CC BY
8
УДК: 669.017:621.771.25:621.78.019.82.083.133 DOI: 10.30838/J.BPSACEA.2312.260319.33.403
РОЗРОБКА УНЮЕРСАЛЬНОГО СПОСОБУ ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМО1 МАСИ АБО ТОВЩИНИ ШАРУ ОКАЛИНИ НА ПОВЕРХН1 БУНТОВОГО ПРОКАТУ П1СЛЯ БЕЗПЕРЕРВНОГО ОХОЛОДЖЕННЯ
1 *
ПАРУСОВ Е. В/ , канд. техн. наук, с. н. с., 2
ЛУЦЕНКО В. А. , д-р техн. наук, с. н. с,
3
ПАРУСОВ О. В. , канд. техн. наук, с. н. с., ЧУИКО I. М. 4, канд. техн. наук, ГОЛУБЕНКО Т. М.5, канд. техн. наук, СГВАК Г. I.6
'* 1нститут чорно! металургп iM. З. I. Некрасова Национально! академи наук Укра!ни, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Укра!на, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4560-2043
2 1нститут чорно! металургп iM. З. I. Некрасова Национально! академи наук Укра!ни, пл. Академика Стародубова, 1, Дшпро, Украша, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCIDID: 0000-0002-4604-5592
3 йститут чорно! металургп им. З. I. Некрасова Нацюнально!академп наук Укра!ни, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украша, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-9879-6179
4 !нститут чорно! металургп им. З. I. Некрасова Национально! академи наук Укра!ни, пл. Академика Стародубова, 1, Дншро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4753-614X
5 !нститут чорно! металургп им. З. I. Некрасова Национально! академи! наук Украши, пл. Академика Стародубова, 1, Дншро, Украша, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-3583-211X
6 !нститут чорно! металургп им. З. I. Некрасова Нацюнально!академп наук Украши, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украша, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6948-7732
Анотащя. Постановка проблеми.Виробництво ризномаштних металовиробив з використанням гарячо!' пластично!' деформацп або термично! обробки неминуче пов'язане з процесами окиснення стали внаслщок И взаемодп з повгтрям або атмосферою печи. При цьому вадбуваються змши химичного складу поверхневого шару металу, утворення оксидив (окалини), трансформация !х фазового складу в процеси обробки, що, у свою чергу, залежить вид температури, швидкости та способу охолодження металу. Найбильш поширений вид металовиробив, для яких окалина не тшьки нормуеться вимогами видповидних стандарпв, а й истотно впливае на процес подальшо! переробки, - бунтовий прокат. Окалина вуглецево! стали, що утворюеться за високих температур, складаеться з трьох оксидив (FeO, Fe3O4 и Fe2O3), фактичний вмист яких впливае на формування ризно! щшьносл, а, отже, и ризно! питомо! маси окалини за однаково! товщини !! шару на поверхни прокату. Через те, що вщоми способи визначення питомо! маси окалини е досить трудомюткими и вимагають вадповадно! квалификаци! техничного персоналу, иснуе необхиднисть у розробленни универсального способу якисно! и килькисно! оцинки оксидив, яки утворюються на поверхни прокату з вуглецево! стали залежно вид змини технологичних параметрив виробництва. Мета роботи -розроблення способу визначення питомо! маси або товщини шару окалини, яка утворюеться на поверхни бунтового прокату ризного диаметра з урахуванням !! фактичного химичного складу. Результати. На основи видомих химичних и физичних закономирностей процесив, що видбуваються за високотемпературно! взаемоди! поверхни вуглецевих сталей з атмосферним повгтрям, розроблено универсальну математичну модель, яка дозволяе визначити один из показнишв якости и може бути рекомендована як альтернативний споаб визначення питомо! маси або товщини шару окалини на поверхни бунтового прокату в умовах дослидних лабораторий або металургшних шдприемств.
