков А также технологические схемы термической обработки, применяемые на УЗТМ, ЭЗТМ, НКМЗ, Ижорском и Юргин-ском машиностроительных заводах Произведен литературно-патентный обзор известных математических моделей, описывающих процесс окончательной термической обработки валков

На основании анализа и обобщения литературных данных сделан вывод о необходимости совершенствования технологии изготовления рабочих валков методом электрошлакового литья и последующей термической обработки Сформулированы цель и задачи исследования

Во второй главе изучена существующая технология электрошлакового литья валков холодной прокатки ленты на флюсах АНФ-6 Литье заготовок валков осуществляли на промышленной установке электрошлакового переплава УЭШП-148 Приведены результаты оценки качества рабочих валков по эксплуатационной стойкости за 2002 и 2003 гг Установлено, что средняя стойкость валков составила 414 и 264,6 т прокатываемой ленты на валок соответственно Основные причины преждевременного выхода из строя валков являются их дефекты отслоения, выкрошка, поломки шеек и трефов По причине естественного износа не списано ни одного валка, хотя ресурс усталостной прочности и глубина закаленного слоя позволяет прокатывать в 4 5 раз больше ленты

С целью выявления причин низкой эксплуатационной стойкости изготовленных валков исследованы химический состав и твердость бочки и шеек

Результаты статистического анализа показали; что у более 60 % я ал ков химический состав стали не соответствует заданным маркам. Поверхностная твердость бочки соответствует классу твердости Б лишь у 1 % валков, а твердость шеек - у 83 % валкой (ГОСТ 3541-57).

В результате исследований выявили главные недостатки технологии. Установили, что в процессе многократного неконтролируемого переплава отработанных валков изменялся химический состав стали, вследствие чего не достигалась и необходимая твердость (табл. 1).

Таблица )

Изменение химического состава стали 9Х, подвергнутой нескольким последовательным переплавам _

Количество переплавов Содержание, %

С 8} Мп Сг 5 Р

До переплава 0,91-0,9 0,33-0,35 0,38 1,52 0,015 0,010 1

1 0,9-0,89 0,3-0,29 0,3 8 1,52 0,012 0,011

2 0,9-0,89 0,28-0,26 0,39 1,51 0,008 0,011

3 0.89-0,87 0,24-0,21 0,38 1,49 0,006 0,010

4 0,88-0,87 0,2-0,18 0,39 1,47 0,005 0,011

5 0,87-0,86 0,17-0,14 0,38 1,46 0,003 0,010

Кроме того, из-за несоответствия размеров кокилей кристаллизатора флюс из среднего широкого кристаллизатора попадал в верхний кристаллизатор, где формировалась вторая шейка валка, и частично внедрялся в затвердевающий металл, что приводило к поломке шеек при эксплуатации валкое (до 8 %). Прерывание процесса литья и установка верхнего кристаллизатора иногда приводили к попаданию охлаждающей воды в тело бочки, а следовательно, к возникновению брака в виде пористости (рис. ¡).

Рис. 1. Макрострукту ра валка, в который при литье попала вода из кристаллизатора

Отсутствие полного цикла термической обработки в цехе не позволяло довести твердость валков до требуемого класса, что также негативно влияло на их стойкость

Изучив существующую схему переплава, была предложена новая технология со следующими рекомендациями

- для обеспечения заданного химического состава валковой стали при формировании электрода необходимо отбирать пробу от поступивших на переплав частей валков и заново определять химический состав металла, при содержании кремния на нижнем пределе (0,25 %) в процессе литья вводить ферросилиций,

- для обеспечения устойчивого процесса литья и улучшения качества поверхности выплавленной заготовки диаметр кристаллизатора для выплавки бочки валка необходимо увеличить до 230-250 мм (рис 2),

- изготовить новый кристаллизатор, обеспечивающий всплытие шлаковых включений в головную часть переплавляемого слитка, что будет способствовать исключению поломок трефов валков (рис 3);

Рис 2. Эскиз средней секции кристаллизатора

Рис 3 Эскиз верхней секции кристаллизатора

- в связи с изменением конструкции кристаллизаторов разработать новую технологию подготовки расходуемых электродов,

— для сохранения кремния в металле целесообразно использовать флюс с повышенным содержанием кремнезема, например АНФ-32 с содержанием БЮг в пределах 5 9 %

— для большей прокаливаемости валка и улучшения его структуры при закалке произвести легирование металла в процессе переплава ферробором, вводя его с помощью стальной трубы диаметром 15 16 мм, приваренной по длине к бочке валка, длиной 400 мм;

- выплавленную заготовку подвергать смягчающему отжигу по режиму: нагрев в течение 8 ч до 820...830 °С, выдержка 5 ч, охлаждение с печью со скоростью 40 °С/ч до температуры 250 °С и охлаждение на воздухе.

За 2005 г по предложенной технологии было изготовлено 700 отливок В результате соблюдения новых технологических операций, химический состав металла соответствует маркам 9X1 и 9X2 у 82 % изготовленных заготовок валков В результате изменения параметров кристаллизатора улучшилось качество выплавленной заготовки.

В третьей главе с целью повышения твердости валков изучили существующую технологию термообработки заготовок валков и провели операцию закалки Для закалки рабочих валков применяют установку непрерывно-последовательного нагрева и закалки токами промышленной частоты; типа ТПЧ—700 Нагреваемый валок в вертикальном положении помещают внутрь многовиткового кольцевого индуктора, укрепленного на специальной каретке, которая может перемещаться в вертикальном направлении Для обеспечения равномерного нагрева и охлаждения валок вращают В результате экспериментов установили, что мощность установки не достаточна, чтобы достичь закалочных температур Поэтому не обеспечивается получение требуемой структуры, которая определяет твердость поверхностного слоя бочки, глубину закаленной зоны, плавность перехода от закаленной зоны к незакаленной.

