автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии прокатки в разрезных калибрах

На правах рукописи

ГГБ ОД 2 8 ИЮН 7ппп

ПЯТАЙКИН ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

Совершенствование технологии прокатки в разрезных калибрах

Специальность 05.16.05 Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Новокузнецк - 2000г.

Работа выполнена в ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» и Сибирском государственном индустриальном университете.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники

России, доктор технических наук, профессор Перетятько В.Н.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Кузнецов СЛ.

Кандидат технических наук, доцент Осколков А.И.

Ведущее предприятие: ОАО «Западно-Сибирский

металлургический комбинат»

Защита состоится 18 мая 2000г. в 12 часов 00 минут на заседании Совета Д 063.88.02 в Сибирском государственном индустриальном университете по адресу:654007,г.Новокузнецк,Кемеровской области,ул.Кирова 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного индустриального университета.

Автореферат разослан апреля 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических'наук,

профессор Т.В.Киселева

Кб 21 ъ^ьо

Общая характеристика работы.

Актуальность работы. Среди различных фасонных профилей проката особое место занимают фланцевые профили, к которым относятся двутавровые балки, рельсы и швеллеры. Характерной особенностью фасонных профилей является то, что они имеют форму, значительно отличающуюся от формы исходной заготовки - обычно квадратного или круглого сечения. Следовательно, прокатка таких профилей идет с большой неравномерностью обжатий, которая особенно наглядно проявляется в разрезных калибрах.

Разрезной калибр характеризуется наличием одного или двух гребней, при помощи которых заготовка прорезается на определенную глубину, при этом вытяжка отдельных частей разрезаемого металла различна. Имеется большое количество работ, которые позволяют определить коэффициент средней вытяжки при неравномерном обжатии.

Анализ калибровок прокатных валков показал, что разрезные калибры в основном определяют форму и качество готового фасонного профиля.

Исследование формоизменения металла при прокатке в разрезных калибрах, а также рациональная конструкция калибра и выбор режимов деформации позволяют значительно улучшить качество выпускаемой продукции.

Таким образом, исследование формоизменения металла при прокатке в разрезных калибрах, анализ калибровок, разработка новых методов разрезки металла с целью повышения качества проката является весьма актуальной задачей, как в научном, так и практическом плане.

Цель работы. Основной целью работы является совершенствование существующих технологий прокатки металла в разрезных калибрах и разработка новых технологий разрезки металла с целью повышения качества готовой продукции.

Научная новизна состоит в разработке научных основ совершенствования технологий прокатки фасонных профилей в разрезных калибрах и разработке новых технологий разрезки и содержит новые положения и данные:

1. Анализ эффективности деформации металла при прокатке в разрезных калибрах, на основе метода верхней оценки.

2. Разработка новой технологии разрезки заготовки в прокатных разрезных калибрах на основе исследования деформационного состояния металла.

3. Исследование пластичности стали СтЗ и научное обоснование возможности прокатки ее с применением новой технологии разрезки в наклонных разрезных калибрах.

Достоверность результатов и выводов подтверждается использованием достоверных методик, которые подтверждаются теоретическими исследованиями. Анализ деформации металла при прокатке базируется на фундаментальных положениях теории пластичности и результаты анализа подтверждены данными других исследователей. Результаты теоретических исследований достоверны и подтверждаются данными опытной прокатки и практическим внедрением в производство.

Практическая ценность. Результаты исследований использованы для разработки и внедрения в производство улучшенных технологий прокатки железнодорожных рельсов. Улучшение технологии позволило увеличить выход 1 сорта для рельсов Р65 на 1,31%.

Разработана и внедрена прокатка швеллера № 10 с использованием новой технологии разрезки, что позволило улучшить качество швеллера.

Разработана и внедрена комплексная механизация стана 450, оснащенного клетями трио при прокатке фланцевых профилей.

Реализация результатов работы в промышленности. Улучшенная технология прокатки железнодорожных рельсов Р65 внедрена на ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» с годовым экономическим эффектом 2700 тыс. рублей (в ценах 1998г)

Экономический эффект от внедрения прокатки швеллера № 10 с использованием новой технологии разрезки составляет 210 тыс. рублей в ценах 1998 года.

Экономический эффект от внедрения комплексной механизации стана 450 при прокатке фланцевых профилей составляет 190 тыс. рублей в ценах 1998 года.

Апробации работы. Основные положения диссертационной работы доложены на двух Международных конференциях по прочности и пластичности металлов и сплавов в условиях внешних энергетических воздействиях (Новокузнецк, 1993 и 1995гг.), на ежегодных заседаниях государственной рельсовой комиссии (1993-1998гг.), на Международной конференции «Актуальные проблемы материаловедения в металлургии» ( Новокузнецк, 1997г.), на Межгосударственной конференции «Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века» (Магнитогорск, 1996), первом и втором Международном конгрессе Союза прокатчиков (Магнитогорск, 1995, Череповец 1997).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 10 научных статьях и 5 патентах на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пята глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 9 таблиц и библиографию из 140 наименований.

Содержание работы.

Во введении обосновывается важность и актуальность темы диссертации. Сформулированы основные научные положения, которые рассмотрены в диссертации.

В первой главе приведен анализ существующего состояния теории и технологии прокатки в разрезных калибрах.

Проанализированы вопросы, связанные с определением средней вытяжки при неравномерном обжатии. Отмечено, что при двухсторонней разрезке металла при прокатке балок и швеллеров угол разрезного гребня и деформация металла различны на разных заводах.

При прокатке рельсов производится односторонняя разрезка в трапецеидальных калибрах. При этом форма и конфигурация трапецеидальных калибров, глубина разрезки и углы разворота фланцев различаются на разных заводах. Значительно различаются и параметры косорасположенных разрезных рельсовых калибров.

Обстоятельные исследования деформации металла при прокатке в разрезных калибрах выполнены Полухиным П.И., Жаданом В.Т., Чекмаре-вым А.П., Клименко В.М., Колмогоровым B.JI., Смирновым В.К., Есипо-вым В.Д., Челышевым H.A., Кучко И.И. и др.

На основании выполненного анализа в работе решены следующие вопросы:

1. Теоретически оценена эффективность формоизменения металла при прокатке в разрезных калибрах на основе метода верхней оценки.

2. Усовершенствована калибровка и технология прокатки рельсов при двухсторонней разрезке в ящичных калибрах, при односторонней разрезке в трапецеидальных калибрах, а также в наклонном разрезном рельсовом калибре.

3. Разработана, исследована и внедрена новая схема прокатки металла в наклонных разрезных калибрах, исключающая утяжку фланцев.

4. Оценен ресурс использования пластичности при разрезке металла в открытых разрезных балочных калибрах.

5. Разработана и внедрена комплексная механизация стана 450, оснащенного клетями трио при прокатке фланцевых профилей.

Во второй главе методом верхней оценки приведена оценка эффективности деформации металла в открытых разрезных калибрах и наклонных разрезных калибрах. Для оценки эффективности рассматривается плоская задача.

На рис.1 показано поле линий разрыва скорости половины открытого разрезного калибра (а) и соответствующий годограф скоростей (б). Координаты точек А,В,С приняты варьируемыми и должны определяться из условия минимума мощности деформирования. Изменение положения границы А В формально описывает степень заполнения калибра. Изменение положения границы С-С1 определяет вытеснение металла в зазор между валками.

Условная мощность деформирования определяется суммой мощностей затрачиваемых на поверхности разрыва скорости.

W = 4К (fi2 V)2 + f24 v24 + Î34 V34 + £15 V45 + ¡56 V56 + fl5 V15)

Где:

fn, £24, £^,£45,Î56, fis - величины поверхностей разрыва

V12V24V34V45V56 vi 5- величины разрыва скорости

Значение поверхностей разрыва определяем по физической картине, а величины разрыва скорости на них определим из годографа.

