Исследование процесса рихтовки тонкой высокоуглеродистой стальной проволоки

БОБАРИКИН Ю.Л., МАРТЬЯНОВ Ю.В., ХОДОСОВСКАЯ О.Ю.

Одним из самых важных этапов производства проволоки является тонкоe волочение. После тонкого волочения проволока подвергается процессу рихтовки для улучшения технологических свойств. На сегодняшний день механизм работы процесса рихтовки проволоки недостаточно изучен. Более глубокие исследования в этом направлении позволят найти подходы к управлению процессом рихтовки и осмысленной настройке рихтовального устройства для тонкой проволоки.

Установление причины образования обезуглероживания местного характера на катанке стали марки 20Г2Р после отжига

КУЛАКОВСКАЯ Я.С., КРАВЦОВА М.И., ЕРМАЧЕНОК Е.В., СИДОРЕНКО Т.И., КУРЕНКОВА Т.П.

Одним из важных показателей качества бунтового проката, подвергавшегося нормированию и контролю при аттестации, является глубина обезуглероженного слоя на поверхности, который формируется как при прокатке, так и при термической обработке. Обезуглероживание и окалинообразование существенно снижают механические свойства в поверхностных слоях металлопроката, вследствие чего поверхность становится восприимчивой к образованию рисок, задиров, царапин при прокатке, калибровке и холодной высадке. Для образования обезуглероженного слоя требуются дополнительные затраты на механическую обработку, в результате которой увеличивается объем металлических отходов и значительная часть стали уходит в утилизацию. В данной статье с помощью экспериментального исследования предпринята попытка выявить одну из причин образования обезуглероживания местного характера на катанке стали марки 20Г2Р после отжига.

Пути совершенствования технологии производства осевых марок стали

КРАСЮК О.П., ПИСАРЕНКО И.О., ПУТЕЕВ В.С.

Представлены результаты работы по совершенствованию технологии производства непрерывнолитых заготовок 300×400 мм, предназначенных для изготовления осей железнодорожного транспорта. Определены необходимые технологические операции, режимы и условия для получения заданных требований по качеству макро и микроструктуры непрерывнолитой заготовки. В процессе выполнения работы использовался широкий спектр современных методов исследований, включая различные методики оценки макроструктуры непрерывнолитых заготовок, металлографические анализы с использованием оптического и электронного микроскопа.

Модернизация прокатных калибров для улучшения устойчивости раската арматурных профилей

МАРТЫНОВ Д.В., ЩЕРБАКОВ В.И.

Разработан универсальный калибр для производства арматурных профилей № 22, 25 и 28, что позволяет уменьшить количество валков промежуточной группы клетей. Проектируемый калибр имеет форму ребро-овал, которая дает возможность гибко переключаться между профилями, устраняя необходимость в отдельных калибрах для каждого размера. Благодаря геометрии ручьев и точному распределению нагрузки калибр обеспечивает высокое качество раската и повышенную производительность. Перенастройка калибра проста и эффективна, что снижает простои и производственные затраты. Универсальный калибр обеспечивает высокую гибкость, высокую эффективность производства

Увеличение стойкости футеровки дуговых сталеплавильных печей

МОРОЗОВ В.О., КОНОВАЛЕНКО С.В., ПУТЕЕВ В.С., КОВАЛЕВ А.А., БУГРИМОВ А.А., ПРОТАСЕВИЧ А.В.

В статье рассмотрены мероприятия по повышению стойкости футеровки дуговых сталеплавильных печей (ДСП) с целью увеличения количества плавок до следующей замены футеровки. Оптимизирована технология присадки шлакообразующих материалов и определен оптимальный режим подачи кислорода в период ведения плавки. Экспериментальные плавки проведены на ДСП‑1, ДСП‑2 и ДСП‑3. Увеличение стойкости футеровки ДСП‑1, ДСП‑2 и ДСП‑3 привело к сокращению ремонтов и времени на замену футеровки. Удельные расходы материалов снизились, что сократило затраты на производство. Фактический расход флюсов остался в пределах норм. Изменения в технологии плавки и контроле над режимом подачи кислорода оказали положительное влияние на производственные, технико-экономические и экологические показатели.

Методика управления рисками, связанными с качеством и поставками продукции

ЮРЧЕНКО С.В.