Исследовав микроструктуру темплетов валков, выявили, что поверхностный закаленный слой представлял собой крупноигольчатый мартенсит, карбиды и большое количество остаточного аустенита (30%) В слое металла, залегающем на глубину от 11 .14 до 26 29 мм, образовалась гамма переходных структур троостит, сорбит, сорбитообразный перлит, а также мелкоигольчатый перлит Такая структура характеризуется пониженными механическими свойствами и является причиной снижения стойкости валков за счет отколов, выкрошиваний и отслоений

Одним из способов, улучшающих качество металла, является его предварительная термическая обработка — улучшение В процессе улучшения происходит ликвидация карбидной сетки, измельчение карбидов и образование структуры однородного мелкозернистого перлита Структура зернистого

перлита вследствие пониженно» твердости облегчает механическую обработку и является оптимальной исходной структурой для окончательной термической обработки - закалки валков.

Экспериментально исследовав различные варианты предварительной термической обработки заготовок прокатных валков сталей марок 9Х и 9X2, установили необходимый режим улучшения (нагрев до 350...600 С, выдержка 1 ч, нагрев со скоростью 100" С/ч до 870. ..890 °С, охлаждение в печи 2 - 3 ч до 200...450 °С, выдержка - 1-2 ч, нагрев со скоростью 100 °С/ч до 700...720 °С, выдержка 4. ..6 ч, охлаждение со скоростью 30 °С/ч до 600 ЙС). Микроструктура металла темплета валка после улучшения соответствует зернистому перлиту (ряс, 4).

Рис. 4. Микроструктура металла темплета валка после улучшения (х400)

Окончательная термическая обработка является важнейшей и наиболее ответственной операцией в производстве рабочих валков холодной прокатки, обеспечивающей необходимый фазовый состав, распределение этих фаз по объему, допустимое распределение термических напряжений, а также высокую твердость и прочность. Высококачественная закалка, создающая благоприятное сочетание механических свойств, предусматривает получение после охлаждения структуры реечного мартенсита.

Экспериментальные работы по выбору оптимальных режимов термообработки трудоемкие и дорогостоящие, так как каждый прокатный валок представляет собой уникальную деталь. Исследования по выбору оптимальных режимов провели на математической модели.

В основе математической модели температурного поля в прокатном валке при многопроходном индукционном нафеве под закалку лежит решение уравнения теплопроводности с учетом выделения тепла от индуктора.

Цилиндрический стальной валок имеет диаметр 0=200 мм и длину

Рис. 5. Объект моделирования-г*„ - координата начала охлаждения, - координата конца охлаждения; Хк - координата начала индуктора, - координата конца индуктора, ю - скорость вращения валка

Кольцевой электромагнитный индуктор шириной В=100мм движется вдоль оси цилиндра Последний проход всегда является закалочным, и нагрев идет на повышенной мощности с охлаждением места нагрева струями с расходом воды V, Ширина зоны охлаждения струями воды Вж=100 мм. Тегогофи-зические свойства воздуха, воды и обрабатываемого материала валка известны

При определении температурного поля в валке принимали ряд допущений и ограничений Считали, что рассматриваемые процессы нестационарные и температура существенно меняется вдоль осей г иг Нагрев цилиндрического тела за счет наведения токов электромагнитной индукции в зоне действия индуктора в пределах данного прохода происходит при токе I, постоянной величины, протекающем через индуктор. В тепловом отношении это эквивалентно действию внутренних источников теплоты мощность которых в общем случае зависит от координат и времени Охлаждение валка происходит с его боковой поверхности и торцов посредством вынужденной конвекции от воздуха, который набегает на вращающийся валок. В период закалки охлаждение происходит только с боковой поверхности валка посредством вынужденного движения струй воды

Распределение температуры в рассматриваемой области описывается уравнением теплопроводности с учетом выделения тепла от индуктора

дТ , (д2Т 1 дТ д2т\ , ч ср— = Л ■ I— + -— + —- 1+ (г,г), дт \дг2 г дг дг2)

где с, р, Х-теплофизические свойства материала валка Уравнение справедливо при следующих условиях г > 0, 0 <г < Я, 0 <г <Ь

Дифференциальное уравнение дополняем краевыми условиями При т =0 Т(г, г) = Т0 На оси цилиндра г=0, 2=0 I имеем условие симмет-дТ

рии_= о

дг

На боковой поверхности цилиндра г=0 Ь, г=Я - охлаждение окружающим воздухом

дТ

аокр(Т{Я,2)-Токр) = -Х —.

На торцевых поверхностях цилиндра теплоотдача в окружающую среДУ

на левой границе 2=0, г=0 Я « (Т(г,0) -Т) = -Л -,

дг

ОТ

на правой границе 2=1, г=0 Я а (/-,>, ц _ т )--Л ->

дг

где аокр - коэффициент теплоотдачи, Л = —

В зоне действия индуктора температура поверхности валка с учетом тепловыделения 2=2„ 2к, г=Я ср с1Т = <7лс1т, где - среднее объемное тепловыделение в поверхностном слое

Охлаждение струями воды, действующее при режиме закалки

2=2жп 2жк,г=Я аж(т{Я,2)-Тж) = -Л~,

дг

где аж - коэффициент теплоотдачи от струй воды, 2жп 2жк - границы зоны охлаждения

Кроме того, определи по известным формулам глубину проникновения тока в горячий металл, среднюю величину удельной мощности, полную мощность, изменение плотности индуцированных токов, мощность внутренних источников тепла

Для решения уравнения теплопроводности применялся метод конечных разностей Для моделирования температурного поля в валке при различных технологиях закалки была составлена компьютерная программа Распре-

деление температур по сечению валка при трехпроходном нагреве под закалку, полученное посредством компьютерного моделирования, представлено на рис. 6.