Для несимметричного наклонного разрезного калибра поле линий разрыва скоростей показано на рис. 2а и соответствующий годограф скоростей на рис. 26.

Если считать калибр заполненным, то мощность деформации для данного процесса будет определяться на границах ОА, AB, АС и ОС. Изменение положения границы АС формально определяет вытеснение металла в зазор между валками.

Условная мощность деформирования определяется суммой мощностей затрачиваемых на поверхности разрыва скорости:

W = 4К (f,3 V13 + f23 V23 + f*34 V34 + fl4 V14)

где:

fn, f23.f34.ii4 - величины поверхностей разрыва скорости

V13V23V34 ,Vi4 - величины разрыва скорости

Значение поверхностей разрыва скорости также определяем из физической картины, а величины разрыва скорости - из годографа.

Расчеты проведенные по разработанной программе показали, что несимметричный разрезной калибр на 18% более эффективно производит формоизменение металла, чем симметричный разрезной калибр и такую конструкцию калибра следует рекомендовать к внедрению.

Рис-. 1

Поле линий разрыва скоростей и годограф скоростей для несимметричной разрезки

а- поле разрыва скоростей

Рис.2

В третьей главе изложена методика проведения лабораторных и производственных исследований.

Вопросы деформирования металла в односторонних разрезных трапецеидальных калибрах при прокатке рельсов, а также при двухсторонней разрезке при прокатке балок и швеллеров интересуют многих исследователей с точки зрения повышения качества готовых рельсов и разработки новых технологий разрезки при прокатке балок и швеллеров. В производственных условиях затруднено проведение экспериментов по исследованию формоизменения металла при прокатке рельсов, балок и швеллеров, т.к. это связано со значительными затратами. Поэтому в работе широко использованы результаты как лабораторных, так и производственных исследований.

Лабораторные исследования по формоизменению металла при односторонней разрезке в трапецеидальных калибрах при прокатке рельсов и двухсторонней разрезке при прокатке балок и швеллеров проводили на свинцовых образцах с небольшой добавкой сурьмы. Показано, что реологические свойства стали при температурах горячей прокатки аналогичны реологическим свойствам данного сплава.

Для исследования формоизменения металла при прокатке рельсов, балок и швеллеров в разрезных калибрах в работе использована оригинальная методика прокатки составных образцов.

Составные образцы собирали из прессованных брусков со стороной 10 или 12 мм. После лужения граней бруски собирали в специальном приспособлении и спаивали. Таким образом, были получены свинцовые образцы с размещенной внутри пространственной координатной сеткой из другого материала (легкоплавкого сплава), который на шлифе отличается по цвету от основного металла.

Прокатку составных образцов проводили на лабораторном стане 250, калибровка которого соответствовала в масштабе 1:5 калибровкам рельсо-балочного стана ОАО «КМК» при прокатке рельсов и в масштабе 1:3 калибровкам стана 450 при прокатке балок и швеллеров.

После каждого пропуска из середины составного образца вырезали темплет для замера искаженной координатной сетки.

Обработку результатов деформированной координатной сетки в соответствии с рекомендациями Деля Г.Д. проводили по методике Зибеля Э.

Исследования пластических свойств стали СтЗ производства ОАО «КМК» проводили на установках горячего скручивания образцов до разрушения, испытательной машине для горячего растяжения образцов и прокаткой прямоугольных образцов на клин. Образцы испытывали при температурах 900,1000,1100,1150,1200 и 1250°С. Скорость деформации составляла 5-10 С"1, что соответствует скорости прокатки на промышленных прокатных станах.

Производственные исследования проводили в рельсобалочном и сортопрокатном цехах ОАО «КМК».

Рельсобалочный цех ОАО «КМК» расположен в три линии. В первой линии в валках реверсивного стана 900 производится первая односторонняя разрезка металла в трапецеидальном калибре. Два других трапецеидальных калибра размещены в валках 1-й клети трио 800 во второй линии стана. В третью линию вынесена чистовая клеть 850.

Прокатку рельсов Р65 проводили за 15 пропусков, причем, в ящичных калибрах металл прокатывали за 6 пропусков, в трапецеидальных калибрах за 3 пропуска и в рельсовых калибрах - за 6 пропусков

В работе проведено исследование формоизменения металла при предварительной двухсторонней разрезке и последующей раскатки в ящичных калибрах, односторонней разрезке в трапецеидальных калибрах и разрезке рельсового профиля в наклонном разрезном калибре:

Стан 450 сортопрокатного цеха линейного типа состоит из четырех рабочих клетей. Три клети трио и одна клеть дуо расположены в одну линию. Клети трио оборудованы подъемно - качающимися столами.

Нагретая заготовка при прокатке швеллера № 10 подается в первую клеть трио, где прокатывается за четыре пропуска в двух ящичных калибрах и двух открытых разрезных калибрах, где проводили исследования формоизменения металла при двухсторонней разрезке. В дальнейшем производится прокатка в фасонных калибрах и последний пропуск производится в клети дуо.

В работе приведены данные по оценке точности нанесения координатной сетки и обработки результатов замера координатной сетки. В четвертой главе изложены результаты исследований. Для улучшения проработки металла со стороны головки и подошвы будущего рельса, а также улучшения условий для выработки поверхностных дефектов были проведены исследования по предварительной разрезке металла выпуклостями валков и последующей их раскатки.

Было исследовано два варианта разрезки раската в третьем калибре клети 900. Глубокая разрезка раската предусматривает внедрение разрезающих гребней в металл на 45 мм с каждой стороны и неглубокая разрезка предусматривает внедрение разрезающих гребней в металл на 25 мм с каждой стороны.

После прокатки составных образцов в разрезном калибре, отбора темплетов, обработки координатной сетки и последующей деформации полученного раската в ящичном калибре с гладким дном было установлено, что при прокатке рельсов Р65 с глубокой разрезкой деформация раската в средних участках на 25% выше и с неглубокой разрезкой на 20% выше, чем при прокатке в ящичных калибрах.

Следовательно, разрезка заметно улучшает проработку металла в средней части поверхностного слоя головки и подошвы будущего рельса. Исследования также показали, что выемка, которая образовалась при разрезке металла в третьем калибре не полностью выкатывается в четвертом калибре, что может служить причиной образования трещин. Разбраковка рельсов Р65 по выходу годного не выявила преимуществ глубокой разрезки.

Гребни после неглубокой разрезки полностью выкатываются в четвертом ящичном калибре. Разбраковка рельсов Р65 по выходу годного выявило преимущества разрезки раската с глубиной 25мм на сторону. Выход годного за счет предварительной неглубокой разрезки увеличился на 1,31 %

Исследование двойной разрезки раската в открытых разрезных калибрах при прокатке швеллера № 10 проведено на составных образцах по описанной ранее методике.

В первом разрезном калибре с углом разрезного гребня 132° раскат обжимают на 41 мм по гребню, при этом угол захвата по гребню составляет 27%. Затем раскат прокатывают во втором разрезном калибре с углом разрезного гребня 95°, где высотная деформация по разрезному гребню составляет 38,5мм.

Анализируя полученные темплеты и результаты обработки координатной сетки можно отметить, что исследованные калибры построены рационально. Распределение как высотной, так и поперечной деформации по ячейкам координатной сетки в этих калибрах имеют общую закономерность. Таким образом, двойную разрезку в открытых разрезных калибрах можно рекомендовать при прокатке балок и швеллеров малых размеров. Выпуклость дна в предыдущем ящичном калибре значительно ограничивает уширение металла при прокатке в открытых разрезных калибрах.

Деформацию металла при односторонней разрезке в трапецеидальных калибрах при прокатке рельсов Р65 изучали на составных образцах, анализируя изменение размеров координатной сетки. При этом установлено, что ячейки координатной сетки с наибольшими значениями интенсивности деформации расположены в приконтактных областях разрезающего гребня, причем абсолютная величина интенсивности деформации возрастает от первого к третьему трапецеидальному калибру.

