Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние и направления развития производства проволоки для армирующих материалов автомобильных шин 10
1.1 Современные армирующие материалы для автомобильных шин и требования к ним 10
1.2 Современное состояние производства проволоки для армирующих материалов автомобильных шин за рубежом и в Российской Федерации 12
1.2.1 Состояние производства проволоки для армирующих материалов автомобильных шин за рубежом 12
1.2.2 Состояние производства проволоки для армирующих материалов автомобильных шин в Российской Федерации 15
1.3 Направления повышения конкурентоспособности технологических процессов изготовления высокопрочной проволоки 17
1.3.1 Структура, роль и требования к технологическому процессу изготовления проволоки 17
1.3.2 Катанка для производства проволоки 18
1.3.3 Роль операции волочения в технологическом процессе производства проволоки 19
1.3.4 Роль термической обработки проволоки в технологическом процессе 21
1.3.5 Нанесение адгезионных покрытий на проволоку 23
1.3.6 Применение устройств знакопеременного изгиба для повышения пластических свойств бортовой проволоки 23
1.4 Разрушение проволоки при волочении в монолитных волоках 24
1.4.1 Выбор и обоснование модели разрушения проволоки при волочении 24
1.4.2 Расчёт предельного значения критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham 27
1.4.3 Влияние параметров волочения на разрушение проволоки 28
1.4.4 Оценка предельной деформируемости проволоки при волочении 30
1.5 Формирование поверхностного слоя при волочении проволоки 31
1.6 Цели и задачи исследования 34
Глава 2 Исследование разрушения проволоки при волочении в монолитной волоке 35
2.1 Методика исследования величины предельной деформируемости проволоки при волочении 35
2.2 Расчёт предельного значения критерия разрушения 37
2.3 Влияние параметров процесса на величину критерия разрушения С при волочении проволоки 41
2.3.1 Влияние фактора формы очага деформации на критерий разрушения С 43
2.3.2 Влияние коэффициента трения на критерий разрушения С 50
2.4 Разработка методики расчёта режимов волочения проволоки на основе критерия разрушения M.G. Cockcroft- D.J. Latham 51
Выводы по главе 54
Глава 3 Исследование характера течения металла в при поверхностном слое при волочении высокоуглеродистой проволоки 56
3.1 Материал и методика исследования 56
3.2 Результаты моделирования волочения проволоки с фактической шероховатостью поверхности 57
3.3 Оценка влияния угла волочильного инструмента и коэффициента трения на характер и глубину слоя дополнительных сдвиговых деформаций 62
3.3.1 Влияние угла волочильного инструмента на глубину слоя 62
3.3.2 Влияние коэффициента трения на глубину слоя 64
3.4 Металлографические исследования слоя дополнительных сдвиговых деформаций 66
3.5 Разработка практических рекомендаций для волочения тонкой латунированной проволоки 69
Выводы по главе 72
Глава 4 Разработка и реализация промышленной конкурентоспособной технологии производства высокопрочной проволоки для армирующих материалов автомобильных шин в условиях ЗАО «Уралкорд»(г. Магнитогорск) 74
4.1. Разработка требований к высокопрочным армирующим материалам для автомобильных шин 74
4.2. Разработка технологического процесса изготовления проволоки для производства металлокорда повышенной группы прочности «НТ» 75
4.2.1 Требования к тонкой латунированной проволоке 75
4.2.2 Выбор и обоснование технологической схемы производства тонкой высокопрочной латунированной проволоки 76
4.2.3 Определение технических требований к катанке для производства армирующих материалов автомобильных шин повышенной группы прочности 77
4.2.4 Разработка технологического процесса грубо-среднего волочения «светлой» заготовки 78
4.2.5 Разработка технологической схемы процесса изготовления проволоки для металлокорда повышенной группы прочности 83
4.3 Разработка режимов патентирования высокоуглеродистой заготовки 85
4.4 Разработка режимов тонкого волочения латунированной проволоки повышенной группы прочности 86
4.5 Разработка технологического процесса производства бортовой бронзированной проволоки повышенной прочности 89
4.5.1 Разработка режимов деформации грубо-среднего волочения «светлой» заготовки 89
4.5.2 Термическая обработка высокопрочной бортовой проволоки и нанесение бронзового покрытия 90