Ключовi слова: бунтовий прокат; питома маса окалини; фазовий склад
РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОГО СПОСОБА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ МАССЫ ИЛИ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ ОКАЛИНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ БУНТОВОГО ПРОКАТА ПОСЛЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
1*
ПАРУСОВ Э. В/ , канд. техн. наук, с. н. с., ЛУЦЕНКО В. А , д-р
техн. наук, с. н. с., ПАРУСОВ О. В.3, канд. техн. наук, с. н. с., ЧУЙКО И. Н.4, канд. техн. наук, ГОЛУБЕНКО Т. Н.5, канд. техн. наук,
СИВАК А. И.6
'* Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4560-2043
2 Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCIDID: 0000-0002-4604-5592
3 Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-9879-6179
4 Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4753-614X
5 Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-3583-211X
6 Институт черной металлургии им. З. И. Некрасова Национальной академии наук Украины, пл. Академика Стародубова, 1, Днипро, Украина, 49107, тел. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6948-7732
Аннотация. Постановка проблемы. Производство различных металлоизделий с использованием горячей пластической деформации или термической обработки неизбежно связано с процессами окисления стали в результате ее взаимодействия с воздухом или атмосферой печи. При этом происходят изменения химического состава поверхностного слоя металла, образование оксидов (окалины), трансформация их фазового состава в процессе обработки, что, в свою очередь, зависит от температуры, скорости и способа охлаждения металла. Наиболее массовым видом металлоизделий, для которых окалина не только нормируется требованиями соответствующих стандартов, но и оказывает существенное влияние на процесс последующей переработки, является бунтовой прокат. Окалина углеродистой стали, образующаяся при высоких температурах, состоит из трех оксидов (FeO, Fe3O4 и Fe2O3), фактическое содержание которых влияет на формирование различной плотности, а, следовательно, и различной удельной массы окалины при одинаковой толщине её слоя на поверхности проката. Ввиду того, что известные способы определения удельной массы окалины достаточно трудоёмки и требуют соответствующей квалификации технического персонала, существует необходимость в разработке универсального способа качественной и количественной оценки оксидов, образующихся на поверхности проката из углеродистой стали в зависимости от изменения технологических параметров производства. Цель - разработка способа определения удельной массы или толщины слоя окалины, образующейся на поверхности бунтового проката различного диаметра с учетом её фактического химического состава. Результаты. На основе известных химических и физических закономерностей процессов, происходящих при высокотемпературном взаимодействии поверхности углеродистых сталей с атмосферным воздухом, разработана универсальная математическая модель, которая позволяет определить один из нормируемых показателей качества и может быть рекомендована в качестве альтернативного способа определения удельной массы или толщины слоя окалины на поверхности бунтового проката в условиях исследовательских лабораторий или металлургических предприятий.
Ключевые слова: бунтовой прокат; удельная масса окалины; фазовый состав
DEVELOPMENT OF UNIVERSAL METHOD FOR DETERMINING SPECIFIC MASS OR THICKNESS OF SCALE CRUST ON THE SURFACE
OF WIRE ROD AFTER CONTINUOUS COOLING
1 *
PARUSOV E.V.1 , Cand. Sc.(Tech.), Head Researcher, LUTSENKO V.A2, Dr. Sc.(Tech.), Head Researcher, PARUSOV O.V.3 , Cand. Sc.(Tech.), Head Researcher, CHUIKO I.N.4, Cand. Sc.(Tech.), GOLUBENKO T.M.5, Cand Sc.(Tech.), SIVAK H. I.6
'* Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4560-2043
2 Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCIDID: 0000-0002-4604-5592
3 Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-9879-6179
4 Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-4753-614X
5 Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0002-3583-211X
6 Z.I. Nekrasov Iron and Steel Institute of the National Academy of Science of Ukraine, 1, Ak 49107, tel. +38 (056) 776-82-28, e-mail: [email protected], ORCID ID: 0000-0001-6948-7732
. Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine, . Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine, . Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine, . Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine, . Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine, . Starodubova Sq., Dnipro, Ukraine,
Abstract. Problem statement. The production of various metal products using hot plastic deformation or heat treatment is inevitably linked to the processes of oxidation of steel because of its interaction with the air or atmosphere of the furnace. At the same time, changes occur in the chemical composition of the surface metal layer, the formation of oxides (scale), the transformation of their phase composition during the processing, which, in turn, depends on the temperature, speed and method of cooling the metal.The most widespread type of metal products, for which the scale is standardized not only by the requirements of the relevant standards, but also has a significant impact on the process of subsequent processing, is wire rod. The carbon steel scale, formed at high temperatures, consists of three oxides (FeO, Fe3O4 and Fe2O3), the actual content of which affects the formation of various density, and, consequently, different specific mass of scale with the same thickness of its layer on the rolled surface. In view of the fact that the known methods for determining the specific mass of the scale are rather laborious and require appropriate qualifications of technical personnel, there is a need to develop a universal method for qualitative and quantitative assessment of oxides formed on the surface of carbon steel, depending on changes in the technological parameters of production. Purpose. Development of a method for determining the specific mass or thickness of the scale layer formed on the surface of a wire rod of various diameters, with its actual chemical composition. Results. Based on the known chemical and physical patterns of processes occurring during high-temperature interaction of the surface of carbon steels and atmospheric air, a universal mathematical model has been developed that allows to elaborate one of the standardized quality indicators and it can be recommended as an alternative method for determining the specific mass or thickness of the scale on the surface wire rod in the research laboratories of metallurgical enterprises.