Обязательными требованиями стандарта ISO 9001:2015 являются планирование действий в отношении рисков и возможностей, а также оценка результативности таких действий. При этом стандарт не требует применения формализованных методов и документирования процесса менеджмента рисков. Однако если речь идет о крупном предприятии, осуществляющем технологически сложные процессы, то обеспечить результативность СМК без четких процедур работы с рисками, как правило, невозможно. Методика оценки рисков, связанных с качеством и поставками продукции, представлена в данной статье.

Влияние химического состава на качество микроструктуры стали марки 4130

ПУТЕЕВ В.С., РОЖКОВА О.В., ПИСАРЕНКО И.О., ЩЕГЛОВ А.Г.

В статье представлены результаты освоения производства стали марки 4130 с оптимальным химическим составом и качественными характеристиками, соответствующими требованиям потребителей нефтегазовой отрасли. Исследованиями химического состава и морфологии неметаллических включений установлена природа их образования, разработаны технологические параметры выплавки и разливки стали для получения готовых горячекатаных бесшовных труб с требуемыми механическими и технологическими свойствами. Путем соблюдения оптимальных диапазонов остаточного содержания кальция в стали минимизированы эрозия огнеупорных материалов промежуточного ковша и выпадение докристаллизационных и кристаллизационных эндогенных включений. Микролегирование стали ниобием на финишной стадии внепечной обработки обеспечило выполнение требований по размеру аустенитного зерна, с учетом минимального содержания алюминия в стали.

Особенности микроструктуры твердосплавных волок-заготовок

ХОДОСОВСКАЯ О. Ю., ОВСЯНИКОВА Л. В., ГАПЕЕНКО Т. В.

Задача современных науки и техники – разработка новых и улучшение характеристик уже используемых материалов для изготовления конкурентоспособной продукции. Ввиду переориентации рынков сбыта, поиска альтернативных поставщиков твердосплавного инструмента ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» начало сотрудничество с китайскими фирмами – производителями (поставщиками) твердосплавных волок‑заготовок. В статье рассмотрены особенности микроструктуры таких волок‑заготовок, в частности показано, что они отличаются от серийно применяемых по классу зерна карбида вольфрама. Марки сплава с наноразмерным зерном используют для достижения необходимой стойкости волок при эксплуатации. Особенности в микроструктуре твердого сплава повлекли также изменение параметра «плотность» в сторону уменьшения, что присуще всем китайским волокам‑заготовкам и не влияет на их эксплуатационные свойства. Для предотвращения роста зерна во время спекания в твердосплавные смеси добавляют ингибиторы – карбиды переходных металлов, например VC, Cr2C3, NbC, TaC. В последнее время наблюдается тенденция введения в сплавы WC–Co присадок TaC + TiC, которые предотвращают рост зерна и незначительно влияют на все остальные свойства твердых сплавов.

Применение ультразвукового контроля для оценки степени макроскопической чистоты металла

БАЛЕНОК Ю. А.

В статье описано применение установки ультразвукового контроля методом погружения для определения макроскопической степени чистоты металла и сплавов, применяемых в условиях предприятия

Раскисление стали карбидом кальция. Влияние присадки карбида кальция на загрязненность стали неметаллическими включениями

ШАТОВСКИЙ А.B., ГРУДНИЦКИЙ О.М., КОНОВАЛЕНКО С.В., КОВАЛЕВА И.А., КОВАЛЕВ А.А., МОРОЗОВ В.О.

Одним из основных факторов, определяющих конечные свойства металлопродукции, является количество, морфология и распределение неметаллических включений в стали. В статье рассматриваются вопросы, связанные с использованием в сталеплавильном производстве карбида кальция взамен алюминия вторичного и других раскисляющих материалов с целью повышения качества выпускаемой продукции. При проведении опытной работы по использованию в сталеплавильном производстве карбида кальция взамен алюминия вторичного и других раскисляющих материалов использовался карбид кальция второго сорта по ГОСТ 1460‑81. Для определения загрязнения стали неметаллическими включениями отбор проб осуществлялся с горячекатаного проката, полученного из непрерывнолитых заготовок. По результатам проведенной работы установленно, что улучшение раскисления расплава на плавках с использованием карбида кальция может быть достигнуто увеличением его расхода. В свою очередь использование карбида кальция для раскисления расплава, при его выпуске из дуговой сталеплавильной печи в стальковш взамен алюминия вторичного чушкового марки АВ87 по ГОСТ 295‑98 способствует снижению загрязненности стали неметаллическими включениями.

