АО «Выксунский металлургический завод», Выкса, Россия

А. В. Даниленко, оператор ПУ, эл. почта: zz-top_@mail.ru
А. В. Мунтин, заместитель директора по научно-исследовательской деятельности, канд. техн. наук, эл. почта: muntin_av@omk.ru

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
А. А. Хлыбов, заведующий кафедрой материаловедения, технологий материалов и термической обработки металлов, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: hlybov_52@mail.ru

Рассмотрены методики исследования склонности металла к разрушению путем испытания образцов на растяжение. Предложен метод оценки склонности металла к раскрытию дефектов при прокатке, который позволяет оценить вероятность разрушения металла в прикромочной зоне. К рассматриваемым дефектам относят «закат» и «продольную трещину» (образуются в результате искажения узкой грани), «вдавы» (формируются при обжатии в эджерной клети при наличии грубой сетки разгара) и «грубые следы качания» (формируются при разливке). Данные дефекты могут привести как к продольным, так и к поперечным трещинам в готовом прокате. Разработанный метод позволяет оценить вероятность разрушения металла в каждом проходе прокатки с учетом температурно-деформационных режимов и формы дефектов. Показано применение метода на примере наличия дефектов узкой грани в виде вдавов. Определены критические параметры прокатки и температурно-деформационных режимов, при которых может произойти разрушение металла. С помощью математического моделирования проанализирована возможность применения метода растяжения для оценки разрушения в прикормочной зоне полосы.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 19-19-00332-П «Разработка научно-обоснованных подходов и аппаратно-программных средств мониторинга поврежденности конструкционных материалов на основе подходов искусственного интеллекта для обеспечения безопасной эксплуатации технических объектов в Арктических условиях».

1. Бондаренко А. С. Изучение процесса выпучивания узкой грани при формировании слябовой заготовки на машине непрерывного литья заготовок // Всероссийская научно-практическая конференция «Череповецкие научные чтения – 2017». Череповец, 2018. С. 29–30.
2. Настюшкина А. В., Шевченко А. А. Обзор подходов по устранению искажения профиля на непрерывнолитых слябовых заготовках // Наука и производство Урала. 2018. № 14. С. 33–35.
3. Науменко В. В., Мунтин А. В., Даниленко А. В., Баранова О. А. Исследование природы образования поверхностных дефектов горячекатаного проката в прикромочной зоне // Сталь. 2020. № 1. С. 40–45.
4. Рудской А. И., Колбасников Н. Г., Торопов С. С. Структура. Пластичность и разрушение сталей. — СПб. : СПбПУ, 2016. — 328 с.
5. Червоный А. В., Рингинен Д. А., Астафьев Д. С., Эфрон Л. И. Исследование горячей пластичности трубных микролегированных сталей производства литейно-прокатного комплекса // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2015. № 2. С. 45–47.
6. Матвеев М. А., Колбасников Н. Г., Мишин В. В. и др. Оценка вероятности разрушения металла при горячей прокатке с помощью методов физического и математического моделирования // Черные металлы. 2014. № 4. С. 55–60.
7. Матвеев М. А. Физико-механический анализ причин образования прикромочных трещин в горячекатаных листах из трубных сталей : дис. … канд. техн. наук. — Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2014. С. 94–98.
8. Павлов И. М. Теория прокатки и основы пластической деформации. — М. : ГОНТИ, 1938. С. 46–54.
9. Нейбер Г. Концентрация напряжений. — М. : ОГИЗ, 1947. С. 185–188.
10. Takashi I., Nobuki Y., Yoshinori Y. Deformation analysis of surface defect on plate rolling // Tetsu-to-Hagane. 2003. Vol. 89. P. 1142–1149.
11. Ervasti E., Ståhlberg U. Transversal cracks and their behaviour in the hot rolling of steel slabs // Journal of Materials Processing Technology. 2000. Vol. 101. P. 312–321.
12. Даниленко А. В., Науменко В. В., Мунтин А. В. Исследование особенностей трансформации поверхностных дефектов в прикромочной зоне горячекатаного рулонного проката // Вопросы металловедении и термической обработки в машиностроении: сборник тезисов Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 85-летию со дня рождения д.т.н., профессора Аркадия Константиновича Тихонова. — Москва, 2021. С. 44–47.

13. Грудев А. П. Теория прокатки : учебник для вузов. — М. : Металлургия, 1988. С. 82–84.
14. Скуднов В. А., Кочетков Ю. С., Воробьев И. А. К вопросу неравномерности деформации при осадке (высадке) // Производственно-технический бюллетень «Технология авиационного приборо- и агрегатостроения». 1972. № 2. С. 40–44.
15. Павлов И. М., Федосов Н. М., Северденко В. П. и др. Обработка металлов давлением. — Москва : Металлургиздат, 1955. С. 97–105.
16. Охрименко Я. М., Тюрин В. А. Теория процессов ковки : учеб. пособие для вузов. — М. : Высшая школа, 1977. С. 49–52.
17. Целиков А. И., Томленов А. Д., Зюзин В. И., Третьяков А. В., Никитин Г. С. Теория прокатки : справочник. — М. : Металлургия, 1982. С. 196–200.
18. Максимов Е. А., Шаталов Р. Л., Босхамджиев Н. Ш. Производство планшетных полос при прокатке. — М. : Теплотехника, 2008. — 336 с.
19. Смоленцев А. А., Чикишев Д. Н. Контактное трение в прокатном производстве и определение коэффициента трения // Моделирование и развитие процессов ОМД. 2019. № 2 (29). С. 16–21.
20. Даниленко А. В., Мунтин А. В., Науменко В. В., Макимов В. М. Совершенствование формы калибра эджерного валка черновой группы широкополосного стана литейно-прокатного комплекса // Сталь. 2021. № 4. С. 18–23.