Основные задачи

- совершенствование методики физического моделирования условий формирования структуры углеродистой стали при дробной горячей деформации и последующем охлаждении применительно к условиям продольно-клинового стана;

- исследование основных закономерностей формирования структур и механических свойств углеродистой стали в условиях непрерывного по листового продольно-клинового стана горячей прокатки;

- разработка технологии горячей прокатки полос из углеродистой стали на непрерывном продольно-клиновом стане новой конструкции.

Обоснование необходимости проведения научно-исследовательской работы по теме диссертации. Разработка рациональной технологии горячей прокатки позволит получать тонкие полосы должного качества, при этом стоимость тонны горячекатаных полос будет ниже как минимум на 30 долларов США, чем себестоимость холоднокатаных аналогичного сортамента. При этом энергосиловые параметры горячей прокатки полос будут намного меньше, чем энергосиловые параметры при холодной прокатке, а значит меньше будут деформации клети и составных элементов, что влечет за собой меньшую разнотолщинность прокатываемых полос.

Необходимо отметить, что для изготовления таких деталей, как сварные трубы, стальная фурнитура и т.д., холоднокатаный тонкий лист используют исключительно из-за размерного фактора, а не из-за механических свойств. Вместе с тем дополнительное использование холодной прокатки без особой необходимости значительно увеличивает стоимость изделия. Поэтому целесообразно изготовлять вышеперечисленные детали из высококачественных горячекатаных тонких листов, что обеспечивает низкие цены на конечный продукт.

Однако такая замена возможна в том случае, если горячекатаный тонкий лист будет полностью соответствовать ряду технологических требований, такие как хорошая микроструктура, стандартам, соответствующие механические свойства и т.д.

Микроструктура горячекатаных листов толщиной до 2 мм, произведенных на существующих станах стран СНГ, часто характеризуется значительной разнозернистостью. Использование такого металла в различных отраслях промышленности приводит к образованию различных дефектов.

Необходимо отметить, что используемые в настоящее время в листопрокатном производстве станы горячей прокатки существенно различаются между собой по конструкции. Поэтому существенно отличается технология производства листового проката на этих станах даже одинакового типоразмера. Технологии горячей прокатки, которые являются эффективными для одного стана, не всегда применимы для другого стана.

В связи с вышесказанным возникает необходимость изыскания новых научно-обоснованных технологий прокатки тонких полос в продольно-клиновом стане, обеспечивающих получение необходимого структурного состояния.

Актуальность решаемой научной проблемы. На основе литературных данных можно отметить, что вследствие высоких технико-экономических показателей с точки зрения удельной производительности, качества и себестоимости готовой металлопродукции, основной технологической схемой промышленного производства тонких листов в существующих ЛПМ является процесс по рулонной прокатке относительно тонких лент и полос. Прокатку осуществляют на различных непрерывных или реверсивных станах с последующим их раскроем по длине и ширине на разном агрегате продольной и поперечной резки.

Однако, на малых предприятиях, где прокатывают тонкие полосы из металлов и сплавов, в большинстве случаев используют специализированные станы по листовой прокатки. Это связано с малым объемом производства, невозможностью сформировать исходную рулонную заготовку с более высокой степенью адаптивности при производстве мелких партий листов с различными размерами по толщине, длине и ширине. При этом упрощается состав и конструкция оборудования за счет исключения из состава стана довольно сложных намоточно-натяжительных устройств и систем кинематической синхронизации их приводов. Это преимущество, а также ряд других технологических и конструктивных преимуществ, позволяет сделать вывод о целесообразности использования способа по листовой прокатке на малых предприятиях.

В связи с этим, большую актуальность приобрели теоретические и экспериментальные исследования закономерностей формирования структур и механических свойств углеродистой стали в условиях по листового непрерывного продольно-клинового стана горячей прокатки.