Keywords: wire rod; specific mass of scale crust; phase composition
Постановка проблеми. Виготовлення металовиробiв iз використанням гарячо'' пластично'! деформаци або термiчноi обробки неминуче пов'язане з процесами окиснення сталi внаслщок п взаемодп з пов^рям або атмосферою печь При цьому вщбуваються змши хiмiчного складу поверхневого шару металу, утворення оксидiв (окалини), трансформашя 'х фазового складу в процес обробки, що, у свою чергу, залежить вщ температури, швидкосп та способу охолодження металу.
Одишз найбшьш масових видiв металовиробiв, для яких поверхнева окалина вщограе ютотну роль у процес подальшо'' переробки, - бунтовий прокат. Цей вид металопрокату становить основну сировинуу виробницга холодно-деформованого дроту з широким спектром сфер застосування, а яюсна пщготовка поверхш бунтового прокату до волочшня -одна з умов забезпечення стабшьного технологичного процесу тд час переробки волочшням [1].
На^в у печi вихщно'' заготовки перед початком деформацп мае значення лише з точки зору зменшення витрат металу на утворення первинно' окалини та зниження розвитку процеав зневуглецювання поверхш сталь Загальна товщина та структура окалини на поверхш бунтового прокату, який пщдаеться охолодженню на
транспортерi лши Стелмор, залежить вщ температури виходу металу з останньо'' клт дротяного блоку та швидкосп безперервного охолодження до температур ~ 200 °С [2]. Змша зазначених параметрiв ютотно впливае на процеси формування окалини i визначае кшцевий результат - фактичну масу окалини та товщину '' шару на поверхш прокату.
Окалина вуглецево'' стал^ що утворюеться за високих температур, як правило, складаеться з трьох оксидiв: FeO, Fe3O4 та Fe2O3 [3]. Оксиди розташовуються шарами у вщповщносп зi зменшенням вмюту кисню у напрямку вщ зовшшнього шару до внутршнього. За твердосп металу ~ 140 НУ твердють FeO складае 270.. .350 НУ, Fe3O4 - 420.. .500 НУ та Fe2O3 - 1 300 НУ [4]. Вюстит мае мЫмальну адгезш до поверхш металу, незначну абразившсть та найкращим чином видаляеться як мехашчним, так i хiмiчним способами [5]. Тому окалина, яка складаеться переважно з FeO, найбшьш сприятливадля шдготовки поверхш бунтового прокату до волочшня на переробш металевих вiробiв[5].
При виходi з останньо'' клт дротяного блоку на поверхш прокату практично вщсутня окалина, i чим вища температура завершення деформацп, бiльша тривалiсть охолодження, тим товщий формуеться шар
окалини. В штервал1 температур початку прискореного пов1тряного охолодження 850...950 °С за р1зних швидкостей на поверхш високовуглецево! стал1 може утворюватися окалина, яка складасться з ~ 64.90 % FeO, 36.10 % FesO4 та Fe2O3 у вигляд1 слщ1в [6; 7]. За високих температур термодинам1чно стабшьш вс три оксиди, але у м1ру зниження температури (нижче 570 °С) вюстит може розпадатися з утворенням Fe^^ Fe. З метою збереження у склад1 окалини максимально! кшькосп FeO слщ застосовувати регульоване двостушнчасте охолодження стал1, особливо в штервал1 температур 600.200 °С з1 швидкютю охолодження не меншою за 4 °С/с (рис. 1).
Рис. 1. Дiаграма iзотермiчного перетворення OKCudie зал1за [8 ] / Fig. 1. Diagram of isothermal conversion of iron oxides [8]
У раз1 зниження швидкосп охолодження кшькють Fe3O4 в окалиш зростае, що значно ускладнюе процес шдготовки поверхш прокату до волочшня.
