Череповецкий государственный университет, Череповец, Россия

А. В. Кожевников, заведующий кафедрой электроэнергетики и электротехники, докт. техн. наук, доцент
Д. Л. Шалаевский, доцент кафедры металлургии, машиностроения и технологического оборудования, канд. техн. наук, эл. почта: shal-dmitrij@yandex.ru
И. А. Кожевникова, заведующая кафедрой металлургии, машиностроения и технологического оборудования, докт. техн. наук, доцент

В работе принимали участие К. П. Корепина и А. С. Смирнов.

Обобщены результаты комплексного исследования параметров холодной асимметричной прокатки стальных полос. Для изучения очага деформации и энергосиловых параметров при асимметричной прокатке разработана математическая модель структурных и энергосиловых параметров, учитывающая взаимосвязь натяжений, обжатий и условий трения в очаге деформации. Исследованы закономерности износа опорных, пробуксовки бочек рабочих валков. Показано, что возможна пробуксовка одного из валков по полосе, а также рост колебаний натяжений полосы в межклетевых промежутках при увеличении среднего диаметра бочек комплекта валков в клети и разнотолщинности подката. Установлено, что разница диаметров бочек валков не окажет влияния на амплитуду колебаний натяжений полосы в межклетевых промежутках. Продемонстрировано отсутствие взаимосвязи асимметрии процесса прокатки и износа поверхности бочки опорных валков. Показано, что с ростом натяжения полосы структура очага деформации становится аналогичной структуре симметричного очага деформации, т. е. влияние фактора асимметрии практически пропадает. Представлен алгоритм проектирования асимметричного процесса, учитывающий основные ограничения технологии. В основу этого алгоритма легли полученные результаты исследования, которые могут быть полезны при разработке режимов прокатки в валках с различными диаметрами бочек верхнего и нижнего валков в рабочей клети.

1. Кожевников А. В., Скрипаленко М. М., Кожевникова И. А., Скрипаленко М. Н. и др. Оценка параметров очага деформации при симметричной и асимметричной холодной прокатке полосы с помощью компьютерного моделирования // Технология металлов. 2022. № 12. С. 43–51.
2. Борисов В. И., Голубьев В. В. Исследование износа листовых валков валковых систем кварто станов горячей прокатки // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2005. № 4. С. 36–41.
3. Волегов В. П., Фрейднзон М. Е., Жданов А. А. Профилирование рабочих валков клетей кварто непрерывных станов горячей прокатки // Сталь. 1966. № 6. С. 523–525.
4. Челюскин А. Б. и др. Определение зависимости износа валков от условий прокатки // Известия вузов. Черная металлургия. 1970. № 3. С. 92–95.
5. Анцупов А. В. (мл.), Анцупов А. В. и др. Прогнозирование износостойкости материалов прокатных валков // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегиональный сборник научных трудов под ред. С. И. Платова. Вып. 8. — Магнитогорск : ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. С. 240–245.
6. Kukhta Yu. B., Logunova O. S., Egorova L. G., Torchinsky V. E. et al. Modelling the barrel body wear of the backup roll: mathematical model and software implementation // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 97. P. 1363–1370. DOI: 10.1007/s00170-018-2058-y
7. Frolish M. F., Beynon J. H. Design criteria for rolling contact fatigue resistance in back-up rolls // Ironmaking & Steelmaking. 2004. Vol. 31. P. 300–304. DOI: 10.1179/030192304225018181
8. János György Bátorfia, Purnima Chakravartyb, Jurij Sidorc. Investigation of the wear of rolls in asymmetric rolling // Engineering and it Solutions. 2021. Vol. 2. P. 14–20. DOI: 10.37775/EIS.2021.2.2
9. da S. Labiapari W., de Alcântara C. M., Costa H. L., De Mello J. D. B. Wear debris generation during cold rolling of stainless steels // Journal of Materials Processing Technology. 2015. 223. Рp. 164–170.

10. Шалаевский Д. Л. Определение износа поверхностей бочек рабочих валков в непрерывной чистовой группе клетей широкополосного стана горячей прокатки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2022. Т. 78. № 12. С. 1054–1059.
11. Bin Li. A review of tool wear estimation using theoretical analysis and numerical simulation technologies // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2012. Vol. 35. P. 143–151.
12. Кожевников А. В., Шалаевский Д. Л., Платонов Ю. В., Кожевникова И. А. Исследование энергосиловых параметров асимметричного процесса прокатки и оценка микроструктуры стальной полосы // Черные металлы. 2023. № 12. С. 56–63.
13. Garber E. A., Shalaevskii D. L., Kozhevnikova I. A., Traino A. I. Procedure and algorithms for the energy-force calculation of cold rolling allowing for the number of neutral sections in the deformation zone // Russian Metallurgy (Metally). 2008. No. 4. P. 315–325.
14. Шалаевский Д. Л. Корректный расчет фактического натяжения стальной полосы при непрерывной холодной прокатке // Сталь. 2022. № 10. С. 26–29.