Подбор внутренней конструкции гильз кристаллизаторов для разливки непрерывнолитых заготовок диаметром 200 мм.

БОНДАРЕНКО И.А., ВОЛОДЬКИН П.В., КОВАЛЕВА И.А.

Кристаллизатор – самый ответственный и наиболее важный функциональный узел машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). Он является основным технологическим узлом MHЛ3, агрегатом для отвода теплоты при кристаллизации затвердевающего металла и формировании слитка. Основное требование к кристаллизатору – обеспечить максимальный теплоотвод от затвердевающей стали к охлаждающей воде и получить на выходе из кристаллизатора прочную оболочку слитка с хорошей поверхностью, которая не разрушалась бы под действием тепла жидкой фазы и ферростатического давления. При проведении реконструкции МНЛЗ компанией‑подрядчиком были разработаны чертежи кристаллизаторов и гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией для разливки непрерывнолитых заготовок диаметром 200 мм. Непрерывнолитая заготовка диаметром 200 мм является заготовкой для производства горячекатаных стальных бесшовных труб. В процессе эксплуатации гильз кристаллизаторов с двухконусной внутренней геометрией отмечали ускоренный износ защитного покрытия в нижней части гильзы, а также повышенную отсортировку горячекатаных труб по дефектам на наружной поверхности труб. С целью выявления причины образования дефектов проведены комплексные металлографические исследования наружной поверхности труб. В результате металлографического исследования выявлены поверхностные дефекты, классифицируемые как сталеплавильные плены на наружной поверхности труб. Для минимизации дефекта «сталеплавильная плена» и уменьшения износа защитного покрытия гильз кристаллизаторов проведена работа по подбору оптимальных условий кристаллизации непрерывнолитой заготовки: исследовано применение гильз кристаллизаторов с трехконусной внутренней геометрией по сравнению с двухконусной; опробовано поддержание разницы температуры воды на вход и выход из кристаллизатора в заданных пределах (ΔT). Установлено, что применение гильз кристаллизатора с трехконусной внутренней геометрией при разливке заготовки диаметром 200 мм и стабильное поведение параметра ∆T позволило обеспечить необходимое качество поверхности бесшовных труб, уменьшить износ защитного покрытия гильз кристаллизаторов и увеличить производительность МНЛЗ.

Совершенствование технологии производства бесшовных горячекатаных труб из нержавеющей стали L80 тип 13Cr в условиях трубопрокатного цеха

СТРЕЛЬЧЕНКО А.В., АВДЕЕВ С.В., ЩЕГЛОВ А.Г., КОМ О.И., ЯКУШ В.И.

Производство бесшовных горячедеформированных труб из нержавеющих марок стали мартенситного класса с повышенным содержанием хрома, используемых в условиях постоянного воздействия агрессивных сред, связано с необходимостью преодоления целого ряда технологических трудностей, которые обусловлены особенностями структуры металла, выражающимися в относительно низкой пластичности, узком температурном диапазоне для горячей деформации, повышенной склонности к дефектообразованию в процессе прокатки, более интенсивном износе прокатного инструмента. В статье приведены основные этапы исследовательской работы по освоению технологии производства бесшовных горячекатаных труб из нержавеющей стали марки L80 тип 13Cr в условиях ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК». Представлены результаты и сложности освоения технологии производства бесшовных труб из нержавеющей марки стали. Проанализированы результаты работы, направленной на снижение себестоимости готовой продукции, за счет увеличения стойкости прошивных оправок, увеличения стойкости дисковых пил для порезки заготовок, исключения налипания металла на диски Дишера прошивного стана, увеличения производительности линии проката и термической обработки.

Особенности формирования мелкодисперсной структуры бунтового проката подшипниковой стали

САВЧЕНКО С. А., КОВАЛЁВА И. А, АСТАПЕНКО И. В., СЫЧКОВ А. Б.