Исследования подтвердили ранее полученные результаты при прокатке в трапецеидальных калибрах раската для рельсов Р50, что для улучшения проработки головки будущего рельса в трапецеидальных калибрах необходимо уменьшать боковое обжатие и углы наклона стенок калибра.

В первом разрезном рельсовом калибре происходит весьма неравномерная деформация металла. Наибольшую деформацию получают ячейки под воздействием разрезающих гребней.

Сильно деформируются фланцы подошвы, особенно в открытом ручье. Головка профиля рельса деформируется слабо. Несимметричность верхних и нижних ячеек составного образца в области головки и подошвы характеризуют неодинаковое формоизменение металла при его прокатке в открытых и закрытых ручьях рельсового калибра.

Таким образом, в разрезном рельсовом калибре за счет высокой деформации по оси разрезного гребня происходит выработка поверхностных дефектов на шейке готового профиля. Частично происходит выработка дефектов и во фланцах профиля. Головка рельса практически не обжимается по высоте и поэтому выработка поверхностных дефектов на ней не происходит.

Результаты испытания стали СтЗ на горячее скручивание показали, что с повышением температуры пластичность стали растет, достигает максимума, а затем снижается. Снижение пластических свойств стали при высоких температурах связано с явлениями перегрева и пережога стали. Испытания на растяжение и прокатку на клин показали аналогичные результаты. По результатам исследований построена диаграмма пластичности в координатах показатель напряженного состояния - степень деформации сдвига. Дальнейшие расчеты показали, что степень использования ресурса пластичности на свободной поверхности вершины фланца при прокатке стали СтЗ в открытых разрезных калибрах не превышает 12%, что позволяет в дальнейшем увеличить деформацию металла.

Деформацию металла в наклонных разрезных калибрах изучали на составных образцах.

Раскат с размерами НхВ=99х129 с вогнутостью по середине ширины 12,5 мм на сторону после кантовки на 45° задавали в наклонный разрезной калибр. (Рис.3). В первом наклонном разрезном калибре раскат обжимают по высоте на 26,5мм и толщина шейки составляет 53 мм. Затем раскат кантуют на 90° и прокатывают во втором наклонном разрезном калибре, где высотная деформация составляет 32 мм и толщина шейки составляет 50мм.

После прокатки из средней части раската вырезали темплеты, на которых проводили замеры ячеек деформированной координатной сетки.

Анализируя темплеты можно отметить, размеры раската соответствуют размерам калибра. При анализе следует выделить деформацию металла в закрытых фланцах и открытых фланцах.

В открытых фланцах за счет прямого высотного обжатия металла уменьшается толщина фланца у края и у основания и за счет уширения увеличивается высота фланца.

В закрытом калибре происходит незначительное обжатие толщины фланца у основания и происходит уменьшение высоты фланца.

По замерам координатной сетки построены графики распределения высотной и поперечной деформации при прокатке в первом и во втором наклонном разрезном калибрах.

Таким образом установлено, что в наклонном разрезном калибре фланцы разрезанной заготовки формируются непосредственным обжатием по толщине в открытых и закрытых фланцах калибра. Формоизменение металла более равномерно, чем при прокатке в обычных открытых разрезных калибрах.

В пятой главе изложены результаты совершенствования существующих технологий прокатки в разрезных калибрах, разработки и внедрения новых технологий прокатки металла в разрезных калибрах и некоторые вопросы механизации оборудования для прокатки фланцевых профилей.

На основе проведенных лабораторных и производственных исследований разработана и внедрена совершенствованная технология прокатки железнодорожных рельсов Р65.

Усовершенствование технологии прокатки рельсов Р65 заключается в предварительной разрезке прямоугольной заготовки в симметричном балочном калибре, что улучшает проработку металла в средней части поверхности раската, из которой формируется головка и подошва будущего рельса. Найдена оптимальная величина разрезающего гребня.

Особенностью внедренных трапецеидальных калибров является более глубокая разрезка металла со стороны подошвы при прокатке рельсов Р65. Такая разрезка обеспечивает интенсивное дробление первичной кристаллической структуры в области подошвы и раскатку поверхностных дефектов. Изменение конфигурации, размеров и угла разрезающих гребней в трапецеидальных калибрах обеспечивает при прокатке рельсов плавное развертывание фланцев без образования морщин и складок в центральной части подошвы и без смятия концов фланцев.

Предложенная разрезка металла в косорасположенном рельсовом разрезном калибре позволила осуществить всестороннюю обработку металла, уменьшить уширение и улучшить не только качество поверхности рельсов, но и механические свойства.

Таким образом, применение дополнительной разрезки и последующей раскатки рельсовой заготовки в процессе ее деформирования, а также изменение конфигурации и режимов деформации в трапецеидальных калибрах и применение косорасположенного первого рельсового разрезного калибра, существенно улучшает качество рельсов и повышает выход рельсов первого сорта.

Годовой экономический эффект составляет 2700 тыс. рублей в ценах 1998 года.

Фланцевые профили малых размеров прокатывают на стане 450 из заготовки сечением 120x120 мм. Первые четыре пропуска производятся в клети трио, где расположены два сопряженных ящичных калибра.

Для повышения стойкости валков, устойчивости прокатки и улучшения качества продукции с участием диссертанта разработана новая система сопряженных ящичных калибров.

Повышение устойчивости проката и улучшение качества продукции достигаются вследствие того, что раскат из калибра верхнего горизонта надежно центрируется в нижнем ручье нижнего валка боковыми наклонными участками. По данной разработке получен патент Российской Федерации № 1821249.

На ОАО «КМК» с участием диссертанта разработана и внедрена новая технология прокатки фланцевых профилей в наклонных разрезных калибрах.

Новая технология включает прокатку исходной заготовки в ящичном калибре с выпуклостью дна ручьев, прокатку в наклонных разрезных балочных калибрах с гребнями и дальнейшую прокатку в швеллерных калибрах.

Угол наклона разрезных балочных калибров предусматривается в пределах 43-45°.

Раскат из ящичного калибра после кантовки на 45° прокатывают на диагональ в наклонном разрезном балочном калибре, при этом углы при вершине фланца принимают равными, что обеспечивает надежное центрирование полосы в калибре.

После прокатки в первом разрезном балочном калибре раскат кантуют на 90° и задают во второй наклонный разрезной балочный калибр. При этом равенство углов при вершине фланца сохраняется.

Внедренная технология прокатки характерна тем, что фланцы в разрезных калибрах получены за счет прямого вертикального обжатия, чгго снижает величину растягивающих напряжений на кромках фланца и повышает качество проката. За счет уменьшения абсолютного обжатия захват металла валками улучшается, что позволило увеличить производительность прокатного стана на 5%.

На разработанные технологии получены патенты Российской Федерации № 203078, № 2133159 и положительное решение на заявку №97122314.

Годовой экономический эффект составляет 210 тыс. рублей в ценах 1998 года.

Для расширения диапазона применения роликовых проводок применительно к прокатке угловой стали и швеллеров диссертантом разработана новая конструкция вводной роликовой проводки.

Настройка проводки относительно калибра осуществляется путем ее перемещения вместе с проводковым брусом, на котором проводка установлена, в зависимости от того, какой ручей роликов необходим для работы. При использовании роликовой вводной проводки резко сокращается количество роликов, улучшается качество поверхности профилей и повышается производительность прокатного стана.

На конструкцию роликовой проводки получен патент Российской Федерации № 2048223.

Для устойчивого захвата металла валками, облегчения условий труда и повышения производительности, в том числе и при прокатке фланцевых профилей в черновых калибрах диссертантом разработан способ задачи раскатов при прокатке в клетях трио.

Таким образом, диссертантом разработан способ задачи раскатов при прокатке в клети трио, включающий задачу раската в калибр нижнего горизонта и калибр верхнего горизонта посредством вводной коробки, при этом раскат удерживается за его среднюю часть.

