Оценка развития теории симметричной и асимметричной горячей прокатки с учетом поперечного перемещения металла в очаге деформации. Разработка новых решений по управлению формообразованием горячекатаных полос и листов. Улучшение технологий производства.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОЛОС И ЛИСТОВ НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ СИММЕТРИЧНОЙ И АСИММЕТРИЧНОЙ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ Работа выполнена в ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» и Липецком государственном техническом университете Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Салганик Виктор Матвеевич доктор технических наук, профессор Чиченев Николай Алексеевич доктор технических наук, профессор Шаталов Роман Львович Защита состоится 2009 г. на заседании диссертационного совета Д217.038.01 при ОАО «Институт Цветметобработка» (119017, Москва, Пыжевский пер., дом 5)Кривые 6 и 7 соответствуют повышенным требованиям EN 10029 (ограниченный допуск), причем кривая 6 относится к полосам и листам шириной более 2750 мм, а кривая 7 - шириной менее 2750 мм. Предельные отклонения для ширины горячекатаных полос с необрезной кромкой по ГОСТ 19903-74 составляют 20 мм при ширине до 1000 мм и 30 мм при ширине свыше 1000 мм, в то время как EN 10029:1991 и DIN 1543(1981) устанавливают 20 мм при ширине до 2000 мм, а DIN 10051(1997) 20 мм при ширине до 1500 мм, 25 мм при ширине свыше 1500 мм. Совершенствование технологий листовой прокатки, позволяющих получать полосы и листы заданных геометрических размеров при сохранении ими плоской формы, а также способов уменьшения остаточных напряжений по ширине (при горячей прокатке остаточными условимся называть напряжения в полосе при выходе из очага деформации без учета релаксации, величина которых определяет форму полос) предполагает получение новых знаний о взаимосвязи параметров прокатки, что приводит к необходимости разработки математических моделей, адекватно отражающих реальные процессы, протекающие в очаге пластической деформации. Впервые полученные в явном виде выражения для распределения погонной нагрузки по ширине полосы при симметричной и асимметричной горячей прокатке полос и листов с учетом поперечного перемещения металла в очаге пластической деформации, а также новые методы управления плоскостностью, разработанные на основании исследований неравномерности полей напряжений и деформаций в прокатываемой полосе, заключающиеся в управлении формой эпюры переднего натяжения, компенсирующей неравномерность вытяжек металла на выходе очага деформации. горячий прокатка деформация лист Новые результаты исследований процесса уширения при горячей прокатке полос и листов, заключающиеся в математических моделях распределения уширения вдоль очага деформации, разработанных на основе строгого обоснования кинематической допустимости нового соотношения скоростей продольного и поперечного перемещения металла в очаге пластической деформации, экспериментальном подтверждении разработанных моделей в лабораторных условиях и на стане горячей прокатки 2000 ОАО «НЛМК», а также впервые разработанная методика количественной оценки распределения остаточных напряжений по ширине при прокатке полос и листов с уширением.Это связано с поперечными перемещениями металла в очаге деформации при неравномерном обжатии по ширине полосы: , где и - величина текущей неравномерности вытяжек и величина средней вытяжки по ширине полосы, и - величина текущей поперечной разнотолщинности и величина средней толщины подката, и - величина текущей поперечной разнотолщинности и величина средней толщины полосы, - коэффициент, учитывающий влияние поперечного перемещения металла в очаге пластической деформации; при плоской схеме деформации = 1. В мощность прокатки входят следующие составляющие: мощность внутренних сопротивлений, мощность внешних сил на границах очага деформации - сил трения скольжения между валками и полосой, переднего и заднего натяжения, усилия движущихся со скоростью рабочих валков и мощности среза. Функция распределения продольных скоростей по ширине полосы задана следующим образом: , где - абсолютное обжатие; - текущая толщина полосы в очаге деформации, аппроксимированная квадратичной параболой; - распределение продольных скоростей металла по ширине полосы в сечении , отнесенное к окружной скорости валка ; - среднее по ширине значение скорости металла в сечении , отнесенное к окружной скорости валка ; - средняя по ширине величина входной скорости полосы, отнесенная к окружной скорости валка ; - средняя по ширине величина выходной скорости полосы, отнесенная к окружной скорости валка . мощность, расходуемая на накопление полосой потенциальной энергии упругого растяжения мощность погонной нагрузки , где - предел текучести материала полосы на сдвиг; - интенсивность скоростей деформаций; - коэффициент трения; - скорость скольжения металла по валку; - продольная скорость скольжения металла по валку; - поперечная скорость скольжения металла по валку; - переднее удельное натяжение. Анализ уравнения (2) показывает: а) с увеличением обжатия неравномерность распределения погонной нагрузки уменьшается, т.к.