У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової та практичної задач, що виявляється у розробці наукових основ і параметрів промислової технології термічного зміцнення поздовжньо розділеної арматури класів А400С і А500С та охолодного устаткування для її реалізації, впровадження яких в умовах КДГМК “Криворіжсталь” дозволило освоїти промисловий випуск конкурентоспроможної арматури з напівспокійних сталей типу Ст3пс, Ст3ТРпс. 1. Аналіз світового виробничого досвіду та літературних джерел щодо найбільш ефективних технічних рішень, спрямованих на підвищення якості металу арматури та продуктивності прокатних станів, показав, що розробки за темою цієї роботи є актуальними. 2. Вперше побудовані ТКД розпаду деформованого аустеніту напівспокійних сталей, що використовуються на КДГМК “Криворіжсталь” для виробництва термозміцненої арматури класів А400С і А500С, з вмістом вуглецю 0,20 % та 0,34 % (максимально зафіксованим для сталі Ст3пс при технології її виробництва, що існує) та встановлені закономірності структуроутворення в цих сталях при прокатці з розділенням. Це дозволяє на відміну від традиційних технологій враховувати особливості процесу структуроутворення в металі з підвищеним (у порівнянні з марочним) вмістом вуглецю та здійснювати коректування параметрів технології виробництва термозміцненої арматури, що забезпечує підвищення стабільності механічних властивостей прокату. 3. Вперше побудована ТКД сталі Ст3сп з бором для поздовжньо розділеної арматури класів міцності А400С і А500С. Показано, що мікролегування сталі Ст3сп бором (0,005 %) значно підвищує стійкість переохолодженого аустеніту. Це дозволяє на практиці задавати необхідні температурно-часові параметри термічного зміцнення арматури будь-якого діаметру та досягати нормованого рівня властивостей без значної зміни швидкості охолодження. 4. Вперше за методикою МФ ім.Г.В.Курдюмова НАНУ виконані дослідження впливу структурних особливостей на рівень опору мікросколенню та дефектостійкість поздовжньо розділеного металу арматури при прокатці після термомеханічного зміцнення на класи А400С і А500С. Встановлено, що високий рівень властивостей досліджуваного арматурного металу пов’язаний з утворенням цементитних виділень округлої форми по межах структурних елементів та особливостями структуроутворення по перерізу металу арматури. 5. Вперше для арматурного прокату зі сталі Ст3ТРпс одержані кореляційні залежності хімічного складу промислових плавок з механічними властивостями термозміцненого металу, що дає можливість цілеспрямовано коректувати хімічний склад металу для одержання в арматурі заданого діаметру нормованого рівня міцності. 6. Дослідження в’язкості та холодостійкості металу термозміцненої за новою технологією арматури 12 мм зі сталі Ст3пс класу А400С показали, що значення її ударної в’язкості (KCU) складають 125-150 Дж/см2, що майже у три рази перевищує потрібний рівень в’язкості для гарячекатаних арматурних сталей підвищеної холодостійкості типу 10ГТ та приблизно у п’ять разів – для сталі 25Г2С. Це дозволило рекомендувати вказану продукцію як арматуру підвищеної холодостійкості, що забезпечить виробнику економію легуючих елементів, а споживачеві – підвищення надійності залізобетонних конструкцій. 7. Одержали подальший розвиток дослідження корозійних властивостей термозміцненої на рівень міцності А500С арматури ( 10; 12; 14 мм) зі сталі Ст3ТРпс. Показано, що корозійна стійкість арматури, прокатаної з розділенням розкату та за традиційною технологією, в умовах атмосферної корозії та в морському середовищі відрізняється незначно (на 5-9 % більша у поздовжньо розділеної арматури). Ця відміна може бути пов’язана з виходом металу лікваційної зони на поверхню при розділенні розкату, із зменшенням густини окалини та з підвищенням її неоднорідності. Порівняльні прискорені випробування корозійної стійкості досліджуваного прокату в бетоні також показали відсутність помітних відмін для арматури, прокатаної за двома методами. 