CC BY
1Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 12 (81) Том 5 ч. 1. ДЕКАБРЬ 2024 г. УДК 62
Зеленова А.С.
студент группы М23-011-1 Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова (г. Ижевск, Россия)
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПРОКАТА ИЗ ПОДШИПНИКОВЫХ СТАЛЕЙ
Аннотация: в статье рассматривается актуальная проблема производства проката из подшипниковых сталей, выполнен анализ проблем, оказывающих влияние на качество рассматриваемого материала и возможных путей их решения, с целью совершенствования процесса производства.
Ключевые слова: подшипниковая сталь, прокат, карбидная неоднородность.
В эпоху технологического прогресса, когда промышленное развитие и инновационные решения становятся основополагающими элементами экономического развития, на передний план выходит необходимость в использовании материалов высокого качества.
Эта потребность особенно заметна в случае конструкционных материалов, для которых крайне важно соответствие высоким требованиям по прочности и надежности. В связи с этим, значительное внимание уделяется прокату из подшипниковой стали, занимающего ключевую позицию в различных отраслях промышленности благодаря его уникальным характеристикам.
Подшипниковая сталь, отличающаяся высоким сопротивлением к износу и способностью выдерживать значительные механические нагрузки, становится критически важной для создания широкого спектра оборудования
— начиная с автомобильной промышленности и заканчивая производством тяжелой техники [2].
В контексте текущих тенденций, непрерывное технологическое совершенствование в области создания и изготовления проката из подшипниковых сталей, являются ключевыми для удовлетворения увеличивающихся стандартов индустрии. Это влечет за собой не просто повышение качественных параметров используемых материалов, но также и налаживание более эффективных процессов производства с целью экономии ресурсов и минимизации затрат.
Стоит отметить, что данному вопросу уделяется большое внимание на уровне государства, так, согласно Стратегии развития металлургической промышленности Российской Федерации до 2030 года, к числу важнейших инновационных разработок, рекомендуемых к реализации, является освоение технологии производства подшипников из подшипниковой стали с пониженным содержанием углерода и с повышенным эксплуатационным ресурсом [2].
В процессе изучения свойств и характеристик подшипниковой стали, производимой в соответствии с ГОСТ 801 - 2022, специалистами выявлены ключевые трудности, обусловленные особенностями её состава. Исследования подтверждают, что одним из существенных факторов, влияющих на качество подшипниковой стали, является доля углерода, составляющая от 0,95 до 1,05 процента. Этот аспект имеет решающее значение, поскольку углерод играет ключевую роль в формировании микроструктуры и, соответственно, свойств материала [1].
Заэвтектоидные стали, которые обладают повышенным уровнем углерода демонстрируют особенную склонность к возникновению ликвационных явлений в процессе кристаллизации. Эти процессы, в свою очередь, способны вызывать карбидную и структурную неоднородность, особенно заметную в сталях, используемых для изготовления подшипников.
Процесс производства проката из подшипниковых сталей имеет свои
особенности, рассмотрим несколько ключевых аспектов:
1. Высокая прочность и твердость, характерные для подшипниковых сталей, требуют особых подходов при их формовке и обработке, включая использование инновационного оборудования и передовых технологий.
2. Сложные и разнообразные в своем составе, подшипниковые стали включают в себя как углерод, так и легирующие добавки, что обуславливает неоднородность их структуры, что вызывает необходимость в усиленном контроле качества на протяжении всего процесса производства для обеспечения равномерности характеристик получаемого материала.
3. Для обеспечения качества и функциональности подшипников, особое внимание уделяется точности изготовления и строгим геометрическим параметрам изделий из подшипниковой стали. Даже минимальные нарушения в структуре или размерах могут серьезно снизить их эффективность и долговечность.
4. Критически необходима глубокая термообработка для достижения желаемых характеристик и свойств подшипниковой стали, этот процесс требует специализированного дорогостоящего оборудования, требующих значительных финансовых вложений [4].
В процессе производства проката из подшипниковых сталей необходимо обеспечивать всесторонний контроль качества на протяжении всего цикла производства для того, чтобы соответствовать установленным стандартам и спецификациям, выдвигаемым заказчиками.
Данный процесс влечет за собой анализ механических характеристик, химического состава, микроструктуры, размеров и других критических атрибутов материала. Такой высокий уровень детализации и контроля делает производство высококачественного проката из подшипниковых сталей особенно затратным по времени и ресурсам, требуя от производителей наличия специализированных знаний, передового оборудования и технологий. Тем не менее, благодаря тщательному мониторингу и регулированию каждого аспекта производственного процесса, возможно достижение высоких стандартов
качества и надежности конечной продукции [3].
В рамках решений для повышения качества проката из подшипниковых сталей активно проводятся исследования, направленные на изучение влияния различных методов термической обработки на карбидную однородность в стали. Эти исследования способствуют выявлению наиболее эффективных условий термообработки, что, в свою очередь, обеспечивает получение продукции, соответствующей строгим стандартам качества и запросам потребителя.
Кроме того, для улучшения производственного процесса проката подшипниковых сталей осуществляется детальный анализ процесса прокатки и идентификация параметров, влияющих на скручивание полосы во время прохождения между валками. На основе полученных данных разрабатывается стратегия оптимального использования материала, позволяющая максимально эффективно распределять сортовой прокат по заданным размерам.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. ГОСТ 801 — 2022 Прокат из подшипниковой стали. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200195134/titles/7E40KC;
2. Распоряжение от 28 декабря 2022 года N 4260-р «Об утверждении Стратегии развития металлургической промышленности Российской Федерации до 2030 года»;
3. Зинченко С.А., Золотарев Н.А., Васильева Н.Н. Снижение степени карбидной неоднородности заэвтектоидных сталей термоциклической обработкой // Бюллетень «Черная металлургия». - 2020. - № 5. - С. 477 — 482;
4. Савченко С. А., Возная В. И., Астапенко И. В. Оценка эффективности режимов гомогенизирующего отжига подшипниковых марок сталей // Вестник ГГТУ им. П. О. Сухого. 2021. №2 (85).
Zelenova A.S.
Izhevsk State Technical University named after M.T. Kalashnikov
(Izhevsk, Russia)
ANALYSIS OF PROBLEMS IN MANUFACTURING OF ROLLING PRODUCTS FROM BEARING STEELS
Abstract: the article considers the current problem of rolling production from bearing steels, an analysis of the problems affecting the quality of the material in question and possible ways to solve them, in order to improve the production process.
Keywords: bearing steel, rolled products, carbide heterogeneity.
