С юбилеем
Металлургия
Исследованы обрывы тонкой латунированной проволоки для металлокорда и рукавов высокого давления типа «искрение» и причины их образования. Проволоку изготавливали на ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» в условиях сталепроволочных цехов. Исследованы внешний вид и микроструктура обрывов тонкой латунированной проволоки типа «искрение». В результате анализа внешнего вида и микроструктуры обрывов предположили, что поверхностные дефекты образуются на латунированной проволоке‑заготовке во время выполнения соединения сваркой в губках сварочного аппарата при отжиге. Для подтверждения проведены эксперименты с выполнением сварных соединений латунированной проволоки‑заготовки на участках мокрого волочения, исследованы внешний вид и микроструктура полученных образцов сварных соединений.
В результате экспериментов и металлографических исследований подтвердили предположение, что локальные дефекты типа «прижог от искрения» на поверхности проволоки‑заготовки образуются в процессе выполнения сварки во время операции отжига, установили, что причиной является нарушение контакта между проволокой и прижимными губками сварочного аппарата, износ прижимных губок. Приведены фотографии дефекта, описание его внешнего вида и микроструктуры.
На основе проведенных исследований был выполнен ряд мероприятий, направленных на устранение причин данного дефекта.
Установление истинных причин возникновения дефектов является одной из основных предпосылок повышения качества металлопродукции. Одним из нежелательных явлений при производстве непрерывнолитой заготовки, горячекатаной продукции является окисление горячего металла в окружающей среде с образованием на его поверхности окалины. Дефекты, представляющие собой нарушения сплошности металла и отклонения от нормальной заданной макрои микроструктуры, существенно снижают технологическую пластичность металла в условиях его обработки и эксплуатационную стойкость. После горячей прокатки круга диаметром 95 мм марки стали 30MnВ4 в линии адъюстажа обнаружены поверхностные дефекты. Для исследования и установления характера поверхностных дефектов из горячекатаных заготовок, а также непрерывнолитой заготовки отобраны пробы.
Анализируя металлографические исследования дефектов и технологию производства исследуемой марки стали 30MnB4, установлено, что дефекты образованы в результате механического повреждения непрерывнолитой заготовки в районе тянуще‑правильного агрегата. Причина образования дефекта – попадание окалины на направляющие ролики.
Анализируя металлографические исследования дефектов и технологию производства исследуемой марки стали 30MnB4, установлено, что дефекты образованы в результате механического повреждения непрерывнолитой заготовки в районе тянуще‑правильного агрегата. Причина образования дефекта – попадание окалины на направляющие ролики.
Качество – это степень, с которой совокупность присущих характеристик объекта соответствует требованиям. Система контроля качества продукции представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов и субъектов контроля, используемых видов, методов и средств оценки качества продукции. Эффективная система контроля позволяет осуществить своевременное воздействие на уровень качества продукции, предупреждать возможные несоответствия, обеспечивать их оперативное выявление с наименьшими затратами. Одним из прогрессивных методов в современном менеджменте является статистический метод. В статье рассмотрен программный элемент по контролю качества на ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК». Данный программный элемент направлен на работу со всеми видами несоответствующей продукции предприятия, на поиск основной причины и статистического анализа по этим причинам.
С целью снижения затрат на производство металлокорда в метизных цехах ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» проводится работа по модернизации и подбору материалов сменной технологической оснастки. В процессе свивки металлокорда на размотке катушек питания канатных машин используются тормозные устройства, состоящие из диска и секторов (колодок), закрепленных в цепочке. Элементы узла размотки находятся в постоянном контакте, обеспечивая необходимое усилие натяжения размотки тонкой проволоки. Работоспособность тормозных устройств влияет на технологичность свивки, отсутствие обрывов, плотность и геометрическое расположение проволок в свитом металлокорде, удовлетворяющее требование потребителей. Вследствие постоянного контактного трения на высоких линейных скоростях происходит износ тормозных колодок, который приводит к аварийной работе оборудования.
В статье рассмотрены результаты испытаний измененного узла размота тонкой проволоки и влияние модернизации на срок службы тормозных колодок.