Мета роботи - розроблення ушверсального способу визначення питомо! маси або товщини шару окалини, що утворюеться на поверхш бунтового прокату, з урахуванням ii фактичного х1м1чного складу.
Матер1ал i методика дослщжень.
Матер1алом служили промислов1 партл бунтового прокату д1аметром 5,5.12,0 мм 1з вмютом вуглецю 0,05.0,87 %,
охолодженого тсля гарячо! пластично! деформацп на транспортер! лши Стелмор. Товщину шару окалини визначали
металограф1чним методом за допомогою св1тлового оптичного м1кроскопа «Axiovert 200 M MAT» на поперечних шл1фах. Загальну масу окалини на поверхш прокату визначали за методикою компанп «Bekaert» та згщно з вимогами ДСТУ 3683-98 [9]. Фазовий анал1з складу окалини визначали на рентгешвському дифрактометр! «ДРОН-3» у спектр! Co-Ka випромшювань ¿з застосуванням КР-фшьтра в д1апазош купв л1чильника 30.55°. Для кшькюного анал1зу використовували штегральш штенсивносп дифракцшних лшш без накладень: (200) для FeO, (311) для FesO4, (112) для Fe2O3.
Результати дослщжень та Тх обговоренняЛд час атестацш бунтового прокату згщно з вщповщними стандартами контролюють комплекс яюсних показниюв, в результат чого визначають питому масу або товщину шару окалини на поверхш металу. 1снуюч1 способи визначення маси окалини на поверхш прокату довол1 трудомютю та вимагають проведення велико! кшькосп операцш, що включають вщб1р зразюв, !х пщготовку, зважування, розтягування з вщносним подовженням 6.7 %, травлення та повторне зважування зразюв. Отримаш величини мас тсля проведених операцш визначають середню масу окалини на поверхш прокату, залежно вщ параметр1в режиму деформацшно-терм1чно! обробки.
1снуюч1 граф1чш залежносп для визначення загально! маси окалини на поверхш стал1 мають обмежене використання через те, що в умовах реального виробничого процесу не здатш враховувати фактичний х1м1чний склад оксид1в за змши швидкосп пов1тряного охолодження прокату. Це викликае необхщшсть проведення вищезазначених трудомютких операцш та витрати зайвого часу. Тому автори ще! статпрозробили ушверсальний спос1б визначення яюсних показниюв окалини, що формуеться на поверхш прокату круглого перер1зу, який не залежить вщ змши параметр1в виробничого процесу.
Запропонований спос1б базуеться на математичнш модел1, яка враховуе х1м1чш й ф1зичш процеси, що вщбуваються за
високотемпературно' взаемодп поверхш вуглецево'' сталi з пов^рям, а також враховуе подальше охолодження прокату до температури примщення цеху з рiзними швидкостями.
Визначення питомог маси окалини на поверхт бунтового прокату. Для розрахунку питомо'' маси окалини на поверхш бунтового прокату попередньо визначаеться середня товщина п шару, а також хiмiчний склад. У проведенш розрахунюв утворення гематиту ^е203)не враховували, спираючись на те, що зазначений оксид у виробнищв бунтового прокату зустрiчаеться в складi окалини у виглядi слiдiв й ютотно не повинен впливати на пщсумковий результат. Щiльнiсть
окалини заданого хiмiчного визначаеться за такою формулою:
Р ок
100
де
Ро
- щшьнють окалини
хiмiчного
вюститу, магнетиту, 5 170 кг/м'
складу, 5 745 кг/м3;
3
кг/м3;
Р /
складу (1)
заданого щшьнють
Р
Fe3O4
- щiльнiсть
"Ре0
- масова частка
тРе0 4
3 4 - масова
вюститу в окалинi, %; часткамагнетиту вокалинi, %.
Далi розраховуеться показник (К), який характеризуе стввщношення маси кисню до маси залiза в окалинi:
к=-
22,27-тРе0 + 27, 64тр 77,73-тРе0 + 72,36 • тР
(2)
де К - показник стввщношення маси кисню
• • т0
до маси залiза в окалиш; 0 - масова часткакисню в окалинi заданого складу, %;
тР
- масова частказалiза в окалиш заданого
"Ре
складу, %;
т
Ре0
масова часткавюститу в
т
Ре,0.