О 100 200 300 -поверхность I г=ю * ^=20 » ос»

О 100 -поверхность ■

мм

♦ ось "

Т.град 700 600 500 «0 300

200 100 о

■и***

V-

Ке

. » V»»

0 100 200 300 2, мм

—поверхность» х=Ю 1 х=20 « ось " г-50

Рис 6 Температура по длине бочки валка после первого (а), второго (б), третьего (в) проходов индуктора

По результатам математического моделирования и эксперимента по закалке валков на установке ТПЧ выяснили, что существующая технология не способствует получению необходимой структуры в рабочей поверхности валка и плавного переходного слоя к сердцевине, а тем самым высокой твердости и равномерного ее распределения В связи с этим предложили режим нагрева валка под закалку на установке токами высокой частоты (ТВЧ) В результате такой обработки эксплуатационная стойкость валков увеличилась Несколько опытных валков показали стойкость более 2000 т прокатываемой ленты на валок при съеме активного слоя при перешлифовках до 7 мм

Для исследования микроструктуры и твердости валков после закалки ТВЧ провели металлографический анализ темплетов валков. Микроструктура поверхностного закаленного слоя представляла собой мелкокристаллический мартенсит, карбиды и остаточный аустенит до 15 % Недостаток закалки тока-

ми высокой частоты - небольшая глубина закаленного слоя, что ведет к быстрому изнашиванию активного рабочего слоя и выходу валка из строя

Для повышения однородности структуры заготовки, а также увеличения твердости и ее равномерного распределения по рабочей поверхности и глубине валка в качестве окончательной термической обработки предложили термоциклическую обработку токами промышленной частоты с последующим охлаждением (ТЦО). Для достижения этой цели необходим длинный индуктор, который охватывает всю термически обрабатываемую поверхность С помощью такого индуктора возможно одновременное термоциклирование всех частей валка

Для сталей 9Х и 9X2 заданная мелкозернистая структура реализуется при 3-5 циклах нагрева - охлаждения. Число циклов и их продолжительность во времени выбираются такими, чтобы температура на оси валка достигла 550. 600 °С Для этого сформулируем математические задачи для каждого этапа нагрева - охлаждения в процессе ТЦО

Этап 1 Первоначальный нагрев детали до АС1+ДТ! с последующим подстуживанием на воздухе до ACik-AT2 во временных интервалах- At,= tr0, At2= t2-ti С помощью длинного цилиндрического индуктора с внутренним диаметром Ö! и длинной L,, имеющим число витков на единицу длины индуктора - w, нагреть цилиндрическую деталь диаметра D2 и длины L2 (L2>R) на глубину h от Т0 до температуры Ао+АТ] Отток тепла с боковой поверхности идет за счет конвекции и излучения Поскольку нагрев осуществляется от комнатной температуры, нагреваемая деталь сохраняет магнитные свойства, так называемый холодный нагрев, а значит, магнитная проницаемость ц слабо зависит от Т, а удельное сопротивление увеличивается линейно от Т

Температура нагреваемого валка Т от z и ср не зависит, поэтому уравнение теплопроводности имеет следующий вид

дТ_ 8t '

д Т 1 дТ) а

дгг г2 дг) ~~ Л4"

где а — температуропроводность, qv - объемная плотность вводимой мощности в активном слое

Объемная плотность (#») вводимой мощности выражается через удельную (Р0) так

Рв 2яК2 _/>„, 2Я2 ШИа -рр* 2 -рр. 2

4 2 — — £ 1 + л' л2

где ^ _ I__- относительная глубина активного слоя

Я2

Решение уравнения теплопроводности можно представить в следующем виде-

Г = /гД где К2 - радиус валка (м), а _!__- относительная координата, отсчитываемая от поверхности внутрь цилиндра, х - отсчитывается от поверхности, Ра=а~к'критерий фурье'а

где уп- корни уравнения /,(уя) = 0 1о и I, - функции Бесселя первого рода

нулевого и первого порядков

Этап 2 - подстуживание на воздухе Чтобы получить время подстужи-вания (Д^од), необходимо решить следующее уравнение

срр^-У = а{Т-Те)*Б,

где Тс - температура окружающей среды, а - коэффициент теплоотдачи, Б -площадь валка, V - объем валка

Процесс самопроизвольного остывания металлических образцов цилиндрической формы подчиняется следующему закону-

Т = Тпеы,

где Т„ - начальная температура поверхности при 1=0, Ь - постоянная величина, равная тангенсу угла наклона а = Ь) прямой _ Щу _ щ .Таким об-

разом, определив Ь, по экспериментальной кривой остывания валка находим А^ст - время остывания образца до необходимой температуры из следующей формулы

I Т„ < м =--^-^

ост ,

О

Температурные и временные режимы циклов могут быть повторены столько же раз, сколько необходимо для получения заданной зернистости в закаленном слое валка

Нагрев под закалку Процесс нагрева под закалку разбивается на два режима, первый - холодный нагрев от 660 до 760 °С, второй - горячий нагрев от 760 до 900 °С Расчет холодного нагрева соответствует проведенному режиму подогрева в цикле. Время, рассчитанное при горячем режиме нагрева от 760 до 900 °С в сумме со временем ^ дает полное время нагрева под закалку с заданной мощностью индуктора

Полученные в результате математического моделирования и численного эксперимента режимы термообработки валков холодной прокатки ленты

длиной бочки 400 мм и радиусом 100 мм представлены в табл 2

Таблица 2

__Режимы термоциклирования и нагрева валков под закалку_

Но- Нагрев Подстуживание Нагрев под

мер закалку

цик- Т 1 пов. т* с То пов, Т 1 кпов. Т Т* 1кЗ>

ла °с С °с °с с °с С с

1 760 550 1200 760 660 29 - - -

2 760 550 300 760 660 29 - - -

3 - - - - - - 900 600 900

Примечание Мощность индуктора Рт= 50 кВт, длина индуктора Ь = 400 мм

В четвертой главе исследовали условия эксплуатации валков Эксплуатационные испытания наиболее полно отражают сумму возможных факторов конструктивного, технологического и эксплуатационного характера, которые оказывают влияние на износостойкость валков

Изучив условия эксплуатации рабочих валков цеха ленты холодной прокатки по производительности прокатного стана и эффективности эксплуатации валков, установлено

— нет равномерного нагружения валков и рационального распределения их по клетям (рис 7),