Точность управления гидрооборудованием является отличительным признаком современных гидравлических систем. С помощью специальных диагностических приборов можно надежно и просто осуществлять контроль работы гидрооборудования. Методы диагностирования могут быть самыми различными. В статье перечислены этапы и методы проверки неисправностей гидрооборудования, а также описаны принципы работы диагностических приборов известных мировых фирм‑производителей HYDAC, МOOG, используемых на ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК». Схематично представлено подключение тестера фирмы MOOG к производственному оборудованию при проверке сервоклапана в автономном и совмещенном режиме, не прибегая к демонтажу клапана. Непрерывный контроль чистоты масла с помощью прибора FCU фирмы HYDAC позволил сэкономить время на оценку его состояния и принятия быстродействующих корректирующих мероприятий по очистке масла от загрязнений.
ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» производит широкий перечень углеродистых, качественных, легированных и высокоуглеродистых марок стали, среди которых значительную долю занимают стали перитектического класса. В основном из стали данной группы производится прокат, предназначенный для изготовления компонентов для автомобильной промышленности. Процесс производства и разливки данных сталей характеризуется наибольшей нестабильностью и зачастую сопровождается браком и вынужденной отсортировкой продукции. Такая ситуация характерна и для других металлургических предприятий. Поэтому поиск технологических решений, обеспечивающих рост выхода годного при сохранении существующей производительности металлургических агрегатов, – актуальный аспект совершенствования технологии непрерывной разливки сталей перитектического класса. Основной научнотехнической задачей при этом является получение стабильного качества непрерывнолитой заготовки, направленное на предупреждение и исключение образования ряда характерных дефектов, в первую очередь трещин на поверхности непрерывнолитой заготовки и проката. Поиск методов и технологических решений для улучшения качества продукции из стали перитектического класса является целью проводимых исследований.
Предложен показатель деформационной способности катанки из углеродистой стали, учитывающий склонность металла к упрочнению, и общий уровень пластических свойств, и определены технологические подходы назначения оптимального суммарного обжатия до промежуточной термической обработки при волочении низкоуглеродистой катанки и катанки для металлокорда.
Рассмотрена актуальная проблема получения сортового проката из подшипниковых марок стали с заданными характеристиками по микроструктуре. Проведен анализ возможностей имеющегося оборудования – нагревательной печи и прокатного стана 370/150 ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» с целью внедрения технических мероприятий, направленных на снижение карбидной неоднородности в продукции из подшипниковых марок стали на примере стали марки 100Cr6.
Исследовано влияние разных режимов предварительной термической подготовки непрерывнолитых заготовок из подшипниковых марок стали на карбидную неоднородность в готовом прокате. По результатам исследований определен оптимальный режим термообработки непрерывнолитой заготовки, позволяющий производить прокат, удовлетворяющий самым высоким требованиям потребителей.
Литейное производство
На основе термодинамических расчетов показано, что в интервале температур 298–1273 К нагрев и охлаждение алюминия являются термодинамически равновесными процессами. При нагреве алюминия происходит уменьшение молярной объемной энергии Гиббса и увеличение молярной граничной энергии нанокристаллов. При охлаждении алюминия происходит увеличение молярной объемной энергии Гиббса и уменьшение молярной граничной энергии нанокристаллов. Жидкий алюминий является наноструктурной системой. Дендритные микрокристаллы формируются из нанокристаллов. Они играют большую роль в процессах изменения структуры алюминия при его нагреве и охлаждении.
В публикации освещено производство художественных отливок методом литья по выплавляемым моделям с применением комбинированных керамических форм. Рассмотрены особенности нанесения огнеупорного покрытия, дуплексного отверждения керамических оболочек, прорезка форм, удаление модельного состава, прокалка керамических форм, заливка и отделение литниково‑питающей системы в условиях серийного производства. В качестве связующего используют гидролизованный этилсиликат (ЭТС) и водный щелочной кремнезоль. Гидролиз проводят с кислым катализатором. Прочность форм на водном связующем до прокалки (прочность на изгиб σи) от 1,5 до 2,0 МПа. Представленная технология позволяет гибко охватывать всю номенклатуру художественных изделий. В одной партии могут быть изготовлены отливки массой от 5 до 10 кг, что значительно сокращает производственный цикл.
В статье представлены результаты исследований влияния вакуумирования на процессы отверждения жидкостекольных смесей. Описаны методика проведения экспериментов с применением оригинальной лабораторной вакуумной установки и механизмы отверждения жидкостекольной смеси при различных методах упрочнения. Исследования показали; что вакуумирование позволяет значительно ускорить отверждение и увеличить прочность смеси при одновременном снижении содержания силикатного связующего. Это; в свою очередь; облегчает выбиваемость жидкостекольных смесей и расширяет перспективы использования этих экологически чистых смесей в литейном производстве как альтернативы смесям на органических связующих.
