АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1.1. Технологически основы процесса прокатки толстых листов 5
1.2. Оборудование, применяемое для горячей прокатки толстых листов 8
1.3. Влияние режимов горячей прокатки на свойства металла 16
2. Экспериментальное исследование в лабораторных условиях влияния
технологических параметров на свойства материала 20
2.1. Разработка методики эксперимента 20
2.2. Проведение эксперимента 21
2.3. Обработка полученных результатов 31
3. Компьютерное моделирование напряженно-деформированного и
температурного состояния толстых листов в процессе прокатки 43
4. Математическое моделирование и оптимизация процесса прокатки толстых
листов 50
4.1. Разработка концептуальной схемы процесса 50
4.1.1. Определяющие параметры 50
4.1.2 Параметры отклика 51
4.1.3 Концептуальная схема 52
4.2. Разработка математической модели процесса 52
4.3. Определение критерия оптимальности 58
4.4. Формулировка системы ограничений 60
4.5. Выбор алгоритма поиска оптимального решения 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 68
В настоящее время газодобывающая область получила большое развитие, поэтому вырос интерес к особенностям структуры и механическим свойствам высокопрочных труб, также ужесточились требования по качеству и надежности толстолистового проката, применяемого для изготовления газопроводов большого диаметра. Объем производства в России проката на толстолистовых станах 5000 за 2015 год по приблизительным подсчетам составил 2,9 млн. т.
Режимы горячей обработки металлов заданного химического состава давлением определяются в основном температурой, скоростью и степенью деформации, которые влияют в процессе деформирования на механические характеристики.
Благодаря повышению требований к механическим свойствам проката широкое применение получили технологии, позволяющие контролировать формирование структуру и свойства металла.
Цель работы:
1. Изучить технологию процесса прокатки толстых листов, применяемое для этого оборудование и влияние режимов прокатки на свойства металла.
2. Провести экспериментальное исследование влияния температуры нагрева заготовки и величины обжатия на временное сопротивление, предел текучести и относительное удлинение стали марки DNV SAWL 485 FD. Получить уравнения регрессии.
3. Изучить напряженно-деформированное и температурное состояние толстых листов в процессе прокатки, с помощью компьютерного моделирования.
4. Разработать математическую модель процесса прокатки толстых листов. Найти определяющие параметры, параметры отклика и, исходя из них, составить концептуальную схему.
Цель работы:
1. Была изучена научно-техническая литература, которая освещала следящие вопросы: технологию процесса прокатки толстых листов, применяемое для этого оборудование и влияние режимов прокатки на свойства металла.
2. Проведен полный факторный эксперимент 22 на 8 образцах (по 2 образца на выбранные параметры режимов исследования). Были получены уравнения регрессии для каждого параметра:
У = 617,3 + 4,9 • Т — 1160 + 8,9 Т — 1160 • (Ah - 2);
60 60
- предел текучести:
у = 444,3 + 10,2 • Т 1160 + 17,4 • Т 1160 • (Ah - 2);
60 60
- относительное удлинение:
3. Изучено напряженно-деформированное и температурное состояние толстых листов в процессе прокатки, с помощью компьютерного моделирования. В результате, которого было выявлено снижение температуры заготовки у поверхностного слоя. А так же уменьшения напряжение при увеличении температуры нагрева заготовки.
4. Разработана математическая модель процесса прокатки толстых листов. Найдены определяющие параметры, параметры отклика и, исходя из них, составлена концептуальная схема. Найдена точка приближения, которая при подстановке в уравнения регрессии, дает значение исследуемых параметров (временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения), которые удовлетворяют требованиям к толстому листу стали марки DNV SAWL 485 FD. Так же решение оптимизационной задачи, показало, что оптимальным
решением является снижение температуры нагрева заготовки и величины ее обжатия.