За разработку способа задачи раскатов при прокатке в клетях трио получен патент Российской Федерации № 1811921.

Суммарный годовой экономический эффект от внедрения разработок по механизации прокатки фланцевых профилей составил 190 тыс. рублей в ценах 1998 года.

Основные выводы по работе

1. Используя метод верхней оценки, приведены теоретические решения, которые позволили оценить эффеетивность формоизменения металла при его прокатке в открытых и наклонных разрезных калибрах. Расчеты показали, что формоизменение металла в наклонном разрезном калибре происходит более эффективно (на 18%), чем в открытом разрезном калибре и такую конструкцию калибра следует рекомендовать к внедрению.

2. Проведено исследование деформированного состояния металла при односторонней и двухсторонней разрезке применительно к прокатке рельсов. По данным замера ячеек составного образца построены графики деформации металла при его прокатке в ящичных калибрах с двухсторонней разрезкой, трапецеидальных калибрах и разрезном рельсовом калибре.

На основе теоретических, лабораторных и промышленных исследований внедрены совершенствованные технологии по прокатке рельсов Р65. Внедрение двухсторонней разрезки заготовки со стороны головки и подошвы будущего рельса, изменение конструкции трапецеидальных калибров и применение наклонного разрезного калибра позволило увеличить выход рельсов Р65 первого сорта на 1,31%. Экономический эффект от внедрения этих работ составляет 2700 тыс. рублей в ценах 1998 года.

3. Проведено исследование деформированного состояния металла в открытых разрезных калибрах при двухсторонней разрезке. Предложен новый способ разрезки металла в наклонных разрезных калибрах (патенты России №№ 2103078 и 2133159 и положительное решение по заявке №97122314).

Изучено деформированное состояние в наклонных разрезных калибрах. На основе теоретических, лабораторных и производственных исследований разрезка в наклонных разрезных калибрах внедрена в производство при прокатке швеллера № 10.

Экономический эффект от внедрения этих работ составляет 210 тыс. рублей в год в ценах 1998 года.

4. Проведено исследование пластических свойств стали СтЗ. Испытания проводили при температурах 900-1250°С путем скручивания образцов до разрушения, растяжением образцов а также прокаткой на клин. Установлено, что сталь СтЗ имеет высокие пластические свойства в интервале температур горячей прокатки. Проведен расчет степени использования ресурса пластичности при разрезке металла на свободной поверхности закрытого фланца. Расчеты показали, что при разрезке металла при температуре 1100° степень использования пластичности составляет 12% и поэтому рекомендовано деформировать металла с более высокими обжатиями в наклонных разрезных калибрах.

5. Разработана комплексная механизация стана 450 для прокатки швеллера № 10 в наклонных разрезных калибрах (патенты России № 1811921, № 2048223, № 1821249).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах.

1. Ерастов В.В., Пятайкин Е.М., Сергеев Н.М. Общий алгоритм расчета процессов трехмерной и плоской деформации. /Изв. вузов. Черная металлургия. 1997. №2. с.29-32.

2. Ерастов В.В., Пятайкин Е.М., Мезенцев В.В. Алгоритм расчета процессов осесимметричной деформации с учетом инерционных сил на основе полей скоростей из непрерывно деформируемых областей. / Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. № 4. с.42-45.

Перетятько В.Н., Пятайкин Е.М., Браунштейн Е.Р. ■ Деформация металла в разрезном рельсовом калибре при прокатке рельсов Р-65. / Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. № 4. с.23-25.

4. Перетятько В.Н. Пятайкин Е.М., Браунштейн Е.Р. Формоизменение металла в трапецеидальных калибрах при прокатке рельсов Р-65 / Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. № 8. С.41-43.

5. Пятайкин Е.М., Дорофеев В.В., Шарапов И.А., Марамзин B.C. Совершенствование-ящичных сопряженных калибров/ Сталь. 1993 .№1 с.53-56.

6. Пятайкин Е.М., Марамзин B.C., Шарапов И.А., Дорофеев В.В. Новый способ прокатки фланцевых профилей в черновых калибрах/ Производство проката. 1998. № 6. С.

7. Пятайкин Е.М., Перетятько В.Н. Состояние и перспективы развития прокатного производства на ОАО «КМК» / Черная металлургия Кузбасса: пути преодоления кризиса. Новокузнецк. Изд-во. СибГИУ. 1998. с.40-43.

В. Перетятько В.Н., Пятайкин Е.М., Марамзин B.C. и др. Совершенствование технологи прокатки двутавров в черновых калибрах. (В кн.: Актуальные проблемы материаловедения в металлургии. Сборник - Новокузнецк. Изд. СибГГМА. 1997. с.68-69.

9. Перетятько В.Н., Пятайкин Е.М. Деформация металла в открытых разрезных калибрах. / Изв. вузов. Черная металлургия. 1999. № 3. с.39-41

Ю.Перетятько В.Н., Пятайкин Е.М., Марамзин B.C. и др. Деформация металла в наклонных разрезных калибрах. / Изв. вузов. Черная металлургия. 1999. №4. с. 25-29.

11. Патент 2103078. Российская Федерация. Способ прокатки фланцевых профилей в черновых калибрах. / В.С.Марамзин, Н.А.Шарапов, Е.МЛятайкин и др. 16.10.96.

12. Патент 2I33I59. Российская Федерация. Способ прокатки несимметричных профилей швеллерной формы. / И.А.Шарапов, В.С.Марамзин, Е.МЛятайкин и др. 10.04.97.

13. Патент 2048223. Российская Федерация. Вводная роликовая проводка. / И.А.1Нарапов, В.С.Марамзин Е.М.Пятайкин и др. 17.06.91.

14. Патент 1821249. Российская Федерация. Система ящичных сопряженных калибров. / В.В.Дорофеев, И.А.Шарапов, Е.М.Пятайкин и др. 29.04.98.

15. Патент 1811921. Российская Федерация. Способ задачи раската при прокатке в клети трио. / Д.Х.Ащеулов, А.М.Корчемный, Е.М.Пятайкин и др. 09.04.91.

г. Новокузнецк, ЛОТ ОАО "КМК" 2000 г., зак<^г##тир. /¿>¿2

Введение.

1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования.

1.1. Средняя вытяжка при неравномерном обжатии.

1.2. Исследование деформации металла при двухсторонней разрезке

1.3. Исследование деформации металла при односторонней резке

1.4. Деформация металла в разрезном рельсовом калибре.

1.5. Пластические свойства стали СтЗ.

1.6. Применение метода верхней оценки для расчета эффективности деформации металла в разрезных калибрах.

1.7. Обоснование задачи исследования.

2. Эффективность деформации металла в разрезных калибрах

2.1. Эффективность деформации металла в симметричном разрезном калибре.

2.2. Эффективность деформации металла в несимметричном разрезном калибре.

3. Методика исследования.

3.1. Лабораторные исследования.

3.1.1. Выбор материала.

3.1.2. Изготовление составных образцов.

3.1.3. Испытания стали СтЗ на пластические свойства.

3.2. Производственные исследования.

3.2.1 Технология прокатки в рельсобалочном цехе.

3.2.2. Технология прокатки в сортопрокатном цехе (стан 450)

3.3. Обработка результатов.

4. Результаты исследований.

4.1. Деформация металла в двухсторонних разрезных калибрах при прокатке рельсов Р65.

4.2. Деформация металла в открытых разрезных калибрах при прокатке швеллера 10.

4.3. Деформация металла при односторонней разрезке в трапецеидальных калибрах.

4.4. Деформация металла в разрезном рельсовом калибре при прокатке рельсов Р65.

4.5. Пластичность стали СтЗ.

4.6. Деформация металла в наклонных разрезных калибрах.

5. Внедрение в производство результатов исследований.

5.1. Усовершенствование технологии прокатки рельсов Р65.