4.5.3 Применение устройств знакопеременной деформации для повышения потребительских свойств бортовой бронзированной проволоки 91
5 4.5.4 Разработка технологической схемы процесса изготовления бортовой бронзированной проволоки повышенной прочности 92
4.6 Модернизация основного технологического оборудования для производства проволоки для армирующих материалов повышенной прочности в условиях ЗАО «Уралкорд» 94
Выводы по главе 97
Заключение 99
Список литературы 101
Приложение 118
- Выбор и обоснование модели разрушения проволоки при волочении
- Влияние фактора формы очага деформации на критерий разрушения С
- Разработка технологического процесса грубо-среднего волочения «светлой» заготовки
- Модернизация основного технологического оборудования для производства проволоки для армирующих материалов повышенной прочности в условиях ЗАО «Уралкорд»
Введение к работе
Актуальность работы. Увеличение средней скорости передвижения, рост цен на топливо, повышение требований к безопасности автоперевозок привели к необходимости использования автомобильных шин с более жесткими требованиями по ходимости, массе, дисбалансу, потерей на качение и т.д. Для обеспечения указанных технических характеристик современные металлические армирующие материалы для шин - металлокорд и бортовая проволока, должны выдерживать, в первую очередь, высокую разрывную нагрузку при минимальной массе погонного метра. В настоящее время всё большее применение находят армирующие материалы группы прочности «НТ» (2800 - 3200 Н/мм2), для изготовления которых необходима высокопрочная проволока. Производство такой проволоки требует применения заготовки с высоким содержанием углерода, изменения режимов волочения, патентирования и других операций. При этом необходимо добиваться снижения затрат на изготовление проволоки. В связи с чем, разработка и внедрение в производство конкурентоспособных технологических процессов изготовления высококачественной высокопрочной проволоки для изготовления армирующих материалов автомобильных шин является актуальной задачей.
Цель работы: разработка и внедрение научно обоснованных конкурентоспособных технологических процессов производства проволоки высокой прочности для армирующих материалов автомобильных шин.
Указанная цель реализуется путём решения следующих задач:
- разработка методики расчёта режимов волочения высокоуглеродистой проволоки на основе выбора и использования критерия разрушения и оценки влияния фактора формы очага деформации на её разрушение;
- исследование характера течения металла в приповерхностном слое при волочении, оценка влияния факторов волочения на его глубину и разработка практических рекомендаций для расчёта режимов деформации тонкой латунированной высокопрочной проволоки под металлокорд;
- разработка и реализация промышленной конкурентоспособной технологии производства высокопрочной проволоки для армирующих материалов автомобильных шин в условиях ЗАО «Уралкорд» (г. Магнитогорск).
Научная новизна работы:
- разработана оперативная методика оценки разрушения проволоки при волочении с использованием критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham;
- определены условия разрушения центральных слоёв проволоки при волочении в монолитных волоках в зависимости от значений фактора формы очага деформации;
- определён характер течения металла при волочении в приповерхностном слое на границе раздела «деформируемый материал - инструмент».
Теоретическая значимость работы
Разработана методика расчёта режимов деформации высокоуглеродистой проволоки на основе определения критического значения критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham, учитывающая влияние фактора формы очага деформации на разрушение и характер течения металла в приповерхностном слое при многократном волочении в монолитных волоках. Методика универсальна и может быть использована при расчёте режимов деформации при волочении проволоки из различных марок сталей и сплавов.
Практическая значимость работы:
- численно рассчитаны предельные значения критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham для катанки из стали марок 80 и 85;
- разработаны рекомендации по определению режимов волочения проволоки в монолитных волоках, учитывающие глубину слоя дополнительной сдвиговой деформации.
