Владимир Семёнович Дуб, д.т.н., профессор, научный руководитель по металлургии и материаловедению
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Vladimir S. Dub, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Scientific Supervisor in Metallurgy and Materials Science
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Аллен Николаевич Тохтамышев, старший научный сотрудник лаборатории крупного слитка и деформационной обработки
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Allen N. Tokhtamyshev, Senior Researcher of the Laboratory of Large Ingots and Deformation Processing
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Антон Николаевич Мальгинов, заведующий лабораторией крупного слитка и деформационной обработки
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Anton N. Mal’ginov, Head of the Laboratory of Large Ingots and Deformation Processing
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Иван Алексеевич Иванов, к.ф.-м.н., заместитель генерального директора – директор Института металлургии и машиностроения
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Ivan A. Ivanov, Cand. Sci. (Phys.-Math.), Deputy General Director – Director of the Institute of Metallurgy and Mechanical Engineering
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Леонид Владимирович Ронков, к.т.н., главный научный сотрудник лаборатории крупного слитка и деформационной обработки
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Leonid V. Ronkov, Cand. Sci. (Eng.), Chief Researcher of the Laboratory of Large Ingots and Deformation Processing
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Максим Андреевич Стрижов, научный сотрудник лаборатории крупного слитка и деформационной обработки
Россия, 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4, 1А
Maksim A. Strizhov, Research Associate of the Laboratory of Large Ingots and Deformation Processing
4-1A Sharikopodshipnikovskaya Str., Moscow 115088, Russian Federation
Наиболее критичными стадиями металлургического производства стальных изделий являются разливка и затвердевание стали, так как именно в процессе затвердевания формируется бо́льшая часть несовершенств будущих изделий. Еще бо́льшую значимость эти стадии приобретают при производстве изделий для тяжелого и энергетического машиностроения, подразумевающих разливку стали в слитки, в связи с высокими требованиями к надежности, долговечности и безопасности производимой продукции (ответственные изделия), а также со значительной массой заготовок, требующих отливки слитков массой в сотни тонн. Несмотря на значимость разливки и затвердевания стального слитка, к настоящему времени на последующие переделы (ковка, термическая обработка) поступает достаточно мало информации о передаваемой заготовке: усредненный химический состав стали, геометрические размеры слитка, его масса, температура, качество поверхности. При этом ряд несовершенств, способных привести к отбраковке будущего изделия (например, поры, превышающие критический размер), выявляются с помощью ультразвукового контроля лишь на финальных стадиях производства, по завершении длительных и трудозатратных операций термодеформационной и термической обработок. Авторы описали принцип проведения моделирования основных видов неоднородностей стального слитка: физической (пористость), химической (ликвация) и структурной (расстояние между дендритными осями, размер зерна). При использовании специализированного программного обеспечения, например, ПО «Крупный слиток» (АО «НПО «ЦНИИТМАШ»), численная информация о данных видах неоднородностей может быть получена по всему сечению слитка. Такая топология распределения неоднородностей, посчитанная для конкретного слитка на основе фактических условий проведения технологического процесса, позволяет формировать так называемый технологический паспорт слитка, передаваемый вместе с самой заготовкой на следующие переделы. В работе представлен подход применения технологического паспорта слитка на последующих переделах, что реализует идею сквозного описания всего технологического процесса металлургического производства ответственных изделий. Такой подход позволяет повысить эффективность производства и снизить себестоимость производимой продукции.
The most critical stages in the metallurgical production of steel products are casting and hardening of steel, since it is during the hardening process that most of the imperfections of future products are formed. These stages become even more important in the production of products for heavy and energy engineering, which involve casting steel into ingots, due to the high requirements for reliability, durability and safety of the manufactured products (critical products), as well as with a significant mass of billets requiring casting of ingots weighting hundreds of tons. Despite the importance of casting and hardening of a steel ingot, by now, relatively little information about the billet being transferred was received for subsequent alterations (forging, heat treatment): average chemical composition of the steel, geometric dimensions of the ingot, its mass, temperature, and surface quality. At the same time, a number of imperfections that can lead to the rejection of a future product (for example, pores exceeding a critical size) are detected using ultrasound control only at the final stages of production, after completion of long and labor-intensive operations of thermal deformation and thermal treatments. The authors described the principle of modeling the main types of inhomogeneities of a steel ingot: physical (porosity), chemical (dissolution) and structural (distance between the vertical axes, grain size). When using specialized software, for example, the Large Ingot software (JSC “RPA “CNIITMASH”), numerical information about these types of inhomogeneities can be obtained over the entire section of the ingot. This topology of the distribution of inhomogeneities, calculated for a specific ingot based on the actual conditions of the technological process, makes it possible to form the so-called technological summary of the ingot, which is transferred along with the billet itself to the following alterations. The paper presents an approach to applying the ingot technological summary in subsequent alterations, which implements the idea of an end-to-end description of the entire technological process of metallurgical production of critical products. This approach makes it possible to increase production efficiency and reduce the cost of manufactured products.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.