5.2. Усовершенствование технологии прокатки швеллера 10.

5.3. Механизация прокатки фланцевых профилей.

Актуальность работы. Среди различных фасонных профилей проката особое место занимают фланцевые профили, к которым относятся двутавровые балки, рельсы и швеллеры. Характерной особенностью фасонных профилей является то, что они имеют форму, значительно отличающуюся от формы исходной заготовки - обычно квадратного или круглого сечения. Следовательно, прокатка таких профилей идет с большой неравномерностью обжатий, которая особенно наглядно проявляется в разрезных калибрах [1].

Разрезной калибр характеризуется наличием одного или двух гребней, при помощи которых заготовка прорезается на определенную глубину, при этом вытяжка отдельных частей разрезаемого металла различна. Имеется большое количество работ [2 - 26], которые позволяют определить коэффициент средней вытяжки при неравномерном обжатии.

Анализ калибровок прокатных валков показал, что разрезные калибры в основном определяют форму и качество готового фасонного профиля [1, 2, 13].

Исследование формоизменения металла при прокатке в разрезных калибрах, а также рациональная конструкция калибра и выбор режимов деформации позволяют значительно улучшить качество выпускаемой продукции.

Таким образом, исследование формоизменения металла при прокатке в разрезных калибрах, анализ калибровок, разработка новых методов разрезки металла с целью повышения качества проката является весьма актуальной задачей, как в научном, так и в практическом плане. 5

Цель работы. Основной целью работы является совершенствование существующих технологий прокатки металла в разрезных калибрах и разработке новых технологий разрезки металла с целью повышения качества готовой продукции.

Научная новизна состоит в разработке научных основ совершенствования технологий прокатки фасонных профилей в разрезных калибрах и разработке новых технологий разрезки и содержит новые положения и данные:

1. Применение метода верхней оценки для анализа эффективности деформации металла при прокатке в разрезных калибрах.

2. Исследование деформационного состояния металла при прокатке его в разрезных калибрах и разработке новой технологии разрезки заготовки в прокатных разрезных калибрах.

3. Исследование пластичности стали СтЗ и научное обоснование возможности прокатки ее с применением новой технологии разрезки в наклонных разрезных калибрах.

Достоверность результатов и выводов подтверждается использованием достоверных методик, которые подтверждаются теоретическими исследованиями. Анализ деформации металла при прокатке базируется на фундаментальных положениях теории пластичности и результаты анализа подтверждены данными других исследователей. Результаты теоретических исследований достоверны и подтверждаются данными опытной прокатки и практическим внедрением в производство. 6

Практическая ценность. Результаты исследований использованы для разработки и внедрения в производство улучшенных технологий прокатки железнодорожных рельсов. Улучшение технологии позволило увеличить выход 1 сорта для рельсов Р65 на 1,31%.

Разработана и внедрена прокатка швеллера № 10 с использованием новой технологии разрезки, что позволило улучшить качество швеллера.

Разработана и внедрена комплексная механизация стана 450, оснащенного клетями трио при прокатке фланцевых профилей.

Реализация результатов работы в промышленности. Усовершенствованная технология прокатки железнодорожных рельсов Р65 внедрена на ОАО "Кузнецкий металлургический комбинат" с годовым экономическим эффектом 2700 тыс. руб. в ценах 1998 г.

Экономический эффект от внедрения прокатки швеллера №10 с использованием новой технологии разрезки составляет 210 тыс. рублей в ценах 1998 г.

Экономический эффект от внедрения комплексной механизации стана 450 при прокатке фланцевых профилей составляет 190 тыс. рублей в ценах 1998 г.

Апробации работы. Основные положения диссертационной работы доложены на двух Международных конференциях по прочности и пластичности металлов и сплавов в условиях внешних энергетических воздействий (Новокузнецк, 1993 и 1995 гг.), на ежегодных заседаниях государственной рельсовой комиссии (1993 - 1998 гг.), на Международной конференции "Актуальные проблемы материаловедения в металлургии" (Новокузнецк, 1997 г.), на Межгосу7 дарственной конференции "Проблемы развития металлургии Урала на рубеже XXI века" (Магнитогорск, 1996), первом и втором Международном конгрессе Союза прокатчиков (Магнитогорск, 1995, Череповец, 1997).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 10 научных статьях и 5 патентах на изобретения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 9 таблиц, и библиографию из 140 наименований.

Выводы по работе

1. Используя метод верхней оценки, приведены теоретические решения, которые позволили рассчитать эффективность формоизменения металла при его прокатке в открытых и наклонных разрезных калибрах. Расчеты показали, что формоизменение металла в наклонном разрезном калйбре происходит более эффективно (на 18%), чем в открытом разрезном калибре, и такую конструкцию калибра следует рекомендовать к внедрению.

2. Проведено исследование деформированного состояния металла при односторонней и двухсторонней разрезке применительно к прокатке рельсов. По данным замера ячеек составного образца построены графики деформации металла при его прокатке в ящичных калибрах с двухсторонней разрезкой, трапецеидальных калибрах и разрезном рельсовом калибре.

На основе теоретических, лабораторных и промышленных исследований внедрены усовершенствованные технологии по прокатке рельсов Р65. Внедрение двухсторонней разрезки заготовки со стороны головки и подошвы будущего рельса, изменение конструкции трапецеидальных калибров и применение наклонного разрезного калибра позволило увеличить выход рельсов Р65 первого сорта на 1,31%. Экономический эффект от внедрения этих работ составляет 2700 тыс. рублей в ценах 1998 года.

3. Проведено исследование деформированного состояния металла в открытых разрезных калибрах при двухсторонней разрезке. Предложен новый способ

152 разрезки металла в наклонных разрезных калибрах (патенты России №2103078 и №2133159 и положительное решение по заявке №97122314).

Изучено деформированное состояние в наклонных разрезных калибрах. На основе теоретических, лабораторных и производственных исследований разрезка в наклонных разрезных калибрах внедрена в производство при прокатке швеллера №10. Экономический эффект от внедрения этих работ составляет 210 тыс. рублей в год в ценах 1998г.

4. Проведено исследование пластических свойств стали СтЗ. Испытания проводили при температурах 900- 1250°С путем скручивания образцов до разрушения, растяжения образцов, а также прокаткой на клин. Установлено, что сталь СтЗ имеет высокие пластические свойства в интервале температур горячей прокатки. Проведен расчет степени использования ресурса пластичности при разрезке металла на свободной поверхности закрытого фланца. Расчеты показали, что при разрезке металла при температуре 1100°С степень использования пластичности составляет 12% и поэтому рекомендовано деформировать металл с более высокими обжатиями в наклонных разрезных калибрах.

5. Разработана комплексная механизация стана 450 для прокатки швеллера №,10 в наклонных разрезных калибрах (патенты России №1811921, №2048223 и №1821249).

1. Полухин П. И. Прокатка и калибровка двутавровых балок М.: Металлург-издат- 1956- 176 с.

2. Бахтинов Б. П., Штернов М. М. Калибровка балок и швеллеров М.: Ме-таллиздат - 1950 - 179 с.

3. Тафель В. Прокатка и калибровка валков М.: Гостехиздат - 1931.

4. Тафель В., Вагнер Г. О заполнении калибров.// Домез 1934. №4.

5. Тафель В., Вагнер Г. Исследование способа Экелунза для определения высоты слитка.// Гипромез.- 1930. №8-9.

6. Лендл. Бласт Фернес Энд Стил Плант 1943. №3. - С. 325- 331.

7. Лендл. Айрон Энд Стил.- 1943. т 16. №14. С. 460- 464.

8. Лендл. Айрон Энд Стил.- 1943. т 16. №14. С. 532- 536.

9. Лендл. Айрон Энд Стил.- 1943. т 17. №4. С. 173- 179.