Степень разработанности
Результаты исследований внедрены в производство в виде технологических схем и режимов операций изготовления проволоки для армирующих материалов автомобильных шин высокой группы прочности.
Методология и методы исследований
Для решения поставленных задач использовались методы определения физико-механических свойств катанки и проволоки по стандартным методикам. Определение характера напряжённо-деформированного состояния металла проводилось с использованием программного комплекса «DEFORM» (лицензия: Machine 38808). Металлографические исследования микроструктуры образцов проволоки проводились с помощью оптической и электронной микроскопии. Расширенные опытно-промышленные испытания проводились в условиях действующего производства на оборудовании ЗАО «Уралкорд» (г. Магнитогорск).
Положения, выносимые на защиту:
- оперативная методика определения предельной деформируемости высокоуглеродистой катанки при волочении проволоки на основе критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham;
- результаты исследования разрушения высокоуглеродистой проволоки в зависимости от фактора формы очага деформации и коэффициента трения;
- результаты исследования характера течения металла в приповерхностном слое на границе раздела «деформируемый материал - инструмент» в зависимости от фактора формы очага деформации и коэффициента трения;
- промышленный конкурентоспособный технологический процесс изготовления высокопрочной проволоки для армирующих материалов автомобильных шин в условиях ЗАО «Уралкорд» (г. Магнитогорск).
Степень достоверности научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена большим объёмом выполненных экспериментов с использованием стандартных методов исследования физико-механических свойств исследуемых материалов, использованием программного комплекса «DEFORM» (лицензия: Machine 38808), использованием статистических методов анализа данных результатов исследований. Выводы базируются на современных достижениях теории волочения проволоки, не противоречат её положениям и сопоставлены с данными других исследователей.
Апробация работы
Основные положения работы обсуждены на VI международном конгрессе прокатчиков (г. Липецк, 2005 г.), Международной научно-технической конференции ГОУ ВПО ЧГУ «Прогрессивные процессы и оборудование металлургического производства» (г. Череповец, 2005г.), VIII Международной научно-практической конференции «Техника и технология: новые перспективы развития» (г. Москва, 2013 г.), ежегодных научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И. Носова в 2006 - 2010 гг. (г. Магнитогорск).
Публикации
Результаты работы отражены в монографии, 9-ти статьях, в т.ч. 7-ми статьях в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объём работы
Работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 156-ти наименований. Общий объём диссертации 118 страниц машинописного текста, в том числе 28 рисунков, 14 таблиц и 1 приложение.
Выбор и обоснование модели разрушения проволоки при волочении
В нашей стране в теории обработки металлов давлением наиболее известен критерий Колмогорова В.Л. и Богатова А.А. («трещиноватость») [65,66], характеризующий поражённость микродефектами элементарного объёма, окружающего данную частицу металла. Также на основе теории феноменологического разрушения были предложены критерии разрушения Огородниковым В.А. [67], Делем Г.Д. [68]. В условиях промышленного производства эти критерии не нашли широкого применения из-за трудностей, связанных с получением кривых пластичности. Последние данные по кривым пластичности, которые приводятся в работах [66,69], были получены более 25-ти лет назад. С того времени в технологии выплавки и прокатки стали произошли значительные изменения, а сведения по кривым пластичности для современных материалов отсутствуют и получить их в настоящий момент практически не возможно.
Критерии Колмогорова В.Л. и Богатова А.А. [65,66] развиты Трофимовым В.Н. в работе [70], где предлагается критерий разрушения у/, учитывающий не линейный характер накопления дефектов, значения которого зависят от последовательности чередования этапов деформирования с различными показателями напряжённого состояния. Для практического применения данного критерия также необходимы диаграммы пластичности.
Обзор критериев разрушения (образования осевых трещин) в процессе волочения, используемых за рубежом, представлен N. Roger [71].