масова частка магнетиту
окалиш, %; в окалиш, %.
За високих температур частина залiза з поверхш прокату витрачаеться на формування окалини. Пюля завершення процеав окиснення сталi фактичний дiаметр прокату вiдрiзняеться вiд початкового (номшального) на величину шару залiза, яке перейшло в окалину. Попередньо встановивши за допомогою метало-графiчного аналiзу середню товщину шару окалини, яка сформувалася пщ час повiтряного охолодження, для коректного визначення п питомо'' маси на поверхш прокату необхщно розрахувати дiаметр прокату за вирахуванням товщини шару залiза, яке перейшло до окалини. 1ншими словами, необхiдно визначити фактичний дiаметр прокату, на якому розташовуеться окалина з вщомою товщиною п шару. Дiаметр прокату за вирахуванням товщини шару залiза, яке перейшло в окалину, розраховують за такою формулою:
Рре( 1 + К М 2-( 4-Ркк-Кк + 4'Ркк^ 1К-D2■ppe■{l + К )= 0,
(3)
де рре - щшьнють залiза, 7 874 кг/м ; d - дiаметр прокатуза вирахуванням товщини шару залiза, яке перейшло до окалини, м; ^к - середня товщина шару окалини на поверхш прокату, м; И - номшальний д1аметр прокату, м.
Рге.(1 + К)^2-(4-рок-Иок)^ + 4-рок-Н2ок-В2.рГе-{\ + К)^0
Вираз (3) можна подать у виглядi квадратного рiвняння, корiнь якого i буде дорiвнювати дiаметру прокату d за вирахуванням товщини шару залiза, яке перейшло в окалину:
ах2
+
Ьх
+
= 0
Визначивши усi необхщш данi, можна бунтового прокату будь-якого номшального знайти питому масу окалини на поверхш дiаметра за допомогою виразу:
т
3 4
Рре0'тре0+ Рре
30 4
4
Мк =
((2hoK + d)2 -d2)■
0,127р о
D2
(4)
де Мок - маса окалини на поверхш одше! тонни прокату, кг/т; hок - середня товщина шару окалини на поверхш прокату, м.
Метадослщження - розроблення ушверсального способу, а тому з урахуванням наведених даних стае можливим розв'язати зворотну задачу -знаючи питому масу окалини та и хiмiчний склад, визначити середню товщину шару окалини на поверхш прокату.
Визначення товщини шару окалини на поверхт бунтового прокату. Для розрахунку середньо! товщини шару окалини на поверхш бунтового прокату попередньо визначаеться и питома маса i фактичний хiмiчний склад. Далi розраховуеться щшьшсть окалини заданого хiмiчного складу i показник К зпдно з виразами (1) й (2) вщповщно. Дiаметр прокату за вирахуванням товщини шару
зал1за, яке переишло до розраховуеться за формулою:
d =
D2 -
D2 ■ M
1000ч(1 + K):
Маса окалини на одному метр1 прокату складае:
т2~
окалини,
(5)
погонному
т. =
(р(D -d2)rPe ■ (1 + K) 4 :
(6)
де п - постшна ni = 3,1416.
Отже, середня товщина шару окалини на поверхш прокату будь-якого номшального дiаметра може бути визначена за допомогою формули:
h =
V
4ч т
+ d2 - d
рч р
I о
2
(7)
Узагальнеш результати лабораторних дослiджень особливостеИ формування окалини на поверхш бунтового прокату промислових партш наведенi у таблица
Т а б л и ц я
Результати лабораторних до^джень окалини на поверхт бунтового прокату / Results of laboratory tests of scale on the surface of riot rolled metal
Кшьюст ь партш Д1аметр прокату, мм Вмгст вуглецю в стат, % Фазовий склад окалини, % Товщина шару окалини, мкм Питома маса окалини, кг/т
FeO Fe3O4 Fe2O3
37 5,5.11,0 0,05.0,87 63.84 35.15 до 2 7.24 1,7.12,2
Порiвняльний аналiз розрахункових i експериментальних даних визначення питомо! маси окалини та ii товщини на поверхш прокату круглого перерiзу широкого спектра дiаметрiв i марок сталей показав високу збiжнiсть результапв (похибка визначення результату не перевищувала 6 %). Висока збiжнiсть розрахункових i експериментальних даних,
отриманих для промислових умов на стандартному високошвидюсному
прокатному станi, зумовила розроблення
©
програмно! оболонки CalcScale (рис. 2), яка заснована на наведеному в статл алгоритмi розрахунку та може бути використана для оперативного контролю окалини на поверхш бунтового прокат [10].