Приведены экспериментальные данные, подтверждающие влияние поверхностно‑активных веществ (ПАВ) и седиментационной устойчивости на конечную структуру геля стабилизированной кремниевой кислотой. Представлены исследования макроструктуры кремнегеля в зависимости от способа эмульгирования золя кремниевой кислоты и влияние получаемой фрактальности на прочность литейной формы.
Показано направление модифицирования связующего для литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) с получением заданных свойств керамической оболочки.
Установлено комплексное действие органических полимеров на систему золь – гель. Сделан вывод о возможности использования водной дисперсии акрила для формирования заданной структуры геля кремнекислоты.
Материаловедение
Статья посвящена особой наноструктурной форме углерода – фуллеренам; открытие которых стало одним из важнейших событий в области физики в 80‑х годах прошлого века. Рассматриваются вопросы получения и применения фуллеренов и других наноструктурированных материалов; в том числе гибридных; в литейном и металлургическом производствах: для модифицирования литейных сплавов; связующих и вспомогательных формовочных материалов; для получения керамических и гибридных нанокомпозитов и в других целях. Представлены также сведения о создании и функционировании ведущих мировых научно‑исследовательских центров; специализирующихся на проблемах синтеза и применения наноматериалов в металлургии и литейном производствах.
Представлены результаты экспериментальных исследований структурных характеристик слоистых композитов на основе системы Fe‑Al; полученных с использованием различных твердофазных методов деформирования материалов (гидроударной штамповки; поперечно‑клиновой прокатки) и жидкофазного (металлургического) способа получения многослойных композитов.
В статье рассмотрены отходы, образующиеся в процессе производства горячего цинкования. Результаты исследования гранулометрического состава цинковой пыли показали, что ее гранулометрический состав в размерном диапазоне частиц менее 250 мкм, доля которого составляет 87 мас.%, соответствует фракционному составу стандартного порошкового цинка. В изгари количество частиц размером до 250 мкм составляет примерно 35 мас.%. Исследования химического и фазового составов отхода горячего цинкования – цинковой пыли позволили установить, что по содержанию цинка отход примерно соответствует порошковому цинку (ГОСТ 12601). Доля чистого цинка в пыли составляет 95 %. Химический и фазовый анализы изгари показали, что она в своем составе имеет оксиды цинка, чистый цинк и хлориды цинка. Хлориды цинка в свою очередь могут являться поставщиком ионов хлора при термодиффузионном цинковании. В связи с этим представляет интерес использовать изгарь в составе порошковой композиции в качестве активирующего и цинксодержащего компонента. Проведенные исследования отходов горячего цинкования – цинковой пыли и изгари показали перспективность их применения в качестве компонентов в насыщающих смесях при получении цинковых покрытий химико‑термической обработкой. Это позволит снизить стоимость оцинкованных изделий и обеспечить рециклинг цинка в промышленный оборот.
Охрана труда
Приведена методика комплексной оценки условий труда работающих в литейных цехах. Определены основные производственные факторы условий труда и введен относительный комплексный показатель, учитывающий рассматриваемые факторы условий труда. Определены поправочные коэффициенты для каждого производственного фактора с учетом их воздействия на организм человека.
Получено уравнение для расчета комплексного показателя, которое позволило установить классы литейных цехов (участков) по условиям труда. Приведены результаты расчетов комплексного показателя по шуму и суммарно по всем производственным факторам в литейных цехах с различным характером производства.
Приведена классификация производственных факторов условий труда на рабочих местах у основного оборудования, используемого в литейном производстве. Данная классификация разработана на основе результатов проведенных исследований и по материалам, приведенным в отечественной и зарубежной литературе.
Это позволяет оценить используемые при проектировании и реконструкции литейных цехов (участков) технологические процессы и оборудование для обеспечения наиболее благоприятных условий труда.
Поэтическая страничка
Владимир Стеценко. О своей научной работе
Стеблов Анвер.
Владимир Стеценко. Рыбалка
Владимир Стеценко. За грибами
Памяти...
ISSN 2414-0406 (Online)