Несмотря на множество предложенных критериев пластического разрушения, общим для них является то, что трещинообразование и последующее разрушение при металлообработке происходит под действием растягивающих напряжений. Особенно это актуально для волочения проволоки в монолитных волоках, т.к. по сравнению с другими видами обработки металлов давлением волочение характеризуется действием постоянно приложенного растягивающего напряжения.
Согласно теории Avitzur [72] формирование дефектов в виде центральных разрывов происходит из-за неблагоприятной схемы напряжённого состояния в очаге деформации. Если между упругими зонами на входе в волоку и выходе из волоки нет зоны пластической деформации, обусловленной действием сжимающих напряжений, то накапливается большое растягивающее напряжение, которое может спровоцировать разрушение. Таким образом, тенденция к разрыву по центру увеличивается, когда зона пластической деформации, развившаяся внутри очага деформации, не достигает оси и возникает высокое среднее напряжение вдоль осевой линии (см. рисунок. 1.1).
С учётом схемы напряжённого состояния, по мнению Богатова А.А. [66] с достаточной для инженерных расчётов точностью можно считать, что при волочении прутков и проволоки (J,0 (показатель Лоде) равен -1.
Вышеперечисленным требованиям удовлетворяет критерий, предложенный M.G. Cockcroft - D.J. Latham [73], учитывающий также и накопленную степень деформации, характерную для многократного волочения.
Модель разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham получила широкое применение в зарубежной практике для определения деформируемости металла при различных видах обработки. Как отмечается в работе [74], одной из трудностей, возникающей при использовании модели разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham, является необходимость использования конечно-элементного анализа, однако в последнее время с развитием программных пакетов типа «DEFORM», «LS-DYNA», «ABAQUS» и т.п. данная проблема успешно решается. В частности, модель разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham была использована исследователями из Японии для анализа прочности сварных соединений [75], из Польши - для анализа прокатки [76], из Ирландии [77] - для анализа экструзии, из Южной Кореи - для анализа волочения алюминиевых и магниевых сплавов [78,79], из Франции [80,81], Чехии [82] и Таиланда [83] -для анализа волочения медной и стальной проволоки. В отечественной практике определения степени предельной деформируемости металла модель M.G. Cockcroft - D.J. Latham широкого применения не нашла. Однако, использование предельной работы пластической деформации, которая, по сути, является выражением критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham, при волочении высокоуглеродистой канатной проволоки было обосновано ещё в 1972 году в работе советских учёных [84].
Влияние фактора формы очага деформации на критерий разрушения С
На основании литературных данных [82] и предварительных результатов моделирования влияния фактора формы ОД А на напряжённое состояние в очаге и критерий разрушения С, область значений А, при которых было проведено исследование, условно разделили на три подобласти: А 1,2; 1,20 А 2,0; А 2,0. Далее рассмотрено влияние формы ОД и коэффициента трения f на величину критерия разрушения в каждой из подобластей значения А.
Область значений формы ОД 1,2 А 2,0 - это на сегодняшний день «рабочая» область при волочении проволоки. Характеризуется она тем, что при уменьшении А, снижается значение о\ на оси проволоки, а также уменьшается значение критерия разрушения С. Аналогичные результаты были получены в работах [82,92]. Снижение значения А в указанном диапазоне значений приводит к более равномерной пластической деформации, повышая пластические свойства холоднотянутой проволоки, что подтверждается анализом комплекса её прочностных и пластических свойств [123,124].
В «удлинённом» ОД при А 1,2 анализ влияния величины единичной деформации є на критерий разрушения С показывает, что увеличение є, при фиксированном значении показателя А (обеспечивается изменением а), приводит к увеличению Gi на оси проволоки и, соответственно, увеличению значения критерия разрушения С.
