Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 7
1.1 Общие сведения 7
1.2 Механизмы упрочнения строительных сталей 9
1.3 Влияние химических элементов на свойства стали 14
Выводы по разделу один 17
2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 19
2.1 Производство зетового профиля Z310 на ПАО «ЧМК» 19
2.1.1 Первый этап опробования производства профиля Z310 19
2.1.2 Второй (повторный) этап опробования производства профиля
Z310 19
2.1.3 Третий этап опробования производства профиля Z310 21
2.1.4 Четвертый этап опробования производства профиля Z310 25
2.1.5 Пятый этап опробования производства профиля Z310 27
2.1.6 Опробования производства профиля Z310 из НЛС 29
2.1.7 Дальнейшее производство зетового профиля Z310 34
2.2 Проведение опыта 35
2.2.1 Отбор проб на испытания механических свойств 35
2.2.2 Анализ диаграммы переохлажденного аустенита 36
2.2.3 Изучение микроструктуры 38
2.2.4 Построение модели зависимости механических свойств от
химического состава стали 52
Выводы по разделу два 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
Одним из главных конструкций вагонов железнодорожного транспорта является рама, основание кузова, которая состоит из трех основных несущих продольных балок: боковых, поперечных и хребтовых.
Хребтовая балка служит для крепления на ней автосцепного и тормозного оборудования. Через автосцепное устройство она передает продольные силы на другие вагоны. Но поскольку она жестко связана и с другими элементами кузова, то наряду с продольными воспринимает также и вертикальные силы. Ее изготавливают из мощных прокатных Z-образных, швеллерных и двутавровых профилей [1].
Хребтовая балка состоит из двух зетобразных профилей (Z310), между которыми по консольным частям балки комплектно закреплены передний и задний упоры, предназначенные для передачи ударно-тяговых нагрузок от автосцепки на хребтовую балку и раму вагона.
Для зетового профиля (Z310) предъявляются очень жесткие механические требования, а именно высокий предел прочности, предел текучести, высокая вязкость и коррозионная стойкость на воздухе. Получаемые на данный момент свойства профиля относятся к классу прочности не выше 390. Однако заказчикам также требовался профиль (Z310) с классом прочности 440 и выше. Но на данный момент такой уровень механических свойств для марки стали 12Г2ФД получить стабильно не удалось.
Целью магистерской диссертации является изучение этапов производства опытных партий зетового профиля (Z310) на ПАО «ЧМК» для хребтовой балки с получаемыми механическими свойствами, и на основании изученного материала, попытаться обеспечить уровень механических свойств для зетового профиля с классом прочности 440.
В данной работе рассматривалась возможность обеспечения повышенного класса прочности 440 фасонного проката Z-образного профиля для вагоностроения.
До этого получаемые свойства профиля относились к классу прочности не выше 390, а заказчикам требовался профиль (Z310) с классом прочности 440 и выше.
После обработки большого числа данных, предоставленных ПАО «ЧМК», удалось построить регрессионную модель механических свойств от химического состава, которая позволяет прогнозировать требуемые свойства Z- образного профиля из марки стали 12Г2ФД от заданного химического состава. Адекватность модели была проверена путем выплавки опытных партий с химическим составом, рассчитанным по коэффициентам регрессии полученной модели. Расчетные и экспериментальные механические свойства после прокатки в профиль Z310 приемлемо согласовывались, а класс прочности соответствовал выше 440.
