Липецкий государственный технический университет, Липецк, Россия:

С. М. Бельский, профессор кафедры «Обработка металлов давлением», докт. техн. наук, эл. почта: belsky-55@yandex.ru
И. И. Шопин, доцент, канд. техн. наук
И. П. Мазур, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением», докт. техн. наук
М. А. Дагман, аспирант

Одной из важнейших характеристик качества горячекатаных полос является поперечная разнотолщинность, которая определяется как максимальная разница между измеренными значениями толщины полосы в ее середине, а также на расстоянии от 10 до 40 мм от кромки в зависимости от применяемого стандарта. Во многом поперечная разнотолщинность определяет технологичность последующей обработки, а также влияет на обрывность при последующей холодной прокатке. В последние годы характерна тенденция на установление дополнительных требований к поперечной разнотолщинности полос из электротехнической стали, что приводит к увеличению кромочной обрези. В частности, это относится к величине прикромочной клиновидности профиля поперечного сечения, которая определяется как разность толщин полосы между кромкой полосы и в зоне, расположенной в 40 мм от кромки. Известно, что контур профиля поперечного сечения горячекатаной полосы наследуется холоднокатаной полосой. При этом величина поперечной разнотолщинности уменьшается пропорционально коэффициенту вытяжки. Таким образом, горячая прокатка оказывает существенное влияние на величину поперечной разнотолщинности готовой холоднокатаной полосы. Актуальность вопроса прикромочной клиновидности возрастает в связи с тенденцией уменьшения величины боковой обрези стальных полос, которая непосредственно влияет на расходный коэффициент, особенно для дорогостоящих марок стали, к которым относится трансформаторная сталь. Для минимизации величины прикромочной клиновидности необходимо знать причины ее возникновения и опираться на адекватный расчет формообразования горячекатаных полос. Для создания предиктивной модели прикромочной клиновидности принимаются во внимание параметры прокатки, оказывающие влияние на форму активной образующей рабочих валков. Выполнен анализ влияния параметров горячей прокатки на НШПС ГП 2000 ПАО «НЛМК» на прикромочную клиновидность прокатываемых полос из электротехнической анизотропной (трансформаторной) стали. Для создания предиктивной модели профиля поперечного сечения горячекатаной полосы из трансформаторных сталей ЭЗА и 0504Д толщиной 2,5 мм при заданных параметрах прокатки был проведен корреляционный анализ влияния на величину прикромочной клиновидности следущих факторов: усилия противоизгиба рабочих валков; ширины, толщины и выпуклости профиля поперечного сечения полосы; общей клиновидности полосы; величины осевой сдвижки рабочих валков клетей 11 и 12, а также жесткости прокатываемой полосы. Установлено, что наибольшее влияние на величину прикромочной клиновидности оказывают толщина полосы, выпуклость профиля и общая клиновидность полосы.

