Investigation of the distribution of normal contact stresses in deformation zone during hot rolling of strips made of structural low-alloy steels to increase the resistance of working rolls

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 132 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Рабочие и новые режимы горячей прокатки и результаты расчета максимальных нормальных контактных напряжений Operating and new rolling schedule and calculation results of maximum normal contact stresses Сталь / Steel Режим прокатки / Rolling schedule Клеть № / Rolling stand No. εi, % σi–1/σi, МПа / σi–1/σi, MPa рх max, МПа / рх max, MPa pn max, МПа / рх max, MPa 18ХГТ / 0.18 C-Cr-Mn-Ti Рабочий / Operating schedule 7 48,5 20/30 337 329,6 9 34,3 30/30 685 682,5 11 21,3 40/40 1096,5 1095,7 Новый режим/ New schedule 7 50 24/32 393,5 386 9 30 37/43 664 663 11 18,9 49/58 939 938 14Г2АФ / 0.14 C-2 Mn-N-V Рабочий / Operating schedule 7 47,9 20/30 378 370 9 33,8 30/30 750,2 748 11 22,1 40/0 1245 1243,4 Новый режим/ New schedule 7 50 30/35 441 433 9 30 40/48 732,6 731 11 19,1 50/60 1023 1021,9 контактных напряжений в контакте полосы и рабочего валка. Решающими факторами технологии являются высокая температура прокатки ti, оказывающая существенное влияние на тепловые деформации, и эффективное охлаждение бочки рабочих валков [24]. Аналогичные расчеты максимальных контактных напряжений рх max и pn max были выполнены для сталей 18ХГТ и 14Г2АФ (табл. 4) при горячей прокатке в чистовой группе клетей из подката толщиной 35,5 мм до толщины 2,1 мм, чтобы показать целесообразность применения новых оптимизированных режимов по сравнению с рабочими для повышения контактной прочности рабочих валков. Из табл. 4 видно, что с увеличением содержания углерода и легирующих элементов в конструкционных сталях 18ХГТ и 14Г2АФ при горячей прокатке по рабочим режимам возрастают максимальные контактные напряжения до диапазона значений рх max = 1095,7…1245 МПа, которые превосходят допускаемые [σ] = 1200 МПа. Результаты вычислений в табл. 3 и 4 позволяют сделать вывод о том, что алгоритм оптимизации технологических режимов горячей прокатки из работ [19, 20] может быть использован для совершенствования технологии прокатки полос с целью обеспечения высокой стойкости рабочих валков путем снижения максимальных контактных напряжений до диапазона 838…1023 МПа. Выводы 1. Методика расчета нормальных контактных напряжений на упругих участках очага деформации при прокатке низколегированных конструкционных углеродистых сталей дополнена зависимостью изменения модуля упругости полос от температуры. 2. Получено уравнение регрессии для прогнозирования расчетных значений модуля упругости таких сталей в функции изменения температуры горячей прокатки. 3. Выполнено исследование распределения нормальных контактных напряжений по длине очага деформации с учетом особенностей напряженно-деформированного состояния полосы при контакте с рабочими валками. Исследование проводилось на основе существующего технологического режима горячей прокатки в наиболее нагруженных клетях чистовой группы стана «2000». По результатам исследования от-

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1