DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.260319.33.403

Розробка універсального способу визначення питомої маси або товщини шару окалини на поверхні бунтового прокату після безперервного охолодження

E. V. Parusov, V. A. Lutsenko, O. V. Parusov, I. N. Chuiko, T. M. Golubenko, H. I. Sivak

Анотація


Постановка проблеми.Виробництво різноманітних металовиробів з використанням гарячої пластичної деформації або термічної обробки неминуче пов'язане з процесами окиснення сталі внаслідок її взаємодії з повітрям або атмосферою печі. При цьому відбуваються зміни хімічного складу поверхневого шару металу, утворення оксидів (окалини), трансформація їх фазового складу в процесі обробки, що, у свою чергу, залежить від температури, швидкості та способу охолодження металу. Найбільш поширений вид металовиробів, для яких окалина не тільки нормується вимогами відповідних стандартів, а й істотно впливає на процес подальшої переробки, ‑ бунтовий прокат. Окалина вуглецевої сталі, що утворюється за високих температур, складається з трьох оксидів (FeO, Fe3O4 і Fe2O3), фактичний вміст яких впливає на формування різної щільності, а, отже, і різної питомої маси окалини за однакової товщини її шару на поверхні прокату.  Через те, що відомі способи визначення питомої маси окалини є досить трудомісткими і вимагають відповідної кваліфікації технічного персоналу, існує необхідність у розробленні універсального способу якісної і кількісної оцінки оксидів, які утворюються на поверхні прокату з вуглецевої сталі залежно від зміни технологічних параметрів виробництва. Мета роботи ‑розроблення способу визначення питомої маси або товщини шару окалини, яка утворюється на поверхні бунтового прокату різного діаметра з урахуванням її фактичного хімічного складу. Результати. На основі відомих хімічних і фізичних закономірностей процесів, що відбуваються за високотемпературної взаємодії поверхні вуглецевих сталей з атмосферним повітрям, розроблено універсальну математичну модель, яка дозволяє визначити один із показників якості і може бути рекомендована  як альтернативний спосіб визначення питомої маси або товщини шару окалини на поверхні бунтового прокату в умовах дослідних лабораторій або металургійних підприємств.


Ключові слова


бунтовий прокат; питома маса окалини; фазовий склад

Повний текст:

PDF

Посилання


Parusov V.V., Syichkov A.B. and Parusov E.V. Teoreticheskie i tehnologicheskie osnovyi proizvodstva vyisokoeffektivnyih vidov katanki [Theoretical and technological bases of production of high species wire rod]. Dnepropetrovsk : ART-PRESS Publ., 2012, 376 p. (in Russian).

Parusov V.V., Parusov E.V. and Chuyko I.N. Vzaimosvyaz tolschinyi i udelnoy massyi okalinyi na poverhnosti vyisokouglerodistoy katanki [The correlation of thickness and specific weight of scale on the surface of high carbon rod]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Material Science, Engineering]. 2004, vol. 27, part 2, pp. 26–29. (in Russian).

Gubinskij V.I., Minayev A.N. and Honcharov Yu.V. Umenshenie okalinoobrazovaniya pri proizvodstve prokata [Decrease of scaling by production of rolled steel]. Kyiv : Tekhnika, 1981, 135 p. (in Russian).

Kokovihin Yu.I., Belalov H.N. and Pinashina V.A. Tehnologiya volochilnogo proizvodstva. Podgotovka poverhnosti metalla k volocheniyu [Technology of the drawing production. Preparation of the metal's surface to drawing]. Sverdlovsk : UPI named S.M. Kyrov, 1979, 92 p. (in Russian).

Parusov E.V., Sychkov A.B., Gubenko S.I. and Chujko I.N. Perspektivy ispolzovaniya ekologicheski chistogo sposoba podgotovki poverhnosti buntovogo prokata k volocheniyu [Outlook using environmentally friendly way of preparing of surfaces rolled steel to drawing]. Problemy tribologii [Tribology problems]. 2016, no. 2, pp. 74–82.

(in Russian).

Pokachalov V.V. Fazovyj sostav okaliny i defekty, voznikayushie pri volochenii provoloki [The phase composition of scale and defects arising from wire drawing]. Metizy [Hardware]. 2006, no. 3 (13), pp. 30–33. (in Russian).

