Технологія виробництва, якість і властивості відцентроволитих валків з високохромистим чавуном у робочому шарі

 

 

Дисертація є рукопис.

Робота виконана в Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля на кафедрі “Зварювання та лиття”, Міністерство освіти і науки України.

 

Науковий керівник:  доктор технічних наук, професор Будаг’янц Микола Абрамович, Східноукраїнський національний університет імені

Володимира Даля, м. Луганськ, професор кафедри “Зварювання та лиття”

Офіційні опоненти:  доктор технічних наук, професор Котєшов Микола Петрович, Національна металургійна академія України, м. Дніпропетровськ, професор кафедри “Ливарне виробництво”

 кандидат технічних наук, доцент Федоров Григорій Єгорович,

Національний технічний університет України “КПІ”, м. Київ,

доцент кафедри “Ливарне виробництво чорних і кольорових металів”

Головна організація: Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (м. Київ). Відділи “Технологія лиття”, “Нові литі матеріали” 

Захист відбудеться “ 9 ” грудня 2002 р. о 1430 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26. 002. 12 у Національному технічному університеті України “КПІ” за адресою: 03056, Київ-56, проспект Перемоги, 37, корпус № 9, ауд. № 203

  

 

Збільшення виробництва на прокатних станах і підвищення якості металопрокату пов'язано з експлуатаційною стійкістю і надійністю прокатних валків. В останні роки особливо збільшився попит на листовий гарячекатаний метал. Частка його використання останні роки помітно зросла з урахуванням розширення виробництва тонкого холоднокатаного листа.

Актуальність теми. У світовій практиці виробництво прокатних валків розвивається в декількох напрямках: шляхом застосування спеціального устатковання – відцентрового лиття, що розширює використання для робочого шару понадстійких, але малотехнологічних у литті й експлуатації сплавів, наприклад, високохромистих чавунів; використання ЕШЛ (електрошлакового лиття) ; розробки нових матеріалів, у тому числі заевтектоїдних, графітізованих сталей і тонкої технічної кераміки.

Найбільш ефективним (для виробництва листопрокатних валків) слід визнати відцентровий метод лиття, що одержав широке застосування в закордонному виробництві. В Україні, вперше в СНД, на Лутугінському державному науково-виробничому валковому комбінаті (ЛДНВВК), починаючи з 1988 року, проводилося освоєння виробництва відцентрового лиття на дослідно-промислових машинах з вертикальної і змінною осями обертання. На їхній базі з урахуванням недоліків, виявлених при експлуатації, створена машина нового покоління, з автоматизованим керуванням технологічного процесу виробництва валків, що поставляються підприємствам України та Росії.

У зв'язку з тим, що робота спрямована на розроблення прогресивної технології виробництва двошарових відцентроволитих валків підвищеної якості та експлуатаційної стійкості, то її варто віднести до найважливішого й актуального напрямку в області створення понадстійкого інструменту, що формує.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами. Робота виконана в Східноукраїнському національному університеті ім. В. Даля відповідно до комплексної програми “Підвищення надійності і експлуатаційних показників машин та устатковання внаслідок впроваджених прогресивних технологій”, що у період 1992-1995 рр. фінансувалася Міністерством машинобудування, ВПК і конверсії (тема 33-92, договір 313/07) ; відповідно до комплексної програми науково-дослідної роботи, яку проведено Лутугинським державним науково-виробничим валковим комбінатом разом із Східноукраїнським національним університетом ім. В. Даля і Харківським державним технічним університетом сільського господарства у період із 1. 07. 1998 р. по 31. 08. 1999 р., за темою № 4-98 “Аналіз якості відцентроволитих високохромистих валків і розроблення пропозицій щодо управління та стабілізації їх властивостей”.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розроблення параметрів технологічного процесу виробництва валків листових станів гарячої прокатки з робочим шаром з високохромистого чавуну. Оцінка якості та властивостей цих валків. Освоєння створеного устатковання для відцентрового лиття валків.

Відповідно до поставленої мети в роботі необхідно вирішити такі задачі:

 вивчити вплив основних і легувальних хімічних компонентів сплаву і його модифікування на структуроутворення і властивості виливків з високохромистого чавуну;

 встановити основні технологічні параметри, які впливають на формування робочого шару і серцевини. Визначити їх оптимальне поєднання, що забезпечує при експлуатації максимальний наробіток;

 розробити методику моделювання процесу заливання двошарових валків відцентровим методом на машині з вертикальною віссю обертання для підвищення їх експлуатаційної стійкості та визначення умов, що запобігають перехід хрому в серцевину і шийки валка, а також оцінити положення фронту тверднення і процес формування параболоїду обертання для керування процесом одержання однорідного за товщиною та властивостями робочого шару;

 вивчити технологічні можливості печі для розробки ефективного нагрівання та охолодження валків при їх термічному обробленні на введеному спеціалізованому устаткованні;

 розробити технологію виробництва високохромистих валків з урахуванням комплексного впливу хімічного складу сплаву, параметрів лиття та термічного оброблення, які визначають властивості інструменту і можливість ними управляти. Освоїти нову відцентрову машину для лиття двошарових валків масою 8-16 т;

 провести промислове випробування і впровадити нову технологію виробництва валків.

Об'єкт дослідження – виробництво валків великої маси для листопрокатних станів.

Предмет дослідження – технологія виробництва, якість і властивості відцентроволитих валків з високохромистим чавуном у робочому шарі.

Методи дослідження. У роботі