РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА
ПОВЕРХНОСТИ РОМБОВИДНОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ СОРТОВОЙ
ЗАГОТОВКИ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ РАЗРУШЕНИЯ
В настоящее время не вызывает сомнений актуальность исследований направленных на изучение процесса формоизменения непрерывнолитой сортовой заготовки, которая имеет ромбовидность. Данный дефект возникает в процессе непрерывного литья и представляет собой искажение геометрической формы, при котором профиль поперечного сечения приобретает форму ромба. Пластическая деформация такой заготовки связана с целым рядом проблем.
Поэтому, особый интерес представляет разработка режимов обжатия, позволяющих перекатывать подобную заготовку без возникновения дефектов, типа скручивания.
В то же время, все известные методы расчета калибровки валков обжимных клетей, особенно сопряженных калибров, не учитывают процессов накопления поврежденностей, что не позволяет заранее прогнозировать получения качественного продукта и повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции.
В качестве показателя, характеризующего качество поверхности раската, можно использовать критерий предложенный Колмогоровым В.Л.
В свете вышеизложенного, не вызывает сомнений актуальность проведения исследования по изучению особенностей процесса деформирования непрерывнолитой сортовой заготовки с исходной ромбовидностью и без нее в ящичных калибрах с точки зрения оценки устойчивости последней при прокатке, получения стабильной и правильной формы раската, а также прогнозирования качества получаемой продукции.
С целью определения влияния параметров процесса прокатки на особенности характера формоизменения и формируемого напряженно-деформированного состояния использован некомпозиционный план второго порядка для трех факторов. В качестве факторов принимали следующие величины: Δh/Bo – отношение обжатия к начальной ширине заготовки; а=Во/Вк – коэффициент защемления; Кр – коэффициент “ромбовидности” (Кр= D2 – D1, где D1, D2 – соответственно меньшая и большая диагонали слитка).
Экспериментальное исследование выполняли на свинцовых моделях, имитирующих прокатку непрерывнолитой заготовки в обжимной клети линейного сотрового стана 500/370. Масштаб моделирования составил 1:5. Свинцовые слитки отливали в стальные изложницы (40×40 мм), затем слитки прокатывались и фрезеровались до необходимых размеров сечения, которые выбирались исходя из условий проведения эксперимента. На боковую и контактную поверхности слитка типографическим способом наносилась координатная сетка с размером ячейки 2×2 мм. Внешний вид полученного таким образом образца представлен на рисунке 1.
Рис.1 Внешний вид образцов, с нанесенной на них координатной сетки
Для проведения исследования был изготовлен специальный комплект валков на лабораторный стан 100.
При прокатке на лабораторном стане с диаметром валков 100 мм образцы тормозили в валках, получая недокаты. Изменение координат узлов сетки на образцах фиксировались при помощи цифрового фотоаппарата, в дальнейшем полученные снимки обрабатывались в программе AutoCAD.
После обработки результатов измерений деформированной координатной сетки, были получены совокупность зависимостей характеризующие как особенности процесса деформирования, так и напряженно-деформированного состояния на контактной и боковой поверхности полосы. Результаты расчетов позволяют с достаточной точностью моделировать напряженно-деформированное состояние на поверхности раската при прокатке в ящичных калибрах.