Рис. 2. Робоче вгкно програмно1 оболонки CalcScale©/Fig. 2. CalcScaleprogram window©
Особливють програмно'' оболонки Са1сБса1е©полягае у високш точност розрахунюв, результати яких не залежать вщ змiни параметрiв технологiчного процесу виробництва бунтового прокату, тому що необхщш вимiрювання та розрахунки проводяться на зразках, на поверхш яких уже сформувалась остаточна окалина iз заданими властивостями.
Висновки. На основi хiмiчних i фiзичних закономiрностей процесiв, якi вiдбуваються за високотемпературно'' взаемодп поверхнi вуглецево'' сталi з повiтрям,iз подальшим безперервним охолодженням до юмнатно'' температури, розроблено математичну модель для визначення питомо'' ваги або товщини шару окалини на поверхш бунтового прокату рiзного дiаметра залежно вiд п фактичного фазового складу. Отримаш результати лабораторних та експериментальних
дослщжень дозволили створити
унiверсальну програмну оболонку
©
Са1сБса1е , яка може бути використана для контролю одного з показниюв якост бунтового прокату, що нормуеться вiдповiдними стандартами, а саме для яюсно'' i кшьюсно'' оцiнки окалини в умовах дослiдних лабораторiй i металургiйних пщприемств.
Визначення товщини шару окалини на попередньо пщготовлених поперечних мiкрошлiфах вуглецево'' сталi може бути поеднане з металографiчним аналiзом параметрiв структури, що суттево прискорить час, необхiдний для атестацшного контролю бунтового прокату в умовах заводських центральних
лабораторш. Згiдно з отриманими результатами дослщжень подано заявку на отримання патенту Укра'ни.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Теоретические и технологические основы производства высокоэффективных видов катанки : монография / [В. В. Парусов, А. Б. Сычков, Э. В. Парусов]. - Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2012. - 376 с.
2. В. В. Парусов Взаимосвязь толщины и удельной массы окалины на поверхности высокоуглеродистой катанки / В. В. Парусов, Э. В. Парусов, И. Н. Чуйко // Строительство, материаловедение, машиностроение. -Днепропетровск, 2004. - Вып. 27. - Ч. 2. - С. 26-29.
3. Уменьшение окалинообразования при производстве проката: монография / [В. И. Губинский, А. Н. Минаев, Ю. В. Гончаров]. - Киев : Техника, 1981. - 135 с.
4. Технология волочильного производства. Подготовка поверхности металла к волочению : учебн. пособ. / [Ю. И. Коковихин, Х. Н. Белалов, В. А. Пинашина]. - Свердловск : УПИ им. С. М. Кирова, 1979. - 92 с.
5. Э. В. Парусов Перспективы использования экологически чистого способа подготовки поверхности бунтового проката к волочению / Э. В. Парусов, А. Б. Сычков, С. И. Губенко, И. Н. Чуйко // Проблемы трибологии. - 2016. - № 2. - С. 74-82.
6. Покачалов В. В. Фазовый состав окалины и дефекты, возникающие при волочении проволоки / В. В. Покачалов // Метизы. - 2006. - № 3(13). - С. 30-33.
7. Парусов Э. В. Обоснование параметров регулируемого охлаждения бунтового проката из высокоуглеродистой стали в потоке проволочного стана 320/150 ОАО «ММЗ» / Э. В. Парусов, А. Б. Сычков, С. И. Губенко, С. В. Долгий, Л. В. Сагура // Вестник НТУУ «КПИ». - 2016. - № 2 (77). - С. 62-70.
8. Высокоскоростная прокатка катанки : монография / [А. А. Кугушин, Ю. А. Попов]. - Москва : Металлургия, 1982. - 144 с.
9. Парусов Э. В. Анализ различных методов определения нормируемых показателей качества бунтового проката из высокоуглеродистой стали, изготовленной на линии Стелмор / Э. В. Парусов // Развитие науки в ХХ1 веке : тез. докл. 15-й междунар. конф. (июль 2016 г.). - 2016. - С. 116-121.