Так, например, при волочении заготовки диаметром d0 - 3,20 мм (є-34%, а-5 ) критерий разрушения С = 0,17, тогда как при волочении заготовки диаметром do - 1,85 мм (є-25%, а-3,5 ) критерий разрушения С = 0,10. Значение фактора формы ОД и в том, и в другом случае одинаково Д=0,84. Аналогично при волочении заготовки диаметром d0 - 3,20 мм (є-34%, а-7 ) критерий разрушения С = 0,20, тогда как при волочении заготовки диаметром d0 - 1,85 мм (є-25%, а-5) критерий разрушения С = 0,13. Значение фактора формы ОД и в том, и в другом случае одинаково Д=1,20 (см. рисунок 2.6).
Таким образом, обеспечение равномерности деформации за счёт повышения величины частного обжатия, при прочих равных условиях, приводит к увеличению значения растягивающих напряжений на оси проволоки и, соответственно, увеличивает значение критерия разрушения С, повышая риск образования центральных трещин.
Кроме того, в области значений А 1,2 уменьшение угла волочильного инструмента приводит к повышению значения 0 и о на оси протягиваемого образца, хотя при этом значение критерия разрушения С практически не изменяется.
Для примера рассмотрен процесс волочения проволоки диаметром oV 5,00 мм, є - 36 % и диаметром d0 - 3,20 мм, є - 35 %, при а- 7 , 6 , 5 , 4 (см. рисунок 2.7).
Несмотря на явное влияние формы ОД в области значений А 1,2 на величины С\ и о на оси проволоки, влияние его на критерий разрушения незначительно. Так, например, изменение угла а с 4 до 7 при d0 - 5,00 мм, є - 36 % (соответствующее изменение фактора формы очага деформации А с 0,63 до 1,10, т.е. на 43 %) приводит к увеличению значения критерия разрушения С с 0,20 до 0,21 (на 5%) и с 0,18 до 0,20 (на 10 %) при d0 - 3,20 мм, є - 35 %.
Результаты моделирования подтверждаются экспериментальными данными. Снижение значений угла а с 7 до 4 при волочении проволоки диаметрами do- 5,00 мм и 3,20 мм со степенью деформации є-36%и є-35% соответственно, т.е. когда процесс осуществляется при значениях фактора ФОД А 1,2, приводит к снижению комплекса пластических свойств проволоки (относительное удлинение, сужение, число перегибов и скручиваний) [123]. Происходит это, несмотря на повышение равномерности пластической деформации при снижении угла а, степень равномерности которой была исследована с помощью измерения микротвёрдости в поперечной плоскости шлифа холоднотянутой проволоки [123].
В «укороченном» ОД (А 2,0) при уменьшении А снижается значение О] и а на оси проволоки также, как и в области значений 1,2 А 2,0. Однако при этом не происходит существенного изменения критерия разрушения С. Так, например, при волочении заготовки диаметром d0- 2,80 мм, є - 14 % изменение а с 4 до 7 приводит к увеличению значения о"і с 675 МПа до 908 МПа с соответствующим увеличением о с 142 МПа до 396 МПа (см. рисунок 2.8). Данному трёхкратному увеличению среднего напряжения а соответствует незначительное изменение критерия разрушения С в пределах 0,14-0,15
Результаты моделирования процесса волочения во всех сериях опытов показывают, что значение С\ и о на оси проволоки в области А 2,0 выше, чем в области А 2,0, но при этом значение критерия разрушения С ниже. Таким образом, с одной стороны, при волочении в области значений А 2,0 риск образования центральных трещин и разрывов повышается, поскольку повышается значение Gi и о на оси проволоки, но, с другой стороны, величина критерия разрушения С ниже, чем в серии опытов при А 2,0.
Также проведён анализ характера распределения напряжений о\, с2 и с по длине ОД при волочении заготовки d0 - 2,60 мм при при А=3,30;1,47;0,67 (см. рисунки 2.9-2.11), где z/l - относительная координата по длине очага деформации.
Из приведённых зависимостей видно, что характер распределения аь о2 и а по длине ОД (относительной координаты z/l) при волочении во многом зависит от формы очага деформации.