10. Ю.Шадрин В. А. Исследование коэффициента деформации полосы при прокатке в сложных калибрах.// Уральская металлургия 1935. №10.

11. П.Тарновский И. Я. О неравномерности деформации полосы при прокатке.// Сталь.-1941. №6.

12. Мутьев М. С. Расчет заполнения разрезного калибра.// Сталь 1947. №4.

13. Чекмарев А. П., Мутьев М. С., Машковцев Р. А. Калибровка прокатных валков.- М.: Металлургия 1971- 512 с.

14. Соколов Л. Д. К вопросу о неравномерности деформации при прокатке.//154

15. Сталь,- 1946. №6.- С. 375- 377.

16. Соколов Л. Д. Новый метод расчета двутавровой балки.// Сталь 1952. №3.-С.

17. Соколов Л. Д. .// Сталь.- 1947. №3,- С. 271- 273.

18. Соколов Л. Д. .// Сталь.- 1948. №5.- С. 441- 445.

19. Есипов В. Д. Исследование средней вытяжки в сложных разрезных калибрах с использованием смещений по высоте площади.// Изв. вузов. Черн. Металлургия.- 1989. №9.- С. 67-71.

20. Есипов В. Д. Определение средней вытяжки в П и Ш- образных калирах с использованием смещений по площади.// Изв. вузов. Черн. Металлургия-1989. №12.-С. 46-49.

21. Есипов В. Д. Определение коэффициента вытяжки в сложных разрезных калибрах.// Сталь.- 1988. №3.- С. 45- 48.

22. Есипов В. Д. Расчет заполнения фланцев в сложных разрезных калибрах.// Сталь.- 1990. №1.- С. 52- 54.

23. Есипов В. Д. Распределение обжатия между валками асимметричных разрезных калибрах.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1987. №6 - С. 47- 50.

24. Челышев Н. А., Дрошинский В. М. и др. Деформация металла в ящичных калибрах рельсобалочного стана КМК с применением разрезки.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1966. №4-С. 99- 104.

25. Чигиринский В. В., Деревянко В. Н. Исследование формоизменения в условиях неравномерного обжатия по ширине.// Изв. вузов. Черн. Металлургия1551983. №9.- С. 52- 56.

26. Бажутин В. В., Колмогоров В. Л., Смирнов В. К. и др. Прокатка заготовки широкополосного двутавра в открытых разрезных калибрах. Сообщение 1.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1972. №12 - С. 121-125.

27. Сообщение 2.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1973. №2 - С. 90- 94.

28. Тимофеев В. В., Смирнов В. К., Бажутин В. В. Некоторые вопросы формирования качества поверхности двутавровых заготовок. Сообщение 1.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1977. №2 - С. 47- 50.

29. Сообщение 2.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1977. №4 - С. 59- 62.

30. Тимофеев В. В., Смирнов В. К., Киселев Г. А. Напряженно- деформированное состояние на поверхности кромок фланцев при прокатке в закрытых разрезных калибрах.// Изв. вузов. Черн. Металлургия 1979. №2 - С. 71- 74.

31. Критинин И. А. и др. Совершенствование калибровок валков для прокатки рельсов в рельсобалочном цехе КМК.- В сб.: Производство железнодорожных рельсов и колес. Вып.1. Изд. УкрНИИМета. Харьков 1973- С. 24 - 27.

32. Критинин И. А. и др. Совершенствование калибровок валков для прокатки рельсов в рельсобалочном цехе В сб.: Кузнецкие металлурги в борьбе за технический прогресс. Кемерово - 1974- С. 12 - 18.

33. Полухин П. И., Грдина Ю. В., Зарвин Е. Я. Прокатка и термическая обработка рельсов М.: Металлургиздат - 1962 - 510 с.

34. Кучко И. И., Скороходов Н. Е. Анализ калибровок железнодорожных рельсов.// Сталь.- 1952. №5.- С. 1112- 1115.156

35. Александров П. А., Тришевский И. С. Повышение качества рельсов путем улучшения и унификации калибровок.// Сталь 1954. №5 - С. 434- 441.

36. Хлебников В. П., Фрадкин М. Д., Чеховский П. А. К вопросу о рациональной калибровке рельсов.// Сталь 1954. №5 - С. 441- 478.

37. Кучко И. И., Серкин М. Г., Сороко Л. И. О рациональной калибровке рельсов.//Сталь.-1956.№ 5,-С. 438-445.

38. Челышев Н. А., Дрошинский В. М. Деформация в тавровых калибрах при прокатке рельсов типа Р50.// Сталь 1964. №11- С. 432- 436.

39. Браунштейн Е. Р., Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М. Деформация металла в трапецеидальных калибрах. Актуальные проблемы материаловедения в металлургии. Сб. тез. док./ Сиб. Гос. горно- металлургическая академия Новокузнецк. СибГГМА- 1997.-с. 67- 68.

40. Перетятько В. Н., Кузнецов А. Ф. Горячая прокатка листовой нержавеющей стали.- Кемерово. ККИ 1989 - 252 с.

41. Перетятько В. Н. Пластичность стали при горячей деформации./ В сб.: Обработка металлов давлением. Свердловск. Издание УПУПИ- 1982 С. 5864.

42. Перетятько В. Н., Зайков М. А. Пластичность углеродистых сталей.// Изв. вузов. Черная металлургия.- 1961. №6 С. 67- 74.

43. Ростовцев А. Н., Перетятько В. Н., Самойлов В. М. и др. Исследование пластичности углеродистых сталей в области температур горячей обработки давлением./ В сб.: Физика твердого тела. Вып. 1.Кемерово,- 1976.- С. 90157107.

44. Колмогоров В. Л. Напряжения, деформация, разрушение М.: Металлургия.- 1970.- 229 с.

45. Пластичность и разрушение./ Под ред. Колмогорова В. Л М.: Металлургия.-1977.-366 с.

46. Деформируемость и качество./ В. А. Паршин, Е. Г. Зудов, В. Л. Колмогоров и др.- М.: Металлургия 1979.-192 с.

47. Алюшин Ю. А., Рудас Г. Я. Кинематически возможные поля скоростей из жестких блоков для процессов трехмерной деформации.// Изв. вузов. Черная металлургия.- 1973. №10. С 68- 73.

48. Алюшин Ю. А., Еленев С. А. Применение энергетического метода для расчета и анализа процессов пластического формоизменения металлов.// Исследование процессов пластической деформации: Сб. ст.- М.: Наука, 1965 С 106- 133.

49. Алюшин Ю. А. Определение верхней оценки удельных усилий при прессо-ванци металлов.// Кузнечно- штамповочное производство. 1965, №1, с.10-13.

50. Алюшин Ю. А., Волков И. С., Еленев С. А. Определение оптимального угла наклона конической матрицы.// Кузнечно-штамповочное производство. 1964, №10, с. 17- 19.

51. Алюшин Ю. А. Определение удельных усилий и минимальных обжатий при прессовании методом верхней оценки.// Кузнечно- штамповочное производ158ство. 1965, №4, c.l9- 25.

52. Avitzur В. Strain- Rate Effects in Plastic Flow through Conical Converging Diee Trans.ASME, 1967, Ser. B, №89, pp. 556- 562.

53. Бекофен В. Процессы деформации M.: Металлургия, 1977 -228 с.

54. Березовский Б. Н., Пучков А. А. Решение задач о вальцовке с уширением методом верхней оценки В кн.: Повышение качества и эффективности производства деталей сельскохозяйственных машин. Ростов- на- Дону, 1983.-с. 146-151.

55. Березовский Б. Н., Ураждин В. И., Ураждина JI. С. Решение объемной задачи пластического формоизменения с использованием МКЭ.// Изв. вузов. Черная металлургия, 1982. №8 С. 50- 54.

56. Green А. P. On the Use of Hodographs in Problems of Plane Plastic Strain.- J. Mech. Phys. Solids, 1953, № 2, pp. 73-81.