Номер клеш

Рис. 7 Расход валков на стане "400" по клетям за декабрь 2004 г

— имеет место непарная вывалка рабочих валков из клетей стана, что способствует образованию повреждений, приводящих к полной непригодности обоих валков,

— не соблюдается регламентация жирности смазочной охлаждающей жидкости (СОЖ), которая оказывает существенное влияние на работу сил трения и стойкость валков,

— нет строгого учета коэффициента трудности сорта для каждого сортамента проката,

— не проводится операция принудительного межперевалочного отпуска валков в масле,

— не соблюдается естественный отпуск валков на воздухе между перевалками

Для уменьшения внеплановых перевалок и увеличения стойкости рабочих валков рекомендовано

— комплектовать валки по клетям с учетом их диаметра и твердости,

— движение валков по сроку эксплуатации осуществлять в сформированных парах;

— установить контроль за суточным естественным отпуском валков, применять обязательный принудительный отпуск валков в масле после трех компаний,

— применять СОЖ с процентным содержанием жирности не менее 2 % по маслам,

— производить съем закаленного слоя 0,2 0,25 мм при износе валка, измерять твердость валка после каждой перешлифовки и записывать данные в паспорт валка;

— рационально составлять сменное производственное задание на сортамент прокатываемой ленты с целью исключения частой перестройки стана под каждый размер ленты,

— соблюдать вылежку валков на складе в течение 6 месяцев для релаксации напряжений, возникших при изготовлении

Выполнение всех предложенных рекомендаций по совершенствованию технологии изготовления рабочих валков и эксплуатации позволили повысить их стойкость с 264 - 300 до 730 — 1000 т прокатываемой ленты на валок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная диссертационная работа посвящена разработке новой технологии изготовления валков холодной прокатки ленты методом электрошлакового литья Для успешного решения поставленной задачи в работе осуществлен ряд экспериментальных и теоретических исследований, позволивших получить новые данные и сделать обобщающие выводы

1 Экспериментальными исследованиями установлены закономерности изменения химического состава стали марок 9Х и 9X2 при нескольких переплавах отработанных валков на флюсе АНФ-6 и выявлено существенное

окисление кремния На основе полученных экспериментальных данных для сохранения кремния в металле заготовки предложено использовать флюс с содержанием кремнезема, например АНФ-32 содержащий 5. 9 % 8Ю2 Разработана технология формирования электрода из отработанного валка, позволяющая получать заготовку с химическим составом, соответствующим маркам 9Х и 9X2 Получены данные о влиянии химического состава на твердость и эксплуатационную стойкость валков

2 Изучено влияние конструктивных параметров кристаллизатора на глубину шлаковой ванны По результатам исследований выявлено, что несоответствие размеров кокилей кристаллизатора приводит к возникновению в отливке дефектов (пористость, шлаковые включения) Предложена новая конструкция кристаллизатора для электрошлакового литья, позволяющая улучшить качество поверхности выплавленной заготовки, а также обеспечивающая качество металла шеек валков

3. Установлено, что термическая обработка и легирование бором оказывает существенное влияние на морфологию структуры отливок, а также на твердость и эксплуатационную стойкость Исследованы режимы предварительной термической обработки и экспериментально установлен режим улучшения валков, позволивший получить структуру однородного мелкозернистого перлита - необходимую исходную структуру для окончательной термической обработки Получение равномерной мелкозернистой структуры достигалось нагревом, вызывающим растворение избыточных карбидов, и последующим ускоренным охлаждением, исключающим возможность повторного выделения карбидов по границам зерен в виде сетки

4. Разработана математическая модель температурного поля в прокатном валке при многопроходном индукционном нагреве под закалку и термо-циклирования По результатам моделирования и численного эксперимента установлены режимы окончательной термообработки валков холодной прокатки ленты В результате использования предложенных режимов твердость поверхностного слоя валка повысилась до 92. 96 ИБО

5 Исследована эксплуатация валков холодной прокатки ленты, определяющая их конечную стойкость В результате исследований выявлена стабильная зависимость эксплуатационной стойкости от режима и норм перевалок, перешлифовок и "отдыха", маршрута передвижения валков по клетям стана, условий хранения, а также от мастерства обслуживающего стан персонала По результатам исследований разработаны мероприятия по рациональной эксплуатации валков

6 Разработана и внедрена в производство сквозная технологическая инструкция ТИ 176-РМ-70-06 «Электрошлаковое литье и закалка на установке ТВЧ валков станов холодной прокатки».

7. Использование предложенных рекомендаций на всех этапах изготовления и эксплуатации валков обеспечило повышение их стойкости с 264 —

300 до 730 - 1000 т прокатываемой ленты на валок, что позволило сэкономить

1 млн руб за год

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Егорова, Л Г Технология производства валков методом ЭШП / К Н Вдо-вин, ИМ Ячиков, Л Г Егорова //Литейщик России -2005 -№7 С 18 -20

2 Егорова, Л Г Производство валков методом ЭШП / КН. Вдовин, Л Г. Егорова, И.В Понурко // Технология, оборудование, автоматизация, не-разрушающий контроль термических процессов на машиностроительных предприятиях сб трудов Междунар науч -техн конференции - Минск : РУП "МАЗ", 2005 - С.65-67.

