ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ДЕФЕКТОВ МАКРОСТРУКТУРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ДЕФОРМИРОВАННОЙ В ЛИНИИ МНЛЗ НЕПРЕРВЫНОЛИТОЙ СОРТОВОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ПРОКАТКЕ

Наиболее значимой тенденцией последних десятилетий в области непрерывной разливки стальных слитков является частичный перенос процесса деформационного воздействия на него из области полного затвердевания (прокатный стан) в зону двухфазного (твердо-жидкого) состояния (технологическая линия МНЛЗ). Однако реализация подобной двухступенчатой деформации непрерывнолитого слитка приводит к необходимости изменения методологии физического моделирования поведения дефектов (поверхностных и объёмных) в процессе последующей прокатки, и в первую очередь, в части правильного выбора их геометрической формы и пространственной ориентации.

В работе представлены результаты исследования влияния фактора пространственной ориентации дефектов поверхности и сплошности макроструктуры металла осевой области деформированной в линии МНЛЗ сортовой заготовки с использованием слоистых физических моделей.  Экспериментальное исследование выполнили применительно к условиям деформирования редуцированной непрерывнолитой заготовки по двум схемам прокатки с масштабом моделирования равным 1:5:

- в гладких валках, имитирующих процесс бескалибровой прокатки применительно к условиям первых двух клетях обжимной группы мелкосортно-среднесортного стана 350 ОАО “Оскольский электрометаллургический комбинат;

- в первой и второй  парах прямоугольных калибров обжимной клети стана 500/370 ПАО “Донецкий металлопрокатный завод”.

Учитывая многовариантность решаемой задачи, была разработана универсальная конструкция физической модели, позволяющая имитировать пространственное расположение как поверхностных, так и внутренних дефектов.

Проведенные исследования показывают, что в случае прокатки физических моделей с коэффициентом вытяжки более 2,0 и углом несоосности дефектов-имитаторов близким к 60° возможна их полное “залечивание”. В свою очередь уменьшение угла до 30° способствует большей вытяжке дефекта-имитатора и лишь незначительному уменьшению их ширины. В случае полной несоосности дефектов-имитаторов (угол 90°) наблюдается лишь уширение дефектов и их осаживания до начальной длины после кантовки на 90°.

Полученные экспериментальные данные позволили развить представления о механизмах «залечивания» дефектов сплошности металла в зависимости от величины суммарной вытяжки, угла несосности продольной оси дефекта с направлением прокатки, а также от удаленности их залегания от продольно-поперечной плоскости симметрии.

1. Tarmann B., Von Baar H. AIMI. Born // Steel Continuous processing. 1966. v. 21. pp.361.

2. Thome R., Ostheimer V., Ney G. and e.t.c. Soft reduction in the continuous casting of billets // Millennium steel. 2007. pp. 112-118.

3. Василев Я.Д., Минаев А.А. Теория продольной прокатки. – Донецк: УНИТЕХ, 2009. – 488 с.

4. Погоржельский В.И. Контролируемая прокатка непрерывнолитого металла. - М.: Металлургия, 1986. - 151 с.

5. Saiga I., Fukuy K., Punakisiy Yo. and e.t.c. The quality of the ingots obtained by combining continuous casting and rolling // Tetsu-To-Hagane. 1974. v.60. №7. рр. 990-999.

6. Peretyat'ko V.N., Mart'yanov Yu.A., Umanskii A.A., Fedorov A.A. Distortion of longitudinal dtfects in rolling on a continuous small-bar mill // Steel in translation, 2008. v. 38. №8. рр. 599-602.

7. Сотников А.А., Терлецкий С. В., Марушкевич В. Э. Системы мягкого обжатия на МНЛЗ и их влияние на качество макроструктуры заготовок // Сталь. 2011. № 2. С. 17-19.

8. Куберский С.В., Стриченко С.М., Завгородний А.В. Экспериментальные исследования процессов мягкого обжатия непрерывнолитых сортовых заготовок в промышленных условиях // Прикладная механика 2011. № 4/7 (52). С. 41-43.

9. Серов А.И. Создание и развитие электрометаллургического комплекса ООО «Электросталь» (г. Курахово, Украина) // Металлы и литье Украины. 2010. №9-10. С.10-14.

10. Cabai G., Cabai F.. Continuous casting of steel. Some principles and practical notes. – STS s.r.l., 2010. – 112 p.

11. Smyrnov Y.N., Skliar V. A., Belevitin V. A and e.t.c. Defect Healing in the Axial Zone of Continuous-Cast Billet // Steel in translation, v. 46. №5. 2016. рр. 325-328.

12. Смирнов Е.Н., Серов А.И., Галухина И.Н. и др. Исследование макроструктуры непрерывнолитой сортовой заготовки из конструкционных марок стали и характера ликвации химических элементов // Обработка материалов давлением: сборник научных трудов. - Краматорск: ДГМА. 2013. Вып.1 (34). С. 184 - 191.

13. Бескалибровая прокатка сортовых профилей / Л.Е. Кандауров, Б.А. Никифоров, А.А. Морозов и др. – Магнитогорск: Магнитогорский дом печати, 1998. – 128 с.

14. Janadzava T., Tanaka T., Noda A. and e.t.c. Development of Groovelles rolling // Transaction of the Iron and Steel Institute of Japan. 1983.v.22. №8. pp. 710-715.

15. Крахт В.Б., Пратусевич А.Е., Шляхов Н.А. Повышение эффек-тивности сортамента мелкосортно-среднесортного стана 350 Оскольского электрометаллургического комбината // Производство проката. 2003. №5. С. 19-21.

16. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Ляшков В.Б. Деформация металла при прокатке. - Свердловск: Металлургиздат, 1956. – 287 с.

17. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Прокатка заготовки с одиночно расположенной в объеме порой // Заготовительное производство в машиностроении. 2009. №11. С. 33-37.

18. Зильберг Ю.В. Исследование закономерностей формоизменения поверхностных дефектов при прокатке // Сталь. 1997. №10. С. 44-46.

19. Перетятько В.Н., Рогов Ю.Е., Журавлев Б.К. и др. Выработка поверхностных дефектов в ящичных калибрах // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2011. №2. С. 26-29.

20. Уткин Г.С., Резвов Б.С., Храмцов В.В. и др. Интенсификация выработки поверхностных дефектов при производстве заготовок // Производство проката. 2003. №4. С. 10-20.