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

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 4 2024 133 EQUIPMENT. INSTRUMENTS мечено, что существующие технологические режимы прокатки приводят к росту максимальных контактных напряжений в клети № 11 чистовой группы стана горячей прокатки «2000» ПАО «Северсталь» до опасного диапазона значений 1068…1245 МПа на пластическом участке очага деформации. Стойкость рабочих валков к несвоевременному аварийному разрушению при воздействии указанных максимальных напряжений, попадающих в диапазон допускаемых контактных напряжений [σ] = 1050…1200 МПа и более, объясняется тем, что в зоне контакта материал рабочих валков находится в благоприятных условиях всестороннего упругого сжатия. 4. На основе ранее разработанных принципов оптимизации технологических режимов горячей прокатки для уменьшения колебаний толщины и усилий рассчитаны и предложены усовершенствованные режимы обжатий и удельных межклетевых натяжений, которые позволяют снижать и поддерживать максимальные нормальные контактные напряжения в клети № 11 чистовой группы в безопасном диапазоне 838…1023 МПа. 5. Сделан вывод о том, что разработанный подход оценки стойкости рабочих валков чистовых групп станов горячей прокатки при воздействии на них нормальных контактных напряжений и новый усовершенствованный вариант начальной настройки режимов можно применять при проектировании эффективной технологии прокатки низколегированных конструкционных сталей минимального диапазона толщин 5,5…2,0 мм. Список литературы 1. Гостев К.А. Оптимизация прокатных валков в целях снижения совокупной стоимости владения // Сталь. – 2021. – № 10. – С. 19–24. 2. Simulation of thermal stress and fatigue life prediction of high speed steel work roll during hot rolling considering the initial residual stress / K. Hu, F. Zhu, J. Chen, N.-A. Noda, W. Han, Y. Sano // Metals. – 2019. – Vol. 9 (9). – P. 966. – DOI: 10.3390/met9090966. 3. The infl uence of rolling mill process parameters on roll thermal fatigue / F. Weidlich, A.P.V. Braga, L.G. da Silva Lima, G. Boccalini, R.M. Souza // International Journal of Advanced Manufacturing Technologies. – 2019. – Vol. 102. – P. 2159–2171. – DOI: 10.1007/ s00170-019-03293-1. 4. Evolution of microstructure, temperature and stress in a high speed steel work roll during hot rolling experiment and modeling / G.Y. Deng, Q. Zhu, A.K. Tieu, H.T. Zhu, M. Reid, A.A. Saleh, L.H. Su, T.D. Ta, J. Zhang, C. Lu // Journal of Materials Processing Technology. – 2017. – Vol. 240. – P. 200–208. – DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2016.09.025. 5. Kiss I., Pinca Bretotean С., Josan А. Experimental research upon the durability in exploitation of the Adamite type rolls // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – Vol. 393 (1). – P. 012090. – DOI: 10.1088/1757-899X/393/1/012090. 6. Modelling surface thermal damage to mill rolls / R. Mercado-Solis, J. Talamantes-Silva, J. Beynon, M. Hernandes-Rodrigues // Wear. – 2007. – Vol. 263 (17– 20). – P. 1560–1567. – DOI: 10.1016/j.wear.2006.12.062. 7. Experimental study of heat transfer in hot rolling / P. Kotrbacek, J. Horsky, M. Raudensky, M. Pohanka // Revue de Métallurgie. – 2006. – Vol. 103 (7). – P. 333– 341. – DOI: 10.1051/metal:2006134. 8. Pinca-Bretotean C., Josan A., Kumar Sharma A. Infl uence of thermal stresses on the phenomenon of thermal fatigue of rolling cylinders // Journal of Physics: Conference Series. – 2023. – Vol. 2540 (1). – P. 012023. – DOI: 10.1088/1742-6596/2540/1/012023. 9. Analytical modeling of thermo-mechanically induced residual stresses of work rolls during hot rolling / M. Dünckelmeyer, C. Krempaszky, E. Werner, G. Hein, K. Schörkhuber // Steel Research International. – 2010. – Vol. 81. – P. 86–89. 10. Гарбер Э.А., Кожевникова И.А. Сопоставительный анализ напряжённо-деформированного состояния металла и энергосиловых параметров процессов горячей и холодной прокатки тонких широких полос // Производство проката. – 2008. – № 1. – С. 10–15. 11. Eff ect of sliding and rolling friction on the energy-force parameters during hot rolling in four-high stands / E.A. Garber, I.A. Kozhevnikova, P.A. Tarasov, A.I. Traino // Russian Metallurgy (Metally). – 2007. – Vol. 2007 (6). – P. 484–491. – DOI: 10.1134/ S0036029507060080. 12. Simulation of contact stresses and forces during hot rolling of thin wide strips with allowance for a stick zone and elastic regions in the deformation zone / E.A. Garber, I.A. Kozhevnikova, P.A. Tarasov, A.A. Zavrazhnov, A.I. Traino // Russian Metallurgy (Metally). – 2007. – Vol. 2007 (2). – P. 112–119. – DOI: 10.1134/ S003602950702005X. 13. Гарбер Э.А., Поспелов И.Д., Кожевникова И.А. Влияние химического состава и упругих свойств полосы и валков на энергосиловые параметры широкополосных станов горячей прокатки // Производство проката. – 2011. – № 8. – С. 2–7. 14. Pospelov I.D., Nechaev R.R. Improving the methodology for calculating the fi nishing group power

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1