3 Егорова, Л Г. Модель температурного состояния прокатного валка при многопроходном индукционном нагреве под закалку / К Н Вдовин, И.М Ячиков, Л Г. Егорова // Математика Приложение математики в экономических, технических и педагогических исследованиях- сб науч трудов -Магнитогорск МГТУ, 2005 - С 121 - 128

4. Егорова, Л Г. Влияние естественного отпуска на надежность и долговечность валков холодной прокатки / К Н Вдовин, И М Ячиков, Л Г Егорова // Вестн АГТУ - Барнаул - ГОУ ВПО АГТУ, 2005. - № 3-4 - С.107 -108

5 Егорова, Л Г Технология производства валков холодной прокатки методом ЭШП / К Н Вдовин, Л.Г Егорова // Актуальные проблемы электрометаллургии, сварки, качества - сб трудов Междунар науч -практ конференции - Новокузнецк : ГОУ ВПО СибГИУ, 2006 - С 116-118

6. Егорова, Л Г Совершенствование технологии изготовления валков холодной прокатки методом ЭШП / К Н Вдовин, Л Г Егорова, А В Давыдов // Литейные процессы . сб науч трудов - Магнитогорск. МГТУ, 2006 - С 134-138

7 Егорова, Л Г Термообработка валков холодной прокатки, полученных методом ЭШП / Л Г Егорова, К.Н. Вдовин, Г.А Дубский // Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов Т.1 Разд 2. Технология термической и термомеханической обработки сб трудов 7-й Междунар. науч -техн конференции. — Харьков ХФТУ, 2006 — С 82 -85

8 Егорова, Л Г, Тепловые процессы в прокатном валке при индукционном нагреве под закалку / К Н Вдовин, И М Ячиков, Л Г Егорова // Новые

программные средства для предприятий Урала сб науч трудов - Магнитогорск МГТУ, 2006 -Вып 4 -С 139-143 9. Тепловые процессы в прокатном валке при индукционном нагреве свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 6941 / Л Г Егорова, К.Н Вдовин, И М Ячиков , МГТУ.-М ВНИТЦ, 2006 - № 50200601700

Подписано в печать 13.12.2006 Формат 60x84 1/16 Бумага тип №1 Плоская печать. Усл.печл. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 856

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

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Состояние вопроса и основные направления исследований управления качеством структуры валков холодной прокатки.

1.1. Технология выплавки валковых сталей.

1.2. Качество валков холодной прокатки.

1.3. Ковка слитков, предварительная термическая обработка валков холодной прокатки.

1.4. Технология окончательной термической, механической и химической обработки валков холодной прокатки.

1.5. Работы в области математического моделирования термической обработки валков холодной прокатки.

1.6. Выводы к главе 1.

Глава 2. Разработка технологии электрошлакового литья валков холодной прокатки.

2.1. Исследование существующей технологии электрошлакового литья валков холодной прокатки ленты.

2.2. Исследование списанных и вышедших из строя валков, изготовленных по старой технологии.

2.3. Новая технология изготовления валков холодной прокатки методом электрошлакового литья.

2.4. Разработка конструктивных параметров кристаллизатора для отливок валков холодной прокатки.

2.4. Выводы к главе 2.

Глава 3. Разработка технологии термической обработки валков холодной прокатки.

3.1. Исследование существующей технологии термической обработки валков холодной прокатки.

3.2. Разработка предварительной термической обработки заготовок прокатных валков.

3.3. Математическое моделирование непрерывно-последовательного нагрева и закалки рабочих валков холодной прокатки.

3.4. Математическая модель термоциклической обработки рабочих валков холодной прокатки.

3.5. Выводы к главе 3.

Глава 4. Исследование процесса эксплуатации валков.

4.1. Анализ влияния эксплутационных факторов на стойкость валков холодной прокатки ленты.

4.2. Мероприятия по рациональной эксплуатации валков холодной прокатки ленты.

4.3. Выводы к главе 4.

Мировое потребление стали в 2005 году превысило 1 млрд т в год. Производство готового проката черных металлов в России за 2005 г. составило более 45 млн т. Наибольшую долю конечной металлургической продукции составляет листовая сталь. С каждым годом в общей структуре выпуска увеличивается доля листового проката по отношению к сортовому [85]. Это объясняется наибольшей экономичностью и универсальностью этого вида продукции, особенно тонколистового холоднокатаного проката. В связи с этим примерно 50 % тонкого плоского стального листа в России получают путем холодной прокатки.

Современный листопрокатный стан представляет собой сложный комплекс машин и механизмов. Основным инструментом стана, формирующим размеры листа, чистоту поверхности и свойства, являются рабочие валки. В настоящее время увеличивается степень обжатия при прокатке листа, а также возрастает доля труднодеформируемых материалов. Все это приводит к ужесточению условий эксплуатации рабочих валков, увеличению контактных и из-гибных напряжений, а следовательно, к повышению требований по их твердости и прочности.

В условиях жесткой конкуренции на рынке сбыта проката наибольшее внимание уделяется его качеству и экономичности производства. К важным мерам, способствующим увеличению выпуска проката, улучшению качества металлопродукции и снижению расходов по переделу, относится повышение стойкости валков. Проблема стойкости валков во всем мире является одной из важнейших, так как они обеспечивают не только бесперебойную работу станов, но и способствуют получению качественной продукции, одновременно внося существенную долю затрат (15.25 %) в себестоимость готовой продукции. В связи с этим расход валков в значительной мере определяет себестоимость проката [17].

Уровень развития технологии производства валков существенно отстает от современных требований. В настоящее время многие металлургические предприятия пошли по пути организации собственного производства валков. Это потребовало не только разработки новых технологий изготовления, но и использования накопленного опыта специализированных предприятий по выпуску валков, а также привлечения зарубежного опыта.

Прокатные валки должны обладать высокими эксплуатационными качествами, которые в основном определяются их твердостью, прочностью и термостойкостью. Работа в условиях одновременного действия остаточных, контактных, изгибающих напряжений, тепловых нагрузок и крутящего момента вызывает повышенный износ валков. После износа рабочего слоя валки заменяют на новые. Переплав валков в металлургических агрегатах - это новые затраты на их производство. Чтобы снизить их, необходимо разработать технологию утилизации отработанных валков с наименьшими затратами на выплавку, разливку и ковку. В связи с вышеизложенным, актуальной является разработка ресурсосберегающей технологии утилизации отработанных прокатных валков, которая позволит без потери качества уменьшить себестоимость получаемой продукции.

Известны способы повышения качества металла с помощью электрошлакового литья (ЭШЛ). Эта перспективная технология позволяет вторично использовать дорогостоящую валковую сталь без потери качества переплавляемого металла при обеспечении высоких служебных характеристик готового изделия. Сущность ЭШЛ заключается в переплаве отработанного валка в слое расплавленного рафинирующего шлака в разборном кристаллизаторе. Главное достоинство этого процесса - возможность получения плотной однородной структуры заготовки валка по всему сечению, без последующей ковки, что существенно снизит затраты, а значит актуально [46].