Для обеспечения требуемых потребителями качественных характеристик бунтового проката после сфероидизирующего отжига по механическим свойствам, микроструктуре и глубине обезуглероженного слоя (ОБС) стали ШХ15 проведены производственно-исследовательские технологические мероприятия в условиях стана 370/150 с различными условиями начальной температуры и динамики охлаждения катанки. Выполнен анализ полученных результатов определения эффективной исходной микроструктуры бунтовой горячекатаной подшипниковой круглой стали диаметром 6,5 мм, подвергаемой последующему сфероидизирующему отжигу, повышению качества проката путем совершенствования технологических режимов поточного двухстадийного охлаждения катанки на этапе воздушного охлаждения. Исследована зависимость влияния температуры начала и динамики процесса воздушного охлаждения на формирование межпластинчатого расстояния перлита в первичной микроструктуре бунтового проката. Показано влияние температуры аустенитизации на дисперсность перлита в подшипниковой стали. Определен эффективный режим поточного воздушного охлаждения катанки из подшипниковой стали для последующего сфероидизирующего отжига, обеспечивающего равномерную мелкодисперсную перлитную структуру по всей длине бунта катанки, без наличия закалочных структурных включений. Установлено, что исходная грубопластинчатая форма перлита на поверхности бунтового проката по базовому режиму поточной термообработки в линии горячей прокатки катанки стана 370/150 (начальное охлаждение водой до температуры 870-910 °C в зоне виткообразователя и последующее медленное охлаждение на роликовом конвейере четырьмя первыми вентиляторами с мощностью подачи воздуха 10 %) приводит к завышенным показателям глубины ОБС и неполной сфероидизации после отжига бунтов.

Разработка и внедрение новых технологий с использованием математического моделирования процесса прокатки

ПАНКОВЕЦ И.А.

Рассмотрены актуальные технологические проблемы и способы их решения, связанные с производством круглого сортового проката в прутках на действующем стане 370/150 ОАО «БМЗ - управляющая компания холдинга «БМК». Проведено численное моделирование процесса прокатки, максимально приближенное к реальным условиям в черновых и чистовых клетях. Математически описан процесс раскроя сортового проката в прутках на охлаждающем конвейере. Адекватность и пригодность разработанных моделей подтверждены результатами дальнейшего исследования, связанными с решением ряда практических задач: разработан алгоритм системы определения оптимального раскроя сортового проката, позволяющий значительно снизить затраты на производство одной условной тонны продукции; разработаны технологические решения, препятствующие образованию дефектов поверхности прокатного происхождения в черновой группе клетей путем контроля объема подаваемой охлаждающей жидкости на валки; предложена новая схема калибровки, позволяющая получать высокоточную геометрию поперечного профиля с контролируемым межклетьевым натяжением.

Влияние диаметров роликов и их углов охвата в канатной машине на свойства металлокорда

ХОДОСОВСКАЯ О. Ю., БОБАРИКИН Ю. Л., МАРТЬЯНОВ Ю. В.

Предложено условие, согласно которому рассчитывается суммарная кривизна канатной машины с учетом охвата роликами металлокорда. Рассмотрен подход по уменьшению суммарной кривизны канатной машины и приближению значения суммарной кривизны к нулю. Определены ролики канатной машины, в наибольшей степени влияющие на суммарную кривизну роликов канатной машины и прямолинейность металлокорда. Предлагаемые диаметры дополнительных роликов апробированы в промышленных условиях с подтверждением эффективности решения.

Влияние исходной структуры бунтового проката из подшипниковой марки стали на равномерность получения структуры после сфероидизирующего отжига

САВЧЕНКО С.А., КОВАЛЁВА И.А., ГУЗОВА И.А., СЫЧКОВ А.Б.

В статье представлены результаты исследования влияния исходной микроструктуры металла в поверхностном слое бунтового проката из подшипниковой марки стали ШХ15 при существующей технологии прокатки в низкотемпературном диапазоне на образование обезуглероженного слоя после сфероидизирующего отжига. Для обеспечения требований потребителя, предъявляемых к качеству металла, проведены исследования микроструктуры подповерхностной зоны бунтового проката. Приведено описание разработанного процесса охлаждения бунтового проката из подшипниковой марки стали на рольганге воздушного охлаждения катанки. Определено влияние температурно-скоростных режимов охлаждения бунтового проката на величину обезуглероженного слоя после проведения сфероидизирующего отжига. Исследована микроструктура образцов бунтового проката диаметром 16,5 мм, прокатанных по стандартному и экспериментальному режимам, а также после проведения сфероидизирующего отжига. Выявлены причины неполной сфероидизации бунтового проката в подповерхностном слое. Проведена оценка микроструктуры горячекатаных образцов, прокатанных по стандартным режимам, и установлено влияние дисперсности перлита в подповерхностном слое, которая приводит к завышенным показателям глубины обезуглероженного слоя после сфероидизирующего отжига. Определен эффективный режим охлаждения бунтового проката из подшипниковой марки стали для последующего сфероидизирующего отжига, обеспечивающий минимизацию обезуглероженного слоя и равномерность микроструктуры по всей длине бунта. Экспериментальный режим, заключающийся в смещении температуры начального охлаждения (в зоне виткообразователя) на 30 °С, в температурный диапазон 840-860 °С, при задействовании четырех вентиляторов с мощностью включения 30 % позволил получить равномерную структуру в поверхностной зоне (подповерхностной) как в горячекатаном (сорбитообразный, мелкопластинчатый перлит), так и в отожженном состоянии (сфероидизированный), а также определить направления дальнейшего совершенствования технологии.

