Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. С. Алещенко, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением», доцент, канд. техн. наук, эл. почта: judger85@mail.ru
Нгуен Куанг, аспирант кафедры «Обработка металлов давлением», эл. почта: nquang.misis@mail.ru

Исследован износ оправок во время раскатки полых заготовок из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т в трубы на опытно-промышленном стане винтовой прокатки «МИСиС-130Д», на основании чего проведено моделирование процесса изнашивания оправок при раскатке гильз длиной 700 мм с использованием программного приложения QFORM. Моделирование процессов раскатки выполнено при варьировании различных условий прокатки: угла подачи, коэффициентов вытяжки и овализации. Результаты моделирований показали неравномерное распределение величины износа на поверхности оправки по длине. Математическим анализом полученных данных моделирований установлена зависимость уровня износа поверхностных слоев оправки от варьирующихся технологических параметров раскатки. Определено влияние параметров настройки стана на связь температуры инструмента и времени прокатки. Для увеличения ресурса рабочих инструментов предложены способы увеличения их стойкости путем подбора оптимальных параметров прокатки и с применением двигающихся оправок в очаге деформации. Определена величина материалостойкости раскатных оправок, изготовленных из стали 4Х5МФС, которая составила 81,5 кг/см³.

1. Romantsev B. A., Goncharuk A. V., Zimin V. Y., Pakhomov V. P., Aleshchenko A. S., Matyko O. K. Introducing seamless-pipe production at OAO vyksunskii metallurgicheskii zavod // Steel in Translation. 2009. Vol. 39(9). P. 803–805.
2. Romantsev B. A., Aleshchenko A. S., Goncharuk A. V., Galkin S. P. Mini tube-production unit 40-80 with a three-high reeling mill // Metallurgist. 2012. Vol. 55 (11-12). P. 918–924.
3. Aleshchenko A. S., Budnikov A. S., Kharitonov E. A. Metal Forming Study during Pipe Reduction on Three-High Rolling Mills // Steel in Translation. 2019. Vol. 10(49). P. 661–666.
4. Romantsev B. A., Aleshchenko A. S., Tsyutsyura V. Y., Tyshchuk I. N., Lube I. I. Features of Piercing Mill TPA 50-200 Working Roll Wear During Rolling Continuously Cast and Hot-Rolled Billets // Metallurgist. 2017. Vol. 60(9-10). P. 1062–1069.
5. Серин К. П. Х. Й. Повышенная стойкость инструмента горячей обработки при производстве бесшовных труб // Черные металлы. 2015. № 3. C. 59–67.
6. Соколов Г. Н., Литвиненко-Арьков В. Б., Лысак В. И. Способы повышения ресурса прошивных оправок трубопрокатных станов // За готовительные производства в машиностроении. 2011. № 11. С. 10–14.
7. Сазоненко И. О., Земцов В. А., Юрчак А. Н. К вопросу повышения стойкости оправок прошивных станов // Литье и металлурга. 2012. № 68(4). C. 135–138.
8. Касьян В. Х., Мазур С. В. Влияние температурно-силовых условий деформации на стойкость прошивных оправок // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2003. № 2. С. 57–61.
9. Tsubouchi K., Akiyama M., Okuyama T. Development and Optimization of Carbide-Reinforced Tools and Application to Hot Rolling of Stainless Steel // Journal of Tribology. 1997. Vol. 119(4). P. 687–693.

10. Zorin I. V. Piercing mandrel strengthening by surfacing with nickel aluminide-based alloy // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 1(177).
11. Хавкин Г. О., Бродский В. М., Лисовая Г. В. Сравнительная характеристика водоохлаждаемых оправок прошивного стана, изготовленных различными способами // Сталь. 2004. № 8. С. 16–19.
12. Romantsev B. A., Matyko O. K., Goncharuk A. V., Aleshchenko A. S., Polivets A. V. Improving the wear resistance of piercing-mill mandrels // Steel. 2008. Vol. 38(11). P. 897–899.
13. Македонов С. И., Ермакова Р. В., Козлов В. М. и др. Высокотемпературное оксидирование оправок прошивного стана // Сталь. 1989. № 11. С. 68–70.
14. Чубуков М. Ю., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Усков Д. П. Исследование влияния технологии изготовления оправок прошивного стана на особенности строения поверхностных и внутренних оксидных слоев // Черные металлы. 2016. № 11. С. 28–32.
15. Romantsev B. A., Goncharuk A. V., Aleshchenko A. S., Onuchin A. B., Gamin Y. V. Improving the Regimes Used for Hot-Rolling Tubes on Mini Tube-Production Unit 70–270 // Metallurgist. 2015. Vol. 59(5-6). P. 386–389.
16. Алещенко А. С., Гамин Ю. В., Чан Б. Х., Цюцюра В. Ю. Особенности износа рабочего инструмента при прошивке жаропрочных сплавов // Черные металлы. 2018. № 8. С. 63–70.
17. Pater Z., Kazanecki J., Bartnicki J. Three-dimensional thermo-mechanical simulation of the tube forming process in Diescher’s mill // Journal of Materials Processing Technology. 2006. Vol. 177. P. 167–170.
18. Iskhakov R. V., Gamin Y. V., Kadach M. V., Budnikov A. S. Development of radial-shear rolling mill special stands for continuous cast billets deformation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 966 (1).
19. Komori K. Simulation of mannesmann piercing process by the threedimensional rigid-plastic finite-element method // International Journal of Mechanical Sciences. 2005. Vol. 12 (47). P. 1838–1853.
20. Murillo-Marrodán A., García E., Cortés F. Friction modelling of a hot rolling process by means of the finite element method // Lecture Notes in Engineering and Computer Science. 2017. Vol 2. P. 965–969.
21. Pater Z., Tofil A. Fem Simulation of the Tube Rolling Process in Diescher’ S Mill // Advances Science and Technology Research Journal. 2014. Vol. 22 (8). P. 51–55.
22. Pater Z., Wójcik Ł., Walczuk P. Comparative Analysis of Tube Piercing Processes in the Two-Roll and Three-Roll Mills // Advances in Science and Technology Research Journal. 2019. Vol. 1(13). P. 37–45.
23. Pschera R., Klarner J., Sommitsch C. Modelling the forming limit during crossrolling of seamless pipes using a modified continuum damage mechanics approach // Steel Research International. 2010. Vol. 8(81). P. 686–690.