Основными операциями металлургического цикла изготовления прокатных валков являются: выбор марки стали, выплавка, кристаллизация, ковка, предварительная и окончательная термическая обработка. Свойства рабочего слоя формируются в процессе всех указанных операций. В связи с этим актуален вопрос разработки комплексной ресурсосберегающей технологии изготовления валков холодной прокатки.

4.3. Выводы по главе 4

Изучив условия эксплуатации рабочих валков по производительности прокатного стана и эффективности эксплуатации валков, установлено, что стойкость валков зависит от:

• правильной организации валкового хозяйства (режима и норм перевалок, перешлифовок и отдыха, маршрута передвижения валков по клетям, ревизии подшипников);

• ряда субъективных факторов (опыта и мастерства вальцовщиков, соблюдения ими технологических инструкций и норм).

С целью уменьшения внеплановых перевалок и увеличения стойкости рабочих валков предложены мероприятия по их рациональной эксплуатации. По результатам исследований разработана сквозная технологическая инструкция ТИ 176-РМ-70-76 «Электрошлаковое литье и закалка на установке ТВЧ валков станов холодной прокатки».

Выполнение всех предложенных рекомендаций по совершенствованию технологии изготовления рабочих валков и эксплуатации позволили повысить их стойкость с 264 - 300 до 730 - 1000 т прокатываемой ленты на валок.

130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная диссертационная работа посвящена разработке новой технологии изготовления валков холодной прокатки ленты методом электрошлакового литья. Для успешного решения поставленной задачи в работе осуществлен ряд экспериментальных и теоретических исследований, позволивших получить новые данные и сделать обобщающие выводы.

1. Экспериментальными исследованиями установлены закономерности изменения химического состава стали марок 9Х и 9X2 при нескольких переплавах отработанных валков на флюсе АНФ-6 и выявлено существенное окисление кремния. На основе полученных экспериментальных данных для сохранения кремния в металле заготовки предложено использовать флюс с содержанием кремнезема, например АНФ-32 содержащий 5.9 % 8102. Разработана технология формирования электрода из отработанного валка, позволяющая получать заготовку с химическим составом, соответствующим маркам 9Х и 9X2. Получены данные о влиянии химического состава на твердость и эксплуатационную стойкость валков.

2. Изучено влияние конструктивных параметров кристаллизатора на глубину шлаковой ванны. По результатам исследований выявлено, что несоответствие размеров кокилей кристаллизатора приводит к возникновению в отливке дефектов (пористость, шлаковые включения). Предложена новая конструкция кристаллизатора для электрошлакового литья, позволяющая улучшить качество поверхности выплавленной заготовки, а также обеспечивающая качество металла шеек валков.

3. Установлено, что термическая обработка и легирование бором оказывает существенное влияние на морфологию структуры отливок, а также на твердость и эксплуатационную стойкость. Исследованы режимы предварительной термической обработки и экспериментально установлен режим улучшения валков, позволивший получить структуру однородного мелкозернистого перлита - необходимую исходную структуру для окончательной термической обработки. Получение равномерной мелкозернистой структуры достигалось нагревом, вызывающим растворение избыточных карбидов, и последующим ускоренным охлаждением, исключающим возможность повторного выделения карбидов по границам зерен в виде сетки.

4. Разработана математическая модель температурного поля в прокатном валке при многопроходном индукционном нагреве под закалку и термоцикли-рования. По результатам моделирования и численного эксперимента установлены режимы окончательной термообработки валков холодной прокатки ленты. В результате использования предложенных режимов твердость поверхностного слоя валка повысилась до 92.96 ИБО.

5. Исследована эксплуатация валков холодной прокатки ленты, определяющая их конечную стойкость. В результате исследований выявлена стабильная зависимость эксплуатационной стойкости от режима и норм перевалок, перешлифовок и "отдыха", маршрута передвижения валков по клетям стана, условий хранения, а также от мастерства обслуживающего стан персонала. По результатам исследований разработаны мероприятия по рациональной эксплуатации валков.

6. Разработана и внедрена в производство сквозная технологическая инструкция ТИ 176-РМ-70-06 «Электрошлаковое литье и закалка на установке ТВЧ валков станов холодной прокатки» (см. приложение 1).

7. Использование предложенных рекомендаций на всех этапах изготовления и эксплуатации валков обеспечило повышение их стойкости с 264 - 300 до 730 - 1000 т прокатываемой ленты на валок, что позволило сэкономить 1 млн. руб. за год (см. приложение 2).

1. A.c. 1171543 СССР, МКИ C21D 9/46. Способ термической обработки ау-стенитных сплавов / Башнин Ю.А., Ширяева А.Н., Улановский Ф.Б. и др. (СССР).

2. A.c. 1444371 СССР, МКИ C21D 9/38. Способ термической обработки прокатных валков / Башнин Ю.А., Грушко Ю.А., Гедеон М.В., Киселева Л.И. и др. (СССР).

3. A.c. 175070 СССР, МКИ C21D 9/38. Способ термической обработки валков холодной прокатки / Брусиловский Б.А., Иванов Ф.И. и др. (СССР).

4. A.c. 2194081 РФ, МКИ C21D 9/38, В21В 27/00 Способ производства прокатных валков / Федоров А.Н. (РФ).

5. A.c. 417504 СССР, МКИ C21D 9/38. Способ термической обработки валков холодной прокатки с индукционного нагрева / Брусиловский Б.А., Грушко Ю.А. и др. (СССР).

6. A.c. № 223950663 Россия, МКИ С22В 9/193 Устройство для электрошлаковой наплавки прокатных валков / Сарычев И.С., Пименов А.Ф., Кусков Ю.М, и др. (Россия).

7. Аверин В.В., Губанов С.Н., Корнеев С.В. Расчет термических напряжений при лазерной закалке // Математическое моделирование и краевые задачи: Труды 9-й Межвуз. конференции.- Самара, 1999,- Ч.1.-С.З-4.