Методы оценки макроскопических включений в стали в условиях металлургического предприятия

Л. И. Шаповалова Современные способы производства стали и сплавов не дают возможности получить металл, не содержащий неметаллических включений. Большее или меньшее количество включений существует в любой стали в соответствии с её составом и условиями производства. Особенно опасными для качества стали являются макровключения, которые играют определяющую роль при зарождении разрушения деталей и конструкций.  Ультразвуковой контроль металлопродукции позволяет надежно и эффективно проверять качество металлопродукции. В качестве сравнительного испытания ультразвуковое испытание позволяет сделать вывод о внутренних несплошностях, с точки зрения их положения, протяженности, размеров и частоты. Наряду с синеломкостью этот вид испытания предоставляет возможность определения макроскопической степени чистоты стали, однако не позволяет получить информацию об истинных размерах включений и их химическом составе. В настоящее время в лаборатории металловедения проводится апробация программного обеспечения для оценки макровключений с целью последующего использования в контроле готовой металлопродукции, что позволит снизить эффект «человеческого фактора», возникающего при визуальном сравнении структуры металла с эталонными шкалами, и повысить точность измерений.

Алмазные синтетические порошки, влияние морфологии зерна на качество обработки канала твердосплавных волок

Е. С. Ельцова, И. П. Лазебникова

Абразивная способность алмазных порошков оказывает большое влияние на качество обрабатываемого изделия. Процесс изготовления твердосплавных волок включает в себя доводку и полировку рабочего канала с использованием алмазных синтетических микропорошков различной зернистости. От качества обработки поверхности канала волок напрямую зависит качество изготавливаемой проволоки и как следствие самого металлокорда. В статье рассмотрено влияние фракционного состава и морфологии алмазных синтетических микропорошков марки АСМ зернистостью 7/3 на качество обработки поверхности канала твердосплавных волок. Установлена взаимосвязь между формой частиц алмазных синтетических микропорошков и их абразивной способностью.

Изучение влияния внепечной обработки на величину зерна аустенита цементуемых марок стали

Н. А. Ходосовская, И. А. Ковалева

Для ряда цементуемых низкоуглеродистых сталей (16MnCrS5, 20MnV6, 18ХГТ, 25ХГТ, Е470) в зависимости от требований потребителя, необходимо получение стабильного мелкого аустенитного зерна при высокотемпературном нагреве и длительной выдержке. Для обеспечения стабильности величины аустенитного зерна необходимо минимально достаточное количество ниобия в пределах согласно спецификации потребителя. В работе представлены исследования по освоению технологии производства цементуемых сталей со стабильной величиной аустенитного зерна с апробацией внесения изменений в технологию внепечной обработки. После корректировки технологии внепечной обработки стали максимальный размер аустенитного зерна в исследуемых образцах соответствовал 3–5 баллу. Результаты металлографических исследований показывают, что корректировка технологии внепечной обработки стали марки 16MnCrS5 не позволила в полной мере добиться поставленной цели, то есть получить величину зерна аустенита в цементуемой стали не крупнее 5 балла. Принимая во внимание полученные результаты металлографических исследований после корректировки технологии внепечной обработки и микролегирования стали ниобием, выработана дальнейшая стратегия по совершенствованию технологии производства цементуемых марок стали, устойчивых к росту аустенитного зерна при высокотемпературном нагреве и длительной выдержке в условиях ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК».

Опыт производства низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния марки СВ-08А

МОРОЗОВ В.О., КОНОВАЛЕНКО С.В., КОВАЛЕВ А.А., ДЕРЕВЯНКО Г.В., МИТРИЧЕНКО К.Н., ШАТОВСКИЙ А.В.

В данной статье рассматривается проблема производства низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния, связанная с образованием подкорковых пузырей, возникающих при кристаллизации. Приведены результаты выполненной работы.