Так, в «укороченном» ОД (А = 3,30) значение 0 ис на оси проволоки выше, чем в «удлинённом» очаге и на оси возникает зона всестороннего растяжения (см. рисунки 2.9-2.11). Причём значение с в очаге меняет свой знак с отрицательного значения на положительное, а затем опять на отрицательное (см. рисунок 2.11, кривая 1). В отличие от этого при волочении в «удлинённом» ОД значение о меняет знак с отрицательного на положительный на выходе из очага (см. рисунок 2.11, кривая 3).
Таким образом, установлено, что, с одной стороны, вероятность образования осевых трещин при волочении проволоки в «укороченном» очаге выше, с другой стороны значение критерия разрушения С ниже. Объяснением данного противоречия служит то, что величина критерия разрушения С во многом зависит от интенсивности деформации. В случае волочения проволоки при A = 3,30 интенсивность деформации єи = 0,15, а в случае волочения при А = 0,67 интенсивность деформации Єи = 0,40. А поскольку значение критерия С численно равно площади под кривой «интенсивность деформаций - отношение—1-», где о"и - интенсивность напряжений, то в случае волочения проволоки в «укороченном» очаге эта площадь меньше, чем при волочении в «удлинённом» очаге, несмотря на более высокое в первом случае значение о (см. рисунок 2.12).
Разработка технологического процесса грубо-среднего волочения «светлой» заготовки
Для группы диаметров «светлой» заготовки 1,65-1,75 мм возможность волочения непосредственно из сорбитизированной катанки диаметром 5,50 мм с содержанием углерода 0,80-0,83 % без операции промежуточного патентирования проверялась с помощью «Методики расчёта режимов волочения проволоки на основе критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham» [133-136] разработанной в главе 2 настоящей работы.
При этом режимы волочения выбирались, исходя из данных по влиянию формы очага деформации А (угол волочильного инструмента а, единичное обжатие є) на критерий разрушения С и неравномерность деформации [137-143]. Установлено, что волочение проволоки диаметром 1,65 мм из катанки диаметром 5,50 мм по новой технологической схеме может быть осуществлено по двум вариантам:
- в двенадцать протяжек с использованием операции «перекидки» по схеме «5 протяжек + 7 протяжек» на волочильных станах UDZSA 2500/7 по маршруту, представленному в таблице 4.3;
- в семь протяжек по сокращённому маршруту волочения на прямоточном волочильном стане ВСП 7/600 с повышенными степенями единичной деформации по маршруту, представленному в таблице 4.4.
С целью определения эффективности разработанной технологической схемы волочения «светлой» заготовки диаметром 1,65 мм без операции промежуточного патентирования на ЗАО «Уралкорд» был проведён опытно-промышленный эксперимент по изготовлению проволоки диаметром 1,65 мм по различным технологическим схемам: с использованием операции промежуточного патентирования и без неё, а также с использованием различных режимов деформации [141].
В результате установлено, что механические свойства патентированной-латунированной заготовки диаметром 1,65 мм, тонкой латунированной проволоки диаметром 0,30 мм и готового металл окорда 5Л30 НТ, изготовленного по различным технологическим схемам, а также технологичность операций волочения и свивки находятся на одинаковом уровне, обеспечивающим необходимую производительность процесса и качество готовой продукции [141].
На этом основании было сделано заключение о возможности использования сорбитизированной катанки диаметром 5,50 мм для изготовления проволоки диаметром 1,65-1,75 мм требуемого уровня качества без операции промежуточного патентирования по спроектированным режимам деформации.