8. Адамова H.A. Теплофизическое обоснование режимов термообработки крупных прокатных валков: Дис. . канд. техн. наук: 05.16.08,- Свердловск, 1986. 224 с.

9. Астафьев A.A., Левитан Л.М. Регулируемая закалка: спрейерное и водо-воздушное охлаждение // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1999.- № 2.- С.9 12.

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

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

12. Беннетт К. О., Майерс Д.Е. Гидродинамика, теплообмен и массообмен.-М.: Недра, 1966.- 725 с.

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

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

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

16. Вдовин К.Н., Егорова Л.Г. Технология производства валков холодной прокатки методом ЭШП // Актуальные проблемы электрометаллургии, сварки, качества: Сб. тр. Междунар. науч.- практ. конференции. Новокузнецк: ГОУ ВПО СибГИУ, 2006.- С.116-118.

17. Вдовин К.Н., Егорова Л.Г., Давыдов A.B., Совершенствование технологии изготовления валков холодной прокатки методом ЭШП // Литейные процессы: Сб. науч. трудов.- Магнитогорск: МГТУ, 2006.- С. 134-138.

18. Вдовин К.Н., Юсин А.Н., Подосян A.A. Математическая модель процесса электрошлакового переплава // Электрометаллургия.- 2004,- № 4.- С. 2528.

19. Вдовин К.Н., Ячиков И.М., Егорова Л.Г. Влияние естественного отпуска на надежность и долговечность валков холодной прокатки // Вестник АГТУ.- 2005.- №3-4.-С. 107-108.

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

21. Влияние вращения переплавляемого электрода на процесс электрошлакового переплава / Г.А. Вачугов, В.И. Чуманов, Г.А. Хасин и др. // Пробл. спец. электрометаллургии. -1975. Вып.25. - С.31 - 36.

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

23. Волохонский Л.А. и др. Совершенствование оборудования и технологии вакуумно-дуговой плавки // Сталь. 2000. -№ 10. - С. 59 - 62.

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

25. Глебов А.Г., Мошкевич Е.И. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1985.-343 с.

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

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

28. Еднерал Ф.П. Электрометаллургия стали и ферросплавов. М.: Металлургия, 1977.- 485 с.

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

30. Загряцкий Н.И. Расчет напряженно-деформированного состояния при закалке // Прикладные проблемы прочности и пластичности: Алгоритмизация и автоматизация решения задач упругости и пластичности. Горький: Изд-во Горьк. ун-та, 1980. - С.97-98.

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

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

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

34. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энер-гоиздат, 1981.-416 с.

35. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел: Пер. с англ. М.: Наука, 1964.- 488 с.

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

37. Клюев М.М., Волков С.Е. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1984.- 208 с.

38. Коздоба J1.A. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. -М.: Наука, 1975.- 228 с.

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

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

41. Кусков Ю.М. Электрошлаковые технологии изготовления и восстановления прокатных валков // Сталь.- 2001.- № 8.- С.70-75.

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

43. Латаш Ю.В., Матях В.Н. Современные способы производства слитков особо высокого качества. Киев: Наук, думка, 1987. - 336 с.

44. Латаш Ю.В., Медовар Б.И. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1970. -239 с.

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

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

47. Леонтьев П.А., Хан М.Г., Чеканова Н.Т. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1986.- 144 с.

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

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

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

51. Лошкарев В.Е. О взаимосвязи закалочных напряжений и структурных превращений стали // Изв. АН СССР. Металлы.- 1985.- № 5.- С. 86-89.

52. Лошкарев В.Е. Температурное и напряженное состояние крупных поковок при охлаждении в процессе термической обработки: Дис. . канд. техн. наук: 05.16.02. Л., 1983.256 с.

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

54. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967.- 600 с.

55. Люк Ю. Специальные математические функции и их аппроксимации. М.: Мир, 1980.-608 с.

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

57. Металловедение и термическая обработка стали: Справ. T.II / Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1991.- 462 с.

58. Морганюк В. С., Кабаско Н.И., Харченко В.К. О возможности прогнозирования закалочных трещин // Проблемы прочности.- 1982.- № 9.- С. 6368.

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

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

61. Освоение производства рабочих валков станов холодной прокатки методом электрошлакового переплава / К.Н. Вдовин, С.М. Вершигора, C.B. Адамчук и др. // Теория и технология металлургического производства. Вып. 4. Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С.130-133.

62. Особенности реализации технологии ЭШП в условиях разных предприятий /А.Г. Глебов, А.Г. Шалимов, М.В. Ефименко, Е.Д. Хрычева // Сталь.- 2003.- № 4.- С. 36-39.

63. Патон Б.Е., Медовар Б.И., Медовар Л.Б. 40 лет ЭШП: есть ли перспектива? // Сталь.- 1998.- № 11. С. 24 - 27.

64. Патон Б.Е., Медовар Л.Б., Саенко В.Я. Новые возможности электрошлаковых технологий в машиностроении // Металлургия машиностроения.-2003.-№ 1.- С.2-5.

65. Патон Б.Е., Медовар Л.Б., Саенко В.Я. О некоторых "старых новых" задачах ЭШП // Современная электрометаллургия.- 2004.- № 3.- С.7-10.

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

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

68. Поверхностная закалка посредством лазера и электронного луча: Из иностранной техники // Металловедение и термическая обработка металлов.-1980.-№ 12.- С.8-12.

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

70. Повышение стойкости прокатных валков из стали 9Х-ЭШП при помощи ВТМПО / Белкин М.Я., Сологуб В.А., Венжега Э.А., Слюсаренко В.Н. // Сталь.-1971.-№ 3.- С.260 262.

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

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

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

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

75. Применение электрошлаковой технологии в производстве валков холодной прокатки / Б.Е. Патон, Б.И. Медовар, Л.М. Ступак и др. // Рафинирующие переплавы. Киев: Наук, думка, 1974. - С.75 - 84.

