Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). Актуальной задачей для прокатчиков является минимизация затрат на выпускаемую продукцию при условии обеспечения требуемого качества. Для ее решения осуществляются мероприятия по усовершенствованию технологического процесса прокатки, направленные на увеличение длительности кампаний и уменьшение количества переточек валков. На производительность прокатных валков влияют свойства материала рабочего слоя валков, определяющие сопротивление износу, образованию и развитию сетки разгара, устойчивость к налипанию металла. Листопрокатные валки чистовых клетей определяют качество поверхности листового проката, поэтому важно своевременно производить переточки для полного удаления слоя с сеткой разгара. Глубина съема и приемлемая длительность кампаний зависят от свойств материала рабочего слоя валков. Для улучшения свойств прокатных валков изготовителям валков важно иметь информацию о результатах эксплуатации валков в станах, позволяющую провести анализ влияния химического состава и структуры рабочего слоя валков на их производительность. Проведение такого анализа позволит улучшить структуру и свойства применяемых материалов и разработать новые. Цель работы. Исследование влияния химического состава рабочего слоя индефинитных листопрокатных валков чистовых клетей на производительность (наработку) валков, оценка эффективности влияния каждого химического элемента и определение интервалов содержания химических элементов, наиболее эффективно повышающих производительность индефинитных листопрокатных валков. Используемые методы. Создание базы данных по наработке индефинитных листопрокатных валков чистовых клетей, искусственные нейронные сети на основе алгоритма двойственного функционирования. Новизна. Получена нейромодель, позволяющая изучить влияние химического состава рабочего слоя и прогнозировать производительность индефинитных валков. Исследовано влияние углерода, кремния, марганца, хрома, никеля, молибдена, ванадия, ниобия и бора на производительность индефинитных валков. Результаты. Построены графические диаграммы влияния каждого химического элемента на производительность индефинитных валков при постоянных концентрациях остальных элементов. Рассмотрено влияние химических элементов на производительность с точки зрения воздействия их на структуру индефинитного чугуна. Определены эффективные интервалы содержания химических элементов. Практическая значимость. Разработан новый химический состав индефинитного чугуна для рабочего слоя прокатных валков чистовых клетей листопрокатных станов, достигнуто повышение производительности валков на 12–14%.
Ключевые слова
Прокатные валки, индефинитный чугун, химический состав, влияние, производительность, износостойкость.
1. Pritomanova M.I., Vyshinskaya L.R. The effect of silicon on volume changes in thermal cycling of graphitized alloys. Struktura i svoystva chuguna i stali. Nauchnyye trudy [Structure and properties of cast iron and steel. Research papers]. Vol. 26. Ed. by K.P. Bunin. Moscow: Metallurgiya, 1967, pp. 159–168.
2. Spravochnik po chugunnomu lityu [Handbook in iron casting]. Ed. by N.G. Girshovich. 3rd ed. Leningrad: Mashinostroenie, 1978, 758 p.
3. Gimaletdinov R.Kh., Gulakov A.A., Tukhvatulin I.Kh. Influence of chemical composition on the properties of the working layer of centrifugal cast indefinite chill rolls. Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova [Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University], 2016, vol. 14, no. 3, pp. 78–89.
4. Belov V.D., Vdovin K.N., Kolokoltsev V.M., Kovalevich E.V., Ten E.B., Ri Khosen, Ri E.Kh. Proizvodstvo chugunnykh otlivok [Production of iron castings]. Ed. by V.M. Kolokoltsev and Ri Khosen. 2nd ed. Magnitogorsk: Publishing House of Nosov Magnitogorsk State Technical University, 2011, 521 p.
5. Popov V.S., Vasilenko G.I., Nagornyy P.L. Abrasive wear of some high-carbon alloys. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov [Physical metallurgy and heat treatment of metals], 1970, no. 5, pp. 47–48.
6. Freeman R. B. The Relative Wear of Some Hard Metals. Metal Progress, 1937, vol. 31, pp. 281–284.
7. Hirsch W. F. Nickel-Boron Cast Iron for Resistance to Abrasion. Metal Progress, 1938, vol. 34, pp. 230–232.
8. Bor, kaltsiy, niobiy i tsirkoniy v chugune i stali [Boron, calcium, niobium and zirconium in iron and steel]. Translated from English by V.A. Mchedlishvili and V.V. Khovrin. Ed. by S.M. Vinarov. Moscow: GNTI ChTsM, 1961, 460 p.