57. Гун Г. Я., Прудкковский Б. А., Полухин П. И. Некоторые вопросы теории прессования в несимметричные и многоочковые матрицы// Изв. вузов. Черная металлургия. 1964, № 10 С.75- 81.

58. Джонсон В., Куда X. Механика процесса выдавливания металлов.- М.: Металлургия, 1965- 174 с.

59. Джонсон В, Меллор П. Теория пластичности для инженеров М.: Машиностроение, 1979- 568 с.

60. Johnson W. Cavity Formation and enfolding defects in plain strain extrusion using a shaped punch.// Appl. Sci. Res., Sect. A, 1959, №8, pp. 228- 236. 4159

61. Johnson W. An elementary Consideration of Some extrusion defects.// Appl. Sci. Res., Sect. A, 1958, №17, pp. 437- 443.

62. Jonson W. and Kudo H. The use of Upper- bound Solutions for the determination of temperature distributions in fast hot rolling and axi-symmetric extrusion processes.// Int. J. Mech. Sci., 1960, №1, pp. 175- 191.

63. Илясов В. В. Вариант метода верхней оценки, учитывающий упрочнение металла- В кн.: Обработка металлов давлением. Ростов- на- Дону, 1977. с. 2732.

64. К возможности использования нелинейного математического программирования в методе верхней оценки/ Ю. А. Алюшин, В. Е. Логинов, В. В. Ерастов и др.// Изв. вузов. Черная металлургия. 1977. №8. С 84- 87.

65. Kudo Н. Some analytical and experimental studies of axi-symmetric cold forging and extrusion-1 Int. J. Mech. Sci., 1960, №2, pp. 102- 127.

66. Коорап D. C. A. and Lance R. H. On linear programming and plastic limit analysis.// J. Mech. Phys. Solids, 1965, №13, pp.77- 78.

67. Kudo H. and Tamura K. Analysis and experiment in V- groove forming -1, II, III and IV.// Ann. CIRP, 1969, N917, pp.297-328.

68. Нагнал В. Анализ прессования по схеме плоской деформации через матрицы различных профилей с использованием функции тока.// Труды американского общества инженеров- механиков. Конструирование и технология машиностроения, 1977, №3, с.215- 220.

69. Прагер В., Хедж П. Г. Теория идеально пластических тел. М.: Иностранная160литература, 1956-398 с.

70. Степанский J1. Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением М.: Машиностроение, 1979.-215 с.

71. Степанский J1. Г. Пластическое течение металла при двухсторонней закрытой прошивке// Кузнечно- штамповочное производство. 1964, №3, с. 8- 11.

72. Степанский JI. Г. Расчет «застойных» зон металла при прессовании// Кузнечно- штамповочное производство. 1963, №10, с. 1- 3.

73. Степанский JI. Г. О границах очага пластической деформации при выдавливании// Вестник машиностроения. 1963, №9, с. 59- 62.

74. Томленое А. Д. Теория пластического деформирования металлов М.: Металлургия, 1972.-408 с.

75. Тарновский И. Я., Поздеев А. А., Ганаго О. А. Деформации и усилия при обработке металлов давлением-М.: Машгиз, 1959 304 с.

76. Томленов А. Д. Приближенный энергетический метод определения усилий, вызывающих пластическое течение металлов.// Кузнечно- штамповочное производство. 1962, №8, с. 8- 11.

77. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969 - 174 с.

78. Ерастов В. В., Пятайкин Е. М., Сергеев Н. М. Общий алгоритм расчета процессов трехмерной и плоской деформации.// Изв. вузов. Черная металлургия, 1997. №2.-С. 29-32.

79. Usui Е. and Masuko М. Fundamental study on threedimensional Machining-1 and1611..- Bull. ISME, 1973, №16, pp. 1214- 1232.

80. Ерастов В. В., Пятайкин E. M., Мезенцев В. В. Алгоритм расчета процессов осесимметричной деформации с учетом инерционных сил на основе полей скоростей из непрерывно деформируемых областей.// Изв. вузов. Черная металлургия, 1997. №4.- С. 42- 45.

81. Хилл Р. Математическая теория пластичности М.: ГНИЛ, 1956 - 407 с.

82. Hodge P. G. Approximate solutions of problems of plane plastic blow.// J. Appl. Mech., 1950, № 17, pp. 257- 267.

83. Hailing J. and Mitchell L. A. Use of Upper bound Solutions for Predicting the Pressure for the Plane Strain Extrusion of Materiale.// J. Mech. Eng. Sci., 1964, №6, pp. 240- 249.

84. Haddow J. B. and Johnson W. Bounds for the loads to Compress Plastically Square Discs between Rough Dies.// Appl. Sci. Res., Sect. A, 1961, WIG, pp.471473.

85. Shield R. T. and Drucker D. C. The application of limit analysis to Punch indentation Problems.// J. Appl. Mech., 1953, № 20, pp. 453- 465.

86. Янг С. Т. Применение решения по верхнему пределу к задачам о трехмерном выдавливании и прошивке Труды американского общества инженеров- механиков. Конструирование и технология машиностроения, 1962, №4, с.З- 4.

87. Kudo Н. Some analytical and experimental studies of Axi- symmetric Cold forging and extrusion- II.// Int. J. Mech. Sci., 1961, №3, pp. 91- 117.

88. Чижиков Ю. M. Теория подобия и моделирования процесса обработки ме162таллов давлением М.: Металлургия - 1970 - 296 с.

89. Чекмарев В. П., Фень Г. А., Шаломчак Г. Г. и др. Теория прокатки М.: Металлургия-1975-248 с.

90. Смирнов- Аляев Г. А., Чикидовский В. Н. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением JL: Машиностроение - 1972 - 360 с.

91. Тарновский И. Я. Формоизменение при пластической обработке металлаМ.: Металлургиздат.- 1954 532 с.

92. Тарновский И. Я., Поздеев А. А., Ляшков В. Б. Деформация металла при прокатке Свердловск.: Металлургиздат - 1956 - 280 с.

93. Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением. Учебник для вузов-М.: Металлургия.- 1986 -688 с.

94. Испытание стали методом горячего скручивания.// Бюллетень ЦИИН 1947. №20 (90).-С. 25-27.

95. Виноград М. П. Испытание стали на горячее скручивание на заводе "Электросталь".//Бюллетень ЦНИИН.- 1948. №7 (99)- С. 48-51.

96. Мошнин Е. Н., Бережковский Д. И. Механические свойства сталей при высоких температурах и различных схемах деформации.// Металловедение и термическая обработка металлов 1957. №4 — С. 18-21.

97. Зуев М. И., Култыгин В. С. и др. Пластичность стали при высоких температурах-М.: Металлургиздат 1954 - 102 с.

98. Tsukatota Fujio, Suzuki Takasi. Tetsu to hagane ouersear 1962. T.2. №2. S.61.

99. Tobisowa Seidsu. Tetsu to hagane.// J. Iron and steel Inst. Japan- 1962. T.48.16311.-8.1080.

100. Поверхностное упрочнение штампов и ножей горячего деформирования металлов./ Ю. И. Федулеев, В. Ф. Коростелев, В. В. Бахмат и др.- М.: ЦНИИ информации. 1987-С. 128. 98.Чижиков Ю. М. Прокатываемость стали и сплавов.- М.: Металлургиздат.-1961.-451 с.

101. Смирнов- Аляев Г. А. Сопротивление металлов пластическому деформированию- Л.: Машгиз 1961.- 462 с.

102. Смирнов- Аляев Г. А. Механические основы пластической обработки металлов.-Л.: Машностроение 1968 - 272 с.

103. Деформация и напряжения при обработке металлов давлением. (П. И. Полухин, В. В. Воронцов, А. Б. Кудрин и др.).- М.: Металлургия. 1974336 с.

104. Чеченев Н. А., Кудрин А. Б., Полухин П. И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением М. : Металлургия. 1977.- 310 с.

