Введение к работе
Актуальность работы. В числе главных задач, стоящих перед металлургами, основное место занимают вопросы повышения качества проката, увеличения производства труднодеформируемых марок сталей и выпуска эффективных видов металлопродукции, снижение расхода проката черных металлов на единицу конечной продукнии.
За последнее десятилетие возросла потребность отраслей промышленности в толстолистовом прокате с комплексом прочностных свойств, необходимых для конкретных условий эксплуатации. Кроме того, велика потребность и в ластовом прокате с рифленой поверхностью, который обеспечивает снижение расхода металла и повышение эффективности его использования вследствие приобретения изделиями более высоких служебных свойств. Форма сечения рифленых листов значительно в большей степени, чем гладких, приближается к форме элементов многих готовых изделий, что снижает трудозатраты у потребителя.
Непрерывная интенсификация процессов прокатного производства создает все более напряженные условия эксплуатации валков, предъявляя повышенные требования к их качеству и стойкости.
Условия работы валков горячей прокатки характеризуются сочетанием циклических воздействий температуры и высоких удельных давлений. К рабочим валкам предъявляются повышенные требования по обеспечению высокого качества прокатываемого листа.
В качестве основных требований к материалу листопрокатных валков выдвигают высокую твердость рабочей поверхности (до 85//S ), износостойкость, прочность, достаточную глубину рабочего слоя (до 35 мм), а также повышенную устойчивость к образованию третин термической усталости. Повышенные требования по прочности, пластичности предъявляются и к материалу сердцевины валков.
В сеязе с этим работы, направленные на повышение эксплуатационной стойкости и надежности прокатных валков, являются важными и актуальными.
Цель работы. Повышение эксплуатационной стойкости валков станов 1700 и 3000 МарМК за счет разработки и применения новых материалов, а также технологических операций их подготовки к эксплуатации. Работа выполнена в соответствии с отраслевой комплексной программой ГКНТ СССР № 353 от I.10.1987 г.
Научная новизна.
на осноеє фрактографических исследований поверхности трения и изучения кинетики износа установлены особенности структурных изменения в рабочем слое валков при эксплуатации и определены основные причины повреждаемости;
экспериментальными и теоретическими исследованиями теплового состояния рабочего слоя валка получена математическая модель, описывающая связь базовой величины профилировки одного из валков в комплекте со вторым, с учетом используемого диаметра, температурных поправок и коэффициента теплового расширения материала рабочего слоя;
с учетом требований к материалу вэлкое оценено влияние химического состава, технологии производства на структуру, механические и эксплуатационные свойства нового среднелегироЕэнного чугуна. Получены корреляционные зависимости, оценивающие значимость влияния основных легирующих элементов;
установлена зависимость количества, распределения и размера включений избыточной карбидной фазы на уровень достигаемых свойств и характер износа рабочего слоя двухслойных валков с мар-тенситной и бейнито-мартенситной матрицей'.
Практическая значимость работы. Разработаны и внедрены новые матеріали, технология производства и эксплуатации прокатных валков повышенной стойкости на Мариупольском металлургическом комбинате имени Ильича.
Фактический экономический эффект от внедрения разработок на станах 3000 и 1700 горячей прокатки состэеил 186,946 тыс.рублей в год (доля диссертанта - 30 %).
На защиту выносятся:
особенности и характер влияния структуры и свойств материалов на эксплуатационную стойкость и повреждаемость валков различных исполнений в процессе эксплуатации;
разработанные материалы для валков, технология их производства и эксплуатации, обеспечивающие повышение эксплуатационной стойкости в 1,3...2.0 раза;
результаты внедрения разработок на листовых станах 1700 и 3000 горячей прокатки Мариупольского меткомбината им. Ильича.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Опыт производства и эксплуатации литых и кованых прокатных валков повышенного качества" (г. Москва, 1986 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Задачи технического перевооружения листопрокатного производства" (г. Днепропетровск, 1987 г.); Всесоюзном семинаре "Основные направления ускорения научно-технического прогресса в прокатном производстве" (г. Киев, 1987 г.); научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов (г. Мариуполь, 1986-87 г.г., г. ХарькоЕ, 1985-88 г.г., г. Челябинск, 1988 г. Всесоюзном совещании "Качество толстолистового проката из новых низколегированных сталей и труб для магистральных трубопроводов" (г. Мариуполь, 1989 г.); Ярмарке научно-технических идей (г. Киев, 1989 г.).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 12 статей, в тоы числе получено 5 авторских свидетельств и положительных решений о их выдаче.
Объем и структура диссертационной работы: Работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций. Диссертация изложена на 130 страницах мапшношсного текста, содержит 52 рисунка, 27 таблиц и список литературы из 122 наименований.
