К определению области компромисса характеристик качества материалов

Abstract

RU: Цель. Многие из многопараметрических технологий [1], к которым относится технология производства прокатных валков, направлены, например, на реализацию процесса получения материала с заведомо заданными свойствами. Некоторые из этих свойств по своей физической природе могут противоречить друг другу, например, увеличение твердости чугуна или стали противоречит увеличению пластичности и уменьшению хрупкости. В этой связи возникает задача определения области, которую в дальнейшем будем называть областью компромисса. В границах области компромисса противоречия между критериями находятся в допустимых для пользователя пределах. Материал и методики исследований. В качестве материала для данного исследования были приняты литые прокатные чугунные валки исполнения СШХН (выборка для 283 плавок общей массой ~ 800 т). При изготовлении валков использовали модификаторы (Foundrisil, Elmag-600, Elmag-900, Vl 57 (М), Barinoc, Elgraf). Результаты. На основании анализа результатов активного и пассивного экспериментов с применением графоаналитического метода определены области с наиболее эффективным сочетанием механических свойств для сортопрокатных валков (области компромисса критериев качества) в зависимости от их химического состава и параметров структуры. Для валков исполнения СШХН область компромисса объединяет области допустимых значений каждого из механических свойств : σВ » 240…460 МПа, σИЗГ » 330…940 МПа, КС » 9…33 кДж/м2, HSD » 40…60 с учетом всего диапазона применяемых условий охлаждения в металлической форме. Научная новизна. Впервые определена область компромисса с наиболее эффективным сочетанием свойств (σВ, σИЗГ, KC и НSD) рабочей зоны бочек валков исполнений СШХН по определённым границам содержания компонентов химического состава и параметров структуры. Практическая значимость. Реализация этого метода позволяет устанавливать приоритет на комплекс механических свойств валка, прогнозировать изменения технологического процесса и автоматически корректировать его химический состав.

UK: Мета. Багато з багатопараметричних технологій [1], до яких належить технологія виробництва прокатних валків, спрямовані, наприклад, на реалізацію процесу одержання матеріалу зі свідомо заданими властивостями. Деякі із цих властивостей за своєю фізичною природою можуть суперечити одна одній, наприклад, збільшення твердості чавуну або сталі суперечить збільшенню пластичності й зменшенню крихкості. У цьому зв'язку виникає завдання визначення області, яку надалі будемо називати областю компромісу. В межах області компромісу протиріччя між критеріями перебувають у припустимих для користувача межах. Матеріал і методики досліджень. Як матеріал для даного дослідження були прийняті литі прокатні чавунні валки виконання СШХН (вибірка для 283 плавок загальною масою ~ 800 т). Для виготовлення валків використовували модифікатори (Foundrisil, Elmag-600, Elmag-900, Vl 57 (М), Barinoc, Elgraf). Результати. На підставі аналізу результатів активного і пасивного експериментів із застосуванням графоаналітичного методу визначено області з найбільш ефективним поєднанням механічних властивостей для сортопрокатних валків (області компромісу критеріїв якості) залежно від їх хімічного складу і параметрів структури. Для валків виконання СШХН область компромісу об'єднує області допустимих значень кожної з механічних властивостей : σВ » 240…460 МПа, σЗГИН » 330…940 МПа, КС » 9…33 кДж/м2, HSD » 40…60 з урахуванням усього діапазону застосовуваних умов охолодження в металевій формі. Наукова новизна. Вперше визначено область компромісу з найбільш ефективним поєднанням властивостей (σВ, σЗГИН, KC і НSD) робочої зони бочок валків виконань СШХН по певних межах умісту компонентів хімічного складу і параметрів структури. Практична значимість. Реалізація цього методу дозволяє встановлювати пріоритет на комплекс механічних властивостей валка, прогнозувати зміни технологічного процесу і автоматично коригувати його хімічний склад.

EN: Purpose. Many of multiparameter technologies [1], which relates to the technology of production of rolls, are directed, for example, to implement the process of obtaining a material with a known set properties. Some of these properties by their physical nature may conflict with each other, for example, an increase in the hardness of iron or steel contrary to increase ductility and reduce brittleness. This raises the problem of determining the field, which will be called the area of compromise. Within the boundaries of the field of compromise contradiction between the criteria are valid for the user limits. Material and methods of research. The material for this study were taken cast iron mill rolls execution SSHHN (283 heats the sample to a total weight of 800 tons). In the manufacture of rolls used modifiers (Foundrisil, Elmag-600, Elmag-900, Vl 57 (М), Barinoc, Elgraf). Findings. Based on the analysis results of the active and passive experiments with graphoanalytical method identifies areas with the most effective combination of mechanical properties for section rolling rolls (area compromise quality criteria), depending on their chemical composition and structure parameters. To roll performance SSHHN region compromise combines the tolerance range of each of the mechanical properties: tensile strength 240…460 MPа, flexural strength 330…940 МРа, resilience 9…33 kJ / m2, Shore hardness 40…60 taking into account the full range of cooling conditions used in metallic form. Originality. For the first time defined the area of compromise with the most effective combination of mechanical properties working area roll barrels performances SSHHN on certain borders of components of the chemical composition and structure parameters. Practical value. The implementation of this method allows you to set the priority of the complex mechanical properties of the roll, to predict changes the process and automatically adjust its chemical composition.