76. Производство и эксплуатация валков на металлургическом предприятии / В.Ф. Рашников, A.A. Гостев, В.А. Куц и др.- Магнитогорск: МГТУ им. Г.И. Носова, 1999. Т.3.115 с.

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

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

79. Радюкович Л.В. Развитие прокатного производства в 1999-2001 гг. // Производство проката.- 2002.- № 1,- С. 37-41.

80. Раузин Я.Р. Термическая обработка хромистой стали. М.: Металлургиз-дат, 1963. -384 с.

81. Рыкалин Н.М., Углов A.A., Кокора А.Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1985.- 496 с.

82. Самарский A.A. Введение в численные методы. М.: Наука, 1982,- 272с.

83. Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука, 1983.- 616 с.

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

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

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

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

88. Совершенствование технологии изготовления валков для прокатки ленты: Отчет о НИР/ МГТУ; Руководитель работы Вдовин К.Н., № 2001-41; Инв. № 03200300241; № Госрегистр. 01200300539 .- Магнитогорск, 2004.- 42 с.

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

90. Тахаутдинов P.C., Салганик В.М., Фиркович А.Ю. Производство и эксплуатация валков на металлургическом предприятии. Т. 2: Эксплуатация валков. Магнитогорск: МГТУ, 1999. - 174 с.

91. Теория тепломассообмена / Под ред. А.И. Леонтьева.- М.: Высш. шк., 1979.-495 с.

92. Теплофизические свойства веществ / Под ред. Н.Б. Варгафтика. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1956.- 367 с.

93. Технологические и конструкционные усовершенствования установки электрошлакового переплава / Киссельман М.А., Волохонский Л.А., Батурин А.И. и др. // Сталь. 2000. - № 10. -С. 56 - 58.

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

95. Ю1.Топилин B.B. Электрошлаковый переплав теплоустойчивых нержавеющих сталей // Сталь.- 1963.- № 9.- С.27 29.

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

97. Третьяков A.B. Валки обжимных, сортовых и листовых станов. М.: Ин-термет инжиниринг, 1999.- 80 с.

98. Третьяков A.B. Теория, расчет и исследования станов холодной прокатки. М.: Металлургия, 1966.- 255 с.

99. Ю5.Устиловский С.Я., Островский Г.А., Рыскинд А.М. Расчет распределения температур и напряжений при закалке цилиндрических деталей // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1986.- № 10.- С.52 55.

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

101. Ю7.Федюкин В.К., Пустовойт В.К. Повышение конструктивной прочности сталей термоциклической обработкой // Металловедение и термическая обработка металлов.- 1974,- № 18.- С.42 44.

102. Ю8.Федюкин В.К., Пустовойт В.К. Новые способы термоциклической обработки конструкционных сталей.- JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1973. -16 с.

103. Ю9.Хашимото М., Шибао С. Современные тенденции горячей скоростной прокатки на заводе Ниппон Стал Корпорейшен // Ролле 2000,-Шеффилд: ШФГ, 1996.-С.76-89.

104. ИО.Чуманов И.В., Пятыгин Д.А. Электрошлаковый переплав на постоянном токе с вращением расходуемого электрода // Современные проблемы электрометаллургии стали: Материалы XII Междунар. конференции.- Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. С.161-С.162.

105. Ш.Чуманов В.И. Разработка технологии ЭШП с вращением расходуемого электрода с целью повышения производительности процесса улучшения качества металла: Дис. канд. техн. наук. Новокузнецк, 1984. - 146 с.

106. Чуманов В.И., Рощин В.Е., Чуманов И.В. Электрошлаковая технология получения отливок переменного сечения // Новые ресурсосберегающие технологии и материалы. Челябинск: ЧГТУ, 1996. - С.32.

107. Чуманов В.И., Чуманов И.В. Влияние условий периферийного капельного переноса при ЭШП на структуру и свойства стали // Совершенствование машиностроительных материалов, конструкций машин и методов обработки деталей. Челябинск: ЧГТУ, 1995. - С.3-11.

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

109. Шмыков A.A. Справочник термиста. М.: Машгиз, 1961.- 390 с.1 ^.Экспериментальная механика: Пер. с яп. / Под ред. А. Кобаяси.- М.: Мир, 1990.-Т.2.-552 с.

110. Электропроводность шлаков / Воронов В.А., Яковлев Н.Ф., Никитина Б.М., Стригачев K.M. // Изв. АН СССР. Металлы.- 1979.- № 1.- С.55- 57.

111. Электрошлаковая наплавка жидким металлом новый способ производства высококачественных композитных заготовок валков прокатных станов. / Б.И. Медовар, A.B. Чернец, Л.Б. Медовар и др. // Бюл. «Черная металлургия».- 2001.- № 4. - С.42-43.

112. Электрошлаковая наплавка жидким металлом / Б.И. Медовар, A.B. Чернец, Л.Б. Медовар и др. // Пути развития машиностроительного комплекса. Вып. 2: Прокатные валки. Магнитогорск: ПМП "Мини Тип", 1996.-С.32-41.

113. Электрошлаковая разливка стали / Н.Ф. Бастраков, H.A. Тулин, В.П. Немченко и др. М.: Металлургия, 1978.- 56 с.

114. Якобашвили С.Б., Фрумин И.И. Поверхностное и межфазное натяжение бинарных расплавов на основе CaF2 // Автоматическая сварка.- 1962.-№ 10.- С.41- 45.

115. Яненко H.H. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск: Наука, 1967. - 340 с.

116. Ячиков И.М., Вдовин К.Н., Егорова Л.Г. Тепловые процессы в прокатном валке при индукционном нагреве // Свид. об отраслевой разработки № 6941.- М:ВНИТЦ, 2006. № 50200601700.

117. Blaskovic P. Viroba kalibrovich a putnickych valkov elektroskvych navaranin // Zvaranie.- 1970.- № 9-10.- P.l 5-23.

118. Influence of quenching stress on the hardenability of stell / Andre M., Gauter E., Moreaux F., et al. // Materials Science and Engineering.- 1982,- v.55.- № 2. -P. 211-217.