Parusov E.V., Sychkov A.B., Gubenko S.I., Dolgiy S.V. and Sahura L.V. Obosnovaniye parametrov reguliruyemogo okhlazhdeniya buntovogo prokata iz vysokouglerodistoy stali v potoke provolochnogo stana 320/150 OAO «MMZ» [Rationale of the parameters of controlled cooling of rolled steel from high-carbon steel in the stream of a 320/150 wire mill of JSC "MMZ"]. Vestnik NTUU «KPI» [Bulletin of NTUU "KPI"]. 2016, no. 2 (77), pp. 62–70.

(in Russian).

Kugushin A.A. and Popov Yu.A. Vyisokoskorostnaya prokatka katanki [High speed rolling rod]. Moscow : Metallurgiya Publ., 1982, 144 p. (in Russian).

Parusov E.V. Analiz razlichnyih metodov opredeleniya normiruemyih pokazateley kachestva buntovogo prokata iz vyisokouglerodistoy stali, izgotovlennoy na linii Stelmor [Analysis of various methods for determining the mass scale and the extent of its removability from the surfac highcarbon rolled steel made on line Stelmor]. Tezisyi dokladov 15-oy mezhdunar. konf. «Razvitie nauki v ХХІ veke» [The development of science in the XXI century : abstracts of the report 15th Intern. conf.]. July, 2016, pp. 116–121. (in Russian).

Parusov E.V., Parusov O.V. and Chuiko I.M. Sposib operatyvnoho vyznachennia masy abo tovshchyny sharu okalyny na poverkhni buntovoho prokatu [Method of immediately determination of mass or thickness of scale on a surface of rolled steel rolled steel]. Informatsiini tekhnolohii v metalurhii ta mashynobuduvanni : Mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia [Information technologies in metallurgy and machine building : Intern. Sci.-Tech. Conf.]. Dnipro : NMetAU Publ., 26–28 of March, 2019, p. 34. (in Ukrainian)


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Теоретические и технологические основы производства высокоэффективных видов катанки : монография / [В. В. Парусов, А. Б. Сычков, Э. В. Парусов]. – Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2012. – 376 с.
  2. В. В. Парусов Взаимосвязь толщины и удельной массы окалины на поверхности высокоуглеродистой катанки / В. В. Парусов, Э. В. Парусов, И. Н. Чуйко // Строительство, материаловедение, машиностроение. – Днепропетровск, 2004. – Вып. 27. – Ч. 2. – С. 26–29.
  3. Уменьшение окалинообразования при производстве проката: монография / [В. И. Губинский, А. Н. Минаев, Ю. В. Гончаров]. – Киев : Техника, 1981. – 135 с.
  4. Технология волочильного производства. Подготовка поверхности металла к волочению : учебн. пособ. / [Ю. И. Коковихин, Х. Н. Белалов, В. А. Пинашина]. – Свердловск : УПИ им. С. М. Кирова, 1979. – 92 с.
  5. Э. В. Парусов Перспективы использования экологически чистого способа подготовки поверхности бунтового проката к волочению / Э. В. Парусов, А. Б. Сычков, С. И. Губенко, И. Н. Чуйко // Проблемы трибологии. – 2016. – № 2. – С. 74–82.
  6. Покачалов В. В. Фазовый состав окалины и дефекты, возникающие при волочении проволоки / В. В. Покачалов // Метизы. – 2006. – № 3(13). – С. 30–33.
  7. Парусов Э. В. Обоснование параметров регулируемого охлаждения бунтового проката из высокоуглеродистой стали в потоке проволочного стана 320/150 ОАО «ММЗ» / Э. В. Парусов, А. Б. Сычков, С. И. Губенко, С. В. Долгий, Л. В. Сагура // Вестник НТУУ «КПИ». – 2016. – № 2 (77). – С. 62–70.
  8. Высокоскоростная прокатка катанки : монография / [А. А. Кугушин, Ю. А. Попов]. – Москва : Металлургия, 1982. – 144 с.
  9. Парусов Э. В. Анализ различных методов определения нормируемых показателей качества бунтового проката из высокоуглеродистой стали, изготовленной на линии Стелмор / Э. В. Парусов // Развитие науки в ХХІ веке : тез. докл. 15-й междунар. конф. (июль 2016 г.). – 2016. – С. 116–121.

10. Е. В. Парусов Спосіб оперативного визначення маси або товщини шару окалини на поверхні бунтового прокату / Е. В. Парусов, О. В. Парусов, І. М. Чуйко / Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні : міжнар. наук.-техн. конф. (26–28 березня 2019 р.). – Дніпро : НметАУ, 2019. – С. 34.