Иван Дмитриевич Поспелов, к.т.н., доцент
Россия, 162600, Вологодская обл., Череповец, пр. Луначарского, 5
Ivan D. Pospelov, Cand. Sci. (Eng.), Assist. Prof.
5 Lunacharskogo Ave., Cherepovets, Vologda Region 162600, Russian Federation
В работе представлено усовершенствование базовой методики энергосилового расчёта процесса горячей прокатки, основанной на упругопластической модели очага деформации, путём повышения точности определения усилий указанного процесса за счёт уточнения зависимости упругих свойств полосы от температуры её нагрева. Для оценки снижения упругих свойств материала полосы от температуры прокатки были построены графические зависимости изменения модуля упругости для сталей марок 30ХГСА и 50ХФА. Данные графические зависимости автор получил путём анализа классической справочной литературы по изменению механических свойств сталей при обработке давлением. Проверка эффекта от применения новых зависимостей на точность определения усилий была осуществлена путём вычислительного эксперимента для технологических режимов горячей прокатки в чистовой группе действующего непрерывного широкополосного стана двумя способами. В первом способе расчёта усилий используется полученная ранее общая зависимость модуля упругости от температуры для низкоуглеродистых сталей, в то время как во втором способе используются новые адекватные регрессионные зависимости, определенные из графиков изменений для каждой из исследованных сталей 30ХГСА и 50ХФА. В ходе экспериментальных расчетов была определена погрешность между расчетными и измеренными значениями усилий прокатки, и затем эти погрешности были сопоставлены. В результате автор пришел к выводу, что применение новых зависимостей изменения модуля упругости полосы от температуры горячей прокатки, в сравнении с применением общей зависимости для низкоуглеродистых сталей, дает повышение точности расчёта усилия прокатки только для стали 50ХФА. Снижение погрешности расчёта усилий с использованием такой зависимости было подтверждено путём статистической оценки сопоставления расчётных и измеренных значений усилий для 10 технологических режимов прокатки конструкционной легированной стали 50ХФА.
The paper presents an improvement of the basic methodology for energy-force calculation of hot rolling process, based on the elastic-plastic model of the deformation zone, by increasing the accuracy of determining the forces of this process with refining the dependence of the strip elastic properties on its heating temperature. To assess the decrease in the elastic properties of the strip material with respect to the rolling temperature, graphical dependencies of the change in the modulus of elasticity for 0.3–Cr–Mn–Si and 0.5–Cr–V high quality alloyed steels were obtained. These graphical dependencies were received by analyzing the classical reference literature on the change in the steels mechanical properties during pressure treatment. The author tested the effect of applying new dependencies on the accuracy of determining forces by conducting a computational experiment for the technological modes of hot rolling in finishing group of an operating continuous wide-strip mill using two methods. The first method of calculating the forces uses the previously obtained general dependence of the modulus of elasticity on temperature for low-carbon steels, while the second method uses new adequate regression dependencies determined from the graphs of changes for each of the studied 0.3–Cr–Mn–Si and 0.5–Cr–V high quality alloyed steels. During the experimental calculations, the error between the calculated and measured values of the rolling forces was determined, and these errors were then compared. As a result, the author concluded that the use of new dependencies of the modulus of elasticity of the strip on the hot rolling temperature, in comparison with the use of a general dependence for low-carbon steels, gives an increase in the accuracy of the rolling force calculation only for 0.5–Cr–V high quality alloyed steel. The reduction of the error in calculating the forces using such a dependence was verified by a statistical assessment of the comparison of the calculated and measured values of the forces for 10 technological rolling modes for 0.5–Cr–V high quality construction alloyed steel.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.