При разработке режимов волочения «светлой» заготовки группы диаметров 1,35 -1,50 мм учитывался имеющийся состав технологического оборудования участка «грубо-среднего» волочения проволоки ЗАО «Уралкорд». Кратность волочения выбиралась, исходя из кратности действующих машин -UDZSA 2500/6-7 и UDZSATo 632/7-12. Волочение проволоки диаметром 1,35 1,50 мм осуществлялось в два этапа:
- волочение заготовки диаметром 2,45 мм с катанки диаметром 5,50 мм на модернизированном волочильном стане UDZSA 2500/7;
- волочение проволоки диаметром 1,35 мм с заготовки диаметром 2,45 мм на волочильном стане UDZSATo 632/7.
С помощью «Методики расчёта режимов волочения проволоки на основе критерия разрушения M.G. Cockcroft - D.J. Latham», разработанной в главе 2 настоящей работы, определялась возможность волочения проволоки диаметром 1,35 мм из катанки диаметром 5,50 мм по маршруту, представленному в таблице 4.5. Единичные обжатия выбирались следующим образом:
- на двух первых протяжках при волочении катанки диаметром 5,50 м на диаметр 2,45 мм обжатия пониженные, что связано с лучшим захватом смазки на первых этапах процесса волочения;
- на последних протяжках каждого из технологических этапов обжатия пониженные. Это обусловлено отрицательным влиянием температуры деформационного нагрева и связанными с ней, в первую очередь, процессами деформационного старения проволоки, негативно сказывающимися на её пластических свойствах.
Результаты внедрения опытных маршрутов волочения «светлой» проволоки диаметром 1,35 мм без операции промежуточного патентирования показали следующее [144]:
- технологичность переработки заготовки диаметром 1,35 стали марки 75 при изготовлении металлокорда 6Л265 и металлокорда 9Л23 по переделам и механические свойства готовой продукции (металлокорда) соответствуют требованиям нормативно-технологической документации. Технологичность процесса переработки и уровень обрывности «тонкой» латунированной проволоки при свивке в среднем на уровне производства по схеме с использованием операции промежуточного патентирования.
Оценка предельной деформируемости «светлой» заготовки диаметром 1,14 мм по разработанной технологической схеме, непосредственно из катанки диаметром 5,50 мм, показала, что без промежуточной операции термической обработки (патентирования) стабильно осуществить данный процесс невозможно, поскольку фактическое значение критерия разрушения Сф для выбранной марки стали превышает допустимое значение С. По этой причине в технологическом процессе изготовления проволоки диаметром 1,14 мм был предусмотрен процесс патентирования промежуточной заготовки на диаметре 2,60 мм.
Модернизация основного технологического оборудования для производства проволоки для армирующих материалов повышенной прочности в условиях ЗАО «Уралкорд»
Необходимость модернизации основного технологического оборудования ЗАО «Уралкорд» была вызвана требованиями разработанного технологического процесса изготовления армирующих материалов повышенной прочности. С одной стороны переработка катанки с повышенным содержанием углерода привела к дополнительным нагрузкам на конструктивные элементы парка волочильного, термического и канатного оборудования, с другой стороны, для обеспечения конкурентоспособности выпускаемой продукции, потребовалось повысить эффективность использования единицы оборудования, обеспечивая требуемый уровень качества готового металлокорда и бортовой проволоки.
На сегодняшний день в мире производится специализированное волочильное, канатное и термическое оборудование для изготовления армирующих материалов повышенной прочности, однако, при проработке контрактов на поставку нового оборудования учитывалось следующее:
- иностранные производители продают только оборудование, но не технологию. В сложившихся условиях действующего производства, декларируемые паспортные характеристики вновь приобретённого оборудования, из-за несоответствия технологий, как правило, не достигаются;
- иностранные производители продают нам физически новое оборудование, которое часто является морально устаревшим;
- приобретение нового дорогостоящего оборудования повышает себестоимость выпускаемой продукции, что усложняет конкурентную борьбу для производителя продукции, выпускаемой на этом оборудовании.
На основании выше изложенного приоритетным направлением технического перевооружения и развития на ЗАО «Уралкорд» была принята концепция модернизации действующего технологического оборудования. Основные её этапы по видам технологического оборудования приведены в таблице 4.12
