Анотація

Метою роботи є адаптування розробленої у Відділі Обробки Металів Тиском (ВОМТ) ІЧМ НАНУ комп’ютерної математичної моделі процесу безперервної сортової прокатки для дослідження та прогнозування механічних властивостей стійкого до корозійного руйнування і вогнестійкого арматурного прокату. В останній час у світі в якості матеріалу для такого виробництва арматурного прокату використовують нержавіючі марки сталі. Такий прокат, зазвичай, застосовують при будівництві відповідальних споруд спеціального призначення подібних об’єктів. На жаль, в Україні арматурний прокат з нержавіючих марок сталей не виробляють. Тому актуальним є визначення параметрів технології гарячої сортової прокатки та подальшої термічної обробки з прокатного нагріву при виробництві стійкого до корозійного руйнування і вогнестійкого арматурного прокату з нержавіючих марок сталі. Аналітичні дослідження проводили за допомогою розробленої в ІЧМ НАН України математичної моделі для прогнозування механічних властивостей, адаптованої до умов дрібносортного стану 250-1 ПАТ «АрселорМіттал Кривій Ріг». Встановлено, що при виробництві термічно зміцненого арматурного прокату періодичного профілю діаметром 12 мм (температура початку прокатки 1150 °С та швидкості прокатки 12,5 м/с) діюча технологія не дозволяє отримати готовий прокат вище класу А500 за нормами ДСТУ 3760:2019. Це обумовлено високими значеннями температури кінця прокатки Т к.пр. =1095-1109 °С. Усі досліджувані нержавіючі марки сталі мають розрахункові значення температури кінця прокатки на 22-32 °С вище ніж для низьколегованих марок сталей. Аналіз результатів досліджень показав, що при зниженні початкової температури прокатки і подальшого термічного зміцнення арматурного прокату № 12 з нержавіючих марок сталей, наприклад, за режимом зміцнення для класу А600, дозволяє отримати готовий корозійно- і вогнестійкий арматурний прокат, який має умовну границю плинності вище 600 Н/мм 2 . У той же час розрахункові значення пластичних характеристик у середньому в 2 рази вищі за нормовані значення цих властивостей ДСТУ 3760:2019.

Ключові слова

арматурний прокат, корозійна стійкість, нержавіюча сталь, гаряча сортова прокатка, математичне моделювання, температура, механічні властивості. Посилання

Список літератури

1. Одесский П. Д. Современные стали для строительных металлических конструкций и вопросы экономической эффективности. Сталь . 2018. № С. 57-61.
2. Коновалов О. Ф., Риженков О. А., Корольов В. П. Системний підхід до моніторингу корозії та захисту металевих конструкцій. Фізико-хімічна механіка матеріалів . 2004. № 5. С. 99-103.
3. Scully J. The Fundamentals of Corrosion. N-Y. : Pergamon Press, 1975. 234 p.
4. Раздобрєєв В. Г., Паламар Д. Г. Сучасні тенденції виробництва корозійностійкого і вогнестійкого ненапруженого арматурного прокату. Фундаментальні і прикладні проблеми чорної металургії: Зб. наук. праць Інституту чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України. Вип. 34. Дніпро: ВІЗІОН. С. 190-201.
5. Раздобрєєв В. Г., Паламар Д. Г., Лещенко О. І., Ключніков К. Ю. Сучасні тенденції виробництва корозійностійкого і вогнестійкого напруженого арматурного прокату. Фундаментальні і прикладні проблеми чорної металургії: Зб. наук. праць Інституту чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України . 2021. Вип. 35. Дніпро: ВІЗІОН. С. 108-133.
6. Жучков С. М., Кулаков Л. В., Лохматов А. П. Управление температурным режимом непрерывной сортовой прокатки (Теоретические и технологические основы). М. : Теплотехник, 2008. 144 с.
7. Жучков С. М., Паламарь Д. Г., Раздобреев В. Г., Иванов А. П. Разработка информационно-аналитической системы непрерывной сортовой прокатки. Обработка материалов давленим сб . науч . тр . ДГМА. №3 (24). Краматорськ : из-во ДГМА. С. 54-59.
8. Энергосберегающие мероприятия при производстве арматурного проката на стане 320 Белорусского металлургического завода / В. Г. Раздобреев, П. В. Токмаков, В. А. Луценко, А. А. Сотников, П. А. Бобков, М. И. Титов // Черные металлы . 2011. № 6. С. 19-24.
9. Аналитические и экспериментальные исследования технологии производства бунтового арматурного проката класса А500 в условиях непрерывного сортового стана 400/200 ПАО «ДМК» / В. Г. Раздобреев, Д. Г. Паламар, В. В. Моцный, Г. А. Мединский, Ю. К. Олейник //. Спеціальна металургія: вчора, сьогодні, завтра [Електрон. ресурс] : матеріали XVІ Всеукраїнської науково-практичної конференції, Київ, 17 квітня 2018 р. К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. С. 350-368.
10. Раздобрєєв В. Г., Паламар Д. Г., Парусов Є. В., Чуйко І. М. Формування структури і і властивостей високоміцного бунтового арматурного прокату з вуглецевих сталей при різних температурно-швидкісних та енергосилових режимах прокатки. Спеціальна металургія: вчора, сьогодні, завтра [Електрон. ресурс] : матеріали XVІI Всеукраїнської науково-практичної конференції, Київ, 23 квітня 2019 р. К.: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. С. 49-59.
11. Расчет и моделирование параметров режима деформационно-термической обработки при производстве бунтового проката периодического профиля из высокоуглеродистой стали / Э. В. Парусов, О. В. Парусов, В. Г. Раздобреев, И. Н. Чуйко, С. В. Долгий // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов : материалы VIII межд. конф., г. Москва, 19-22 ноября 2019 г. Москва : ИМЕТ РАН, 2019. С. 129–131.
12. Дзугутов М. Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов. М. : Металлургия, 479 с.
13. Cuitie N., Foley Charter Steel Modernization: Prefinishing mill and high - speed rod. Iron and Steel Eng . 1998. Vol. 75. № 1. Р. 37-38.
14. Булат С. И., Тихонов А. С., Дубровин А. К. Деформируемость структурнонеоднородных сталей и сплавов. М. : Металлургия, 352 с.
15. Химушин Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М. : Металлургия, 749 с.
16. Budenbender G. Temperaturverlant beim Walzen kleiner Querschiitte anf einer kontinueirlichen Drahtstrabe. Kalibreur . 1977. № 27. S. 31-78.
17. Bourgin C., Chauveau , Dermelin B. Stainless steel rebar: the choice of service life. La Revue de Metallurgie . CIT . 2006. № 2. P. 89-98.
18. Пикеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. М. : Металлургия, 1982. 184 с.
19. Stainless Steel in construction industry. BSSA Conference Report . Steel Times . 1996. № 1. 21-23.
20. Cochrane D. Austenitic stainless steel – The solution to rebar corrosion. Steel Times . 1996. № 1. P. 19-20.
21. Металловедение и термическая обработка стали: Справ. изд. – 3-е изд. перераб. и доп. В 3-х т. Т. III. Термическая обработка металлопродукции / Под. ред. Бернштейна М. Л., Рахштада А. Г. М.: Металлургия, 1983. 216 с.
22. Thomas Pauly. Nichtrostender Draht-ein Produkt mit Alltagsbedeutung und Innovationspotential. Stahlmarket . 1996. № S. 36-41.
23. Погоржельский В. И., Литвиненко Д. А., Матросов Ю. И., Иваницкий А. В. Контролируемая прокатка. М. : Металлургия, 1979. 184 с.