1. Пименов В. А., Бельский С. М., Кузнецова Е. В., Шкарин А. Н. Математическая модель идентификации формы профиля поперечного сечения горячекатаных полос и распределения вытяжек по ширине холоднокатаных полос. Сообщение 1 // Производство проката. 2018. № 1. С. 11–15.
2. Belskii S. M., Mukhin Yu. A., Mazur S. I., Goncharov A. I. Influence of the cross section of hot-rolled steel on the flatness of cold-rolled strip // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 5. P. 313–316.
3. Шинкин В. Н. Предварительная правка стальной полосы // Черные металлы. 2018. № 5. С. 34–40.
4. Shinkin V. N. Simple analytical dependence of elastic modulus on high temperatures for some steels and alloys // CIS Iron and Steel Review. 2018. Vol. 15. P. 32–38.
5. Maksimov E. A., Shatalov R. L. Asymmetric deformation of metal and front flexure of thick sheet in rolling. Part 1 // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 5. P. 442–446.
6. Silberschmidt V. V. Mechanics of materials in modern manufacturing methods and processing techniques. — Elsevier, 2020. — 465 p.
7. Fedorov V. A., Ushakov I. V., Permyakova I. E. Mechanical properties and crystallization of an annealed cobalt-based amorphous alloy // Metally. 2004. No. 3. P. 108–113.
8. Fedorov V. A., Ushakov I. V. Effect of annealing on the deformation and fracture of metallic glass under local loading // Technical Physics. 2001. Vol. 46, Iss. 6. P. 673–676.
9. Shinkin V. N. Elastoplastic flexure of round steel beams. 1. Springback coefficient // Steel in Translation. 2018. Vol. 48. No. 3. P. 149–153.
10. Shinkin V. N. Elastoplastic flexure of round steel beams. 2. Residual stress // Steel in Translation. 2018. Vol. 48. No. 11. P. 718–723.
11. Cazacu O., Revil-Baudard B. Plasticity of metallic materials: Modeling and applications to forming. — Elsevier, 2020. — 560 p.
12. Yanlin L., Jianguo C., Lan Q. et al. Effect of strip edge temperature drop of electrical steel on profile and flatness during hot rolling process // Advances in Mechanical Engineering. 2019. Vol. 11, Iss. 4. P. 1–11.
13. Kozenkov V. M., Belyaev V. V., Chausov D. N. Thin-film polarizers: properties, technologies, basic types // Liquid Crystals and Their Application. 2021. Vol. 21. No. 2. P. 5–23.
14. Kozenkov V. M., Belyaev V. V., Chausov D. N. Thin-film polarizers based on lyotropic liquid crystals and photoanisotropic materials: properties and technologies // Liquid Crystals and Their Application. 2021. Vol. 21. No. 3. P. 6–25.
15. Bel’skii S. M., Mukhin Yu. A. Hot strip rolling with local thickening // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No. 5. P. 420–424.
16. Hu J., Marciniak Z., Duncan J. Mechanics of sheet metal forming. — Butterworth-Heinemann, 2002. — 211 p.
17. Skorokhodov V. N., Chernov P. P., Mukhin Yu. A., Bel’skij S. M. Mathematical model of process of free spreading during strip rolling // Stal. 2001. No. 3. P. 38–40.
18. Shatalov R., Genkin A. Sheet mill control in steel strip hot rolling // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2015. Vol. 50. No. 6. P. 624–628.
19. Li H., Fu M. Deformation-based processing of materials: Behavior, performance, modeling and control. — Elsevier, 2019. — 350 p.
20. Balan K. P. Metallurgical failure analysis: Techniques and case studies. — Elsevier, 2018. — 294 p.
21. Muhin U., Belskij S., Koynov T. Study of the influence between the strength of antibending of working rolls on the widening during hot rolling of thin sheet metal // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. Vol. 10. No. 37. P. 318–324.
22. Shinkin V. N. Springback coefficient of round steel beam under elastoplastic torsion // CIS Iron and Steel Review. 2018. No. 15. P. 23–27.
23. Шинкин В. Н. Прямая и обратная нелинейная аппроксимация зоны упрочнения стали // Черные металлы. 2019. № 3. С. 32–37.
24. Osipova V. V., Kurilov A. D., Galyametdinov Yu. G., Muravsky A. A., Kumar S., Chausov D. N. Optical properties of nematic liquid crystal composites with semiconductor quantum dots // Liquid Crystals and Their Application. 2020. Vol. 20, Iss. 4. P. 84–92.
25. Chausov D. N., Kurilov A. D., Belyaev V. V. Liquid crystal nanocomposites doped with nanoparticles of rare earth elements // Liquid Crystals and Their Application. 2020. Vol. 20, Iss. 2. P. 6–22.
26. Ginzburg V. B. Metallurgical design of flat rolled steels. — Marcel Dekker, 2005. — 726 p.
27. Roberts W. L. Cold rolling of steel. — Marcel Dekker, 1978. — 799 p.