Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): в современных условиях прокатного производства повышаются требования к качеству поверхности прокатной продукции и, соответственно, качеству прокатных валков. Индефинитные валки, работающие в чистовых клетях листопрокатных станов, должны обладать высокой износостойкостью и устойчивостью к образованию поверхностных микротрещин. Свойства рабочего слоя индефинитных валков определяются структурой индефинитного чугуна. Повысить свойства индефинитного чугуна можно посредством оптимизации его химического состава. Цель работы: исследование влияния химического состава на структуру и твердость рабочего слоя индефинитных валков на основе промышленных данных, определение рациональных концентраций химических элементов для улучшения эксплуатационных характеристик индефинитных валков. Используемые методы: искусственные нейронные сети. Для обработки базы данных применена программная реализация нейронных сетей на основе алгоритма двойственного функционирования, позволяющая обрабатывать массивы информации с множеством входных и выходных данных. Новизна: в результате обработки получена нейромодель, прогнозирующая свойства индефинитного чугуна в исследованных интервалах варьирования химического состава. Исследовано комплексное влияние углерода, кремния, марганца, хрома, никеля, молибдена, ванадия, ниобия и бора на структуру и твердость индефинитного чугуна. Влияние каждого элемента носит нелинейный характер и зависит от концентраций других элементов. Результаты: построены графические диаграммы влияния каждого химического элемента при постоянных концентрациях остальных элементов. Показано изменение соотношения структурных фаз и твердости при варьировании химического состава индефинитного чугуна в рассмотренных пределах. Определены рациональные концентрации химических элементов в изученных пределах. Практическая значимость: произведена корректировка химического состава рабочего слоя индефинитных прокатных валков, отливаемых в ЗАО «Кушвинский завод прокатных валков», получены положительные результаты при эксплуатации прокатных валков в прокатных станах российских и зарубежных предприятий.
Ключевые слова
Прокатные валки, индефинитный чугун, химический состав, твердость, структура, износостойкость.
1. Будагьянц Н.А., Карсский В.Е. Литые прокатные валки. М.: Металлургия, 1983. 175 с.
2. Гималетдинов Р.Х. Производство прокатных валков из высококачественных чугунов. М.: Полтекс, 2000. 329 с.
3. Вдовин К.Н. Прокатные валки: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. 443 с.
4. Воронков Б.В., Колокольцев В.М., Петроченко Е.В. Комплексно-легированные износостойкие чугуны: монография / под ред. В.М. Колокольцева. Челябинск: Печатный салон «Издательство РЕКПОЛ», 2005. 178 с.
5. Хромомарганцевомолибденовые износостойкие чугуны / Л.И. Леви, И.И. Цыпин, М.Е. Гарбер и др. // Литейное производство. 1969. № 9. С. 7–9.
6. Выбор рационального способа получения жидкого чугуна и его химического состава для отливки листовых валков / С.В. Цыбров, А.В. Авдиенко, Е.В. Санарова и др. // Литейные процессы. Магнитогорск: МГТУ, 2004. Вып. 4. С. 39–43.
7. Прокатные валки: монография / Вдовин К.Н., Гималетдинов Р.Х., Колокольцев В.М., Цыбров С.В. Магнитогорск: МГТУ, 2005. 543 с.
8. Влияние легирующих элементов на свойства чугунных валков для горячей прокатки / В.М. Колокольцев, А.В. Науменко, В.А. Куц и др. // Теория и технология металлургического производства. Магнитогорск, 2001. Вып. 2. С. 210–219.
9. Комплексно-легированные белые чугуны функционального назначения в литом и термообработанном состояниях / Э.Х. Ри, В.М. Колокольцев, Ри Хосен и др. Владивосток: Дальнаука, 2006. 275 с.
10. Бор, кальций, ниобий и цирконий в чугуне и стали / пер. с англ. В.А. Мчедлишвили и В.В. Ховрина; под. ред. С.М. Винарова. М.: ГНТИ ЧЦМ, 1961. 460 с.
11. Крукович М.Г., Прусаков Б.А., Сизов И.Г. Пластичность борированных слоев. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 384 с.