105. Гун Г. Я., Полухин П. И. и др. К методике построения координатной сетки в области течения при решении плоской задачи прессования.// Изв. вузов. Черная металлургия 1972. №7.- С. 61- 65.

106. Ренне Н. П. Применение делительной координатной сетки при анализе сложной деформации.// Изв. вузов. Черная металлургия 1971. №1- С. 110113.

107. Дель Г. Д., Новиков Н. А. Метод делительных сеток М.: Машинострое164ние. 1979.- 144 с.

108. Пашков П. О. Пластичность и разрушение металлов- JL: Судпромгиз. 1950.-264 с.

109. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. Пер. с нем-М.: Металлургиздат. 1934 186 с.

110. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики- М.: Наука. 1977352 с.

111. Калиткин Н. Н. Численные методы М.: Наука. 1978.- 326 с.

112. Бахванов Н. С. Численные методы М.: Наука. 1973. Ч.1.- 42 с.

113. Березин И. С., Жирнов Н. П. Методы вычислений М: Наука. Ф.1. 1975-416 с.

114. Томсен Э., Янг Ч., Кобояшн Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов.- М.: Машиностроение. 1969 504 с.

115. Шебейк А. Решение на ЦВМ методом визиопластичности задачи осесим-метричного прессования через матрицу с криволенейной образующей.// Конструирование и технология машиностроения 1972. №3- С. 48- 51.

116. Шебейк А., Кобояшн Ш. Применение вычислительных машин к методу визиопластичности.// Конструирование и технология машиностроения.-1967. №6.-С. 34-37.

117. Алюшин Ю. А. Общий алгоритм расчета плоских и осесимметричных процессов по линиям тока.// Изв. вузов. Черная металлургия 1971. №12-С. 91-96.165

118. Алюшин Ю. А. Исследование деформированного состояния при установившемся осесимметричном формоизменении.// Изв. вузов. Черная металлургия.-1970. №5.-С. 111-116.

119. Алюшин Ю. А., Челышев Н. А. и др. Напряженное и деформированное состояние при осесимметричной осадке.// Изв. вузов. Черная металлургия-1973. №2.-С. 95- 100.

120. Челышев Н. А., Алюшин Ю. А. и др. Определение скоростей деформации при прокатке с применением ЭВМ.// Изв. вузов. Черная металлургия.- 1970. №2.-С. 80- 87.

121. Красневский С. М. Аппроксимация диаграмм пластичности гиперболической кривой./ В кн.: Перспективные методы обработки металлов и повышение эффективности производства. Минск.: Наука и техника. 1981- С. 29- 31.

122. Инженерная теория пластичности./ Под ред. Беляева Минск.: Наука и техника. 1985.-288 с.

123. Справочник машиностроителя./ Под ред. Н. С. Ачеркян М.: Машгиз. 1955. Том1.-568 с.

124. Бржунштейн Е. Р., Перетятько В. Н. Деформация металла в ящичных калибрах при прокатке рельсов Р65.// Изв. вузов. Черная металлургия 1997.1664.- С. 32- 34.

125. Челышев Н. А., Дрощинский В. М. и др. Деформация металла в ящичных разрезных калибрах рельсобалочного стана КМК с применением разрезки.// Изв. вузов. Черная металлургия 1966. №4 - С. 99- 104.

126. Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М. Деформация металла в открытых разрезных калибрах.// Изв. вузов. Черная металлургия 1999. №3- С. 39-41.

127. Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М., Браунштейн Е. Р. Формоизменение металла в трапецеидальном калибре при прокатке рельсов Р 65.// Изв. вузов. Черная металлургия.- 1998. №.8- С.41- 43.

128. Браунштейн Е. Р., Перетятько В. Н., Пятайкин Е.М. М./ В кн.: Актуальные проблемы материаловедения в металлургии. Сб. тез. докл.- Новокузнецк: изд. СиГМА.- 1997.- С. 67-68.

129. Челышев Н. А., Дрощинский В. М., Дарушин Р. Н. и др. Деформация металла при прокатке рельсов типа Р50.// Сталь 1964. №11.- С. 432- 436.

130. Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М., Браунштейн Е. Р. Деформация металла в разрезном рельсовом калибре при прокатке рельсов Р65.// Изв. вузов. Черная металлургия 1998. №.4- С.23- 25.

131. Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М., Марамзин В. С. и др. Деформация металла в наклонных разрезных калибрах.// Изв. вузов. Черная металлургия-1999. №.4-С. 25-29.

132. Перетятько В. Н., Пятайкин Е. М., Марамзин В. С. Совершенствование технологии прокатки двутавров в черновых калибрах./ В кн.: Актуальные167проблемы материаловедения в металлургии. Сб. тез. докл.- Новокузнецк: изд. СибГГМА- 1997.- с. 68- 69.

133. Дорофеев В. В., Шарапов И. А., Пятайкин Е. М. и др. Совершенствование ящичных сопряженных калибров.// Сталь 1993. №1— С. 53- 56.

134. Патент 1821249. Российская Федерация. Система ящичных сопряженных калибров/ В. В. Дорофеев, И. А. Шарапов, Е. М. Пятайкин и др. 29.04.91.

135. Патент 2103078. Российская Федерация. Способ прокатки фланцевых профилей в черновых калибрах/ В. С. Марамзин, И. А. Шарапов, Е. М.Пятайкин и др. 16.10.96.

136. Патент 2133159. Российская Федерация. Способ прокатки несимметричных профилей швеллерной формы/ И. А. Шарапов, В. С. Марамзин, Е. М. Пятайкин и др. 10.04.97.

137. Положительное решение на заявку № 97122314. Российская Федерация. Способ прокатки фланцевых профилей в черновых калибрах/ Е. С. Марамзин, И. А. Шарапов, Е. М.Пятайкин и др. 30.12.97.

138. Патент 2048223. Российская Федерация. Вводная роликовая проводка/ И. А. Шарапов, Е. С. Марамзин, Е. М. Пятайкин и др. 17.06.91.

139. Патент 1811921. Российская Федерация. Способ задачи раската при прокатке в клети трио/ Д. X. Ащеулов, А. М. Корчемный, Е. М. Пятайкин и др. 09.04.91.

140. Пятайкин Е. М.,. Марамзин В. С, Шарапов И. А., Дорофеев В. В. Новый способ прокатки фланцевых профилей в черновых калибрах.// Производство168проката. 1998. №6.

141. Цех сортового проката совместно с Сибирским Государственным индустриальным университетом в течении ряда лет проводили работы по совершенствованию технологии прокатки швеллеров на стане 450.

142. В этих работах принимал участие инженер Пятайкин Е.М.

143. Результаты работ внедрены в производство с годовым экономическим эффектом 210 тыс. руб.

144. Доля инженера Пятайкина Е.М. составляет 21 тыс. руб.

145. Начальник планово-экономического отдела1. И. В. Мурз и н

146. Начальник цеха сортового проката

147. Начальник техническо управления1. УТВЕРЖДАЮ: ;1. Глшшй инженер ОАО «КМК»1. А.И.Катунин 1999г.1. АКТвнедрения комплексных мероприятий по • механизации прокатки фланцевых профилей на стане 450

148. Цех сортового проката в течении последних нескольких лет проводил работы по механизации прокатки фланцевых профилей на стане 450.

149. Итогом этой работы явились разработка новой вводимой роликовой проводки для различных профилей и устройство задачи раскатов при прокатке в клети три.

150. В этих работах принимал участие инженер Пятайкин Е.М.

151. Результаты работ внедрены в производство с годовым экономическим эффектом 190 тыс. руб.

152. Доля инженера Пятайкина Е.М. составляет 19 тыс. руб.

153. Начальник цеха сортового проката

154. Начальник технического управления

155. Начальник планово-экономического отдела1. Е. А.Нюняев1. Л.А.Годик1. И.В.Мурзин