10. Е. В. Парусов Споаб оперативного визначення маси або товщини шару окалини на поверхш бунтового прокату / Е. В. Парусов, О. В. Парусов, I. М. Чуйко / 1нформацшш технолог!! в металурги та машинобудуванш : м1жнар. наук.-техн. конф. (26-28 березня 2019 р.). - Дншро : НметАу 2019. - С. 34.
REFERENCES
1. Parusov VV., Syichkov A.B. and Parusov E.V Teoreticheskie i tehnologicheskie osnovyi proizvodstva vyisokoeffektivnyih vidov katanki [Theoretical and technological bases of production of high species wire rod]. Dnepropetrovsk : ART-PRESS Publ., 2012, 376 p. (in Russian).
2. Parusov V.V, Parusov E.V. and Chuyko I.N. Vzaimosvyaz tolschinyi i udelnoy massyi okalinyi na poverhnosti vyisokouglerodistoy katanki [The correlation of thickness and specific weight of scale on the surface of high carbon rod]. Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Material Science, Engineering]. 2004, vol. 27, part 2, pp. 26-29. (in Russian).
3. Gubinskij V.I., Minayev A.N. and Honcharov Yu.V Umenshenie okalinoobrazovaniya pri proizvodstve prokata [Decrease of scaling by production of rolled steel]. Kyiv : Tekhnika, 1981, 135 p. (in Russian).
4. Kokovihin Yu.I., Belalov H.N. and Pinashina V.A. Tehnologiya volochilnogo proizvodstva. Podgotovka poverhnosti metalla k volocheniyu [Technology of the drawing production. Preparation of the metal's surface to drawing]. Sverdlovsk : UPI named S.M. Kyrov, 1979, 92 p. (in Russian).
5. Parusov E.V, Sychkov A.B., Gubenko S.I. and Chujko I.N. Perspektivy ispolzovaniya ekologicheski chistogo sposoba podgotovki poverhnosti buntovogo prokata k volocheniyu [Outlook using environmentally friendly way of preparing of surfaces rolled steel to drawing]. Problemy tribologii [Tribology problems]. 2016, no. 2, pp. 74-82. (in Russian).
6. Pokachalov V.V. Fazovyj sostav okaliny i defekty, voznikayushie pri volochenii provoloki [The phase composition of scale and defects arising from wire drawing]. Metizy [Hardware]. 2006, no. 3 (13), pp. 30-33. (in Russian).
7. Parusov E.V, Sychkov A.B., Gubenko S.I., Dolgiy S.V and Sahura L.V. Obosnovaniyeparametrov reguliruyemogo okhlazhdeniya buntovogo prokata iz vysokouglerodistoy stali v potoke provolochnogo stana 320/150 OAO «MMZ» [Rationale of the parameters of controlled cooling of rolled steel from high-carbon steel in the stream of a 320/150 wire mill of JSC "MMZ"]. Vestnik NTUU «KPI» [Bulletin of NTUU "KPI"]. 2016, no. 2 (77), pp. 62-70. (in Russian).
8. Kugushin A.A. and Popov Yu.A. Vyisokoskorostnaya prokatka katanki [High speed rolling rod]. Moscow : Metallurgiya Publ., 1982, 144 p. (in Russian).
9. Parusov E.V. Analiz razlichnyih metodov opredeleniya normiruemyih pokazateley kachestva buntovogo prokata iz vyisokouglerodistoy stali, izgotovlennoy na linii Stelmor [Analysis of various methods for determining the mass scale and the extent of its removability from the surfac highcarbon rolled steel made on line Stelmor]. Tezisyi dokladov 15-oy mezhdunar. konf. «Razvitie nauki v ХХ1 veke» [The development of science in the XXI century : abstracts of the report 15th Intern. conf.]. July, 2016, pp. 116-121. (in Russian).
10. Parusov E.V, Parusov O.V and Chuiko I.M. Sposib operatyvnoho vyznachennia masy abo tovshchyny sharu okalyny na poverkhni buntovoho prokatu [Method of immediately determination of mass or thickness of scale on a surface of rolled steel rolled steel]. Informatsiini tekhnolohii v metalurhii ta mashynobuduvanni : Mizhnarodna naukovo-tekhnichna konferentsiia [Information technologies in metallurgy and machine building : Intern. Sci.-Tech. Conf.]. Dnipro : NMetAU Publ., 26-28 of March, 2019, p. 34. (in Ukrainian)
Надшшла до редакцп: 25.01.2018 р.