8. Результати досліджень зварюваності термозміцненої арматури зі сталей Ст3ТРпс, Ст3пс класу міцності А500С підтвердили раніше одержані дані для термозміцненої арматури з інших сталей про задовільну їх зварюваність та прийнятний рівень знеміцнювання металу (від 3,5 до 9,0 %) у різних видах зварних з’єднань. Абсолютні значення тимчасового опору зварних з’єднань перевищує нормовані показники для арматури класу А500С. 9. Розроблена та впроваджена технологія термомеханічного зміцнення прокату, що використовує пристрій для оперативного контролю кількості магнітної фази в термозміцненому металі, який керує інтенсивністю та тривалістю охолодження рухомого прокату за рахунок зміни довжини камери охолодження. Це дозволило при виробництві арматури діаметром до 14 мм зі сталей Ст3пс і Ст3ТРпс в умовах КДГМК “Криворіжсталь” зменшити у 1,3-1,5 рази середньоквадратичні відхилення нормованих характеристик металопрокату у порівнянні з аналогічними показниками для традиційної технології прокатки. 10. Розроблені та впроваджені у виробництво конструктивно-технологічні параметри нового охолодного пристрою з автоматично змінюваною довжиною камери охолодження для реалізації технології термомеханічної обробки поздовжньо розділеного арматурного прокату. 11. Результати роботи використані при розробці державного стандарту України ДСТУ 3760-98 “Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій”. 12. Фактичний річний економічний ефект від впровадження нової технології термічного зміцнення арматури з напівспокійних сталей, що забезпечує підвищення конкурентоспроможності вітчизняної арматури класів А400С і А500С, тільки в 2002 році склав 23.483.539,76 грн. (частка ав-тора – 650.000 грн.). Основний зміст дисертації викладено в публікаціях : 1. Вихлевщук В.А., Нечепоренко В.А., Омесь Ю.Н., Макаров К.Г., Любимов И.М., Кекух А.В., Шеремет В.А. Арматурные стали нового поколения и технологические аспекты их производства // Теория и практика металлургии. – 1999. – № 3. – С.4-13. 2. Шеремет В.А., Костюченко М.И., Смияненко И.Н., Приходько Е.В. Термомеханическое упрочнение арматурной стали, полученной методом прокатки-разделения // Металлургическая и горнорудная промышленность.–2002.–№ 6.–С.55-57. 3. Шеремет В.А, Любимов И.М., Смияненко И.Н., Гунькин И.А., Худик В.Т., Журавлев И.И. Ускоренное охлаждение арматурного проката в нескольких камерах // Теория и практика металлургии. – 2001. – № 2. – С.37-40. 4. Узлов И.Г., Сидоренко О.Г., Шеремет В.А., Омесь Н.М., Смияненко И.Н., Белый Н.П. Контроль процесса термомеханического упрочнения арматурного проката при помощи датчика магнитной фазы // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2001. – № 6. – С.61-63. 5. Шеремет В.А., Гунькин И.А., Журавлев И.И. Приведенный коэффициент температуропроводности при прерванном охлаждении // Сб. научн. тр. ”Строительство, материаловедение, машиностроение”.– Вып.15, Ч.1.–Днепропетровск: ПГАСА.– 2002. – С.86-88. 6. Малокремнистые арматурные стали повышенной прочности / Вихлевщук В.А., Омесь Н.М., Нечепоренко В.А., Макаров Г.А., Любимов И.М., Кекух А.В., Поляков В.А., Худик Ю.Т., Гуров В.Н., Шеремет В.А. // К.: Наукова думка, 1999. –150 с. Додатково наукові результати відображені в публікаціях : 7. Пат. 31509А України, МКИ C21D8/00, C21D8/08. Спосіб виробництва термічно зміцнених виробів в потоці стану: Пат. 31509А України, МКИ C21D8/00, C21D8/08 / В.В.Севернюк, Г.А.Макаров, В.А.Нечепоренко, М.М.Омесь, С.М.Барський, В.О.Шеремет, М..Костюченко, .М.Сміяненко, М.А.Бабенко, А.В.Кекух, .М.Любімов, В.Т.Черненко, С.А.Мадатян, В.Т.Худік (Україна); ВАТ “Холдінг-компанія “нтермет”. – № 98094912; Заявл. 18.09.98; Опубл. 15.12.00. – 2 с. 8. Пат. 33907А України, МКИ С21D 1/2, В21В 45/02. Пристрій для термічного зміцнення і гідротранспортування прокату: Пат. 33907А України, МКИ С21D 1/2, В21В 45/02 / В.А.Нечепоренко, В.О.Шеремет, Г.О.Макаров, В.Т.Худик, М.А.Бабенко, М..Костюченко, .М.Сміяненко (Україна); Криворізький державний гірничо-металургійний комбінат ”Криворіжсталь”. – № 99042385; Заявл. 27.04.99; Опубл. 15.02.01.–3 с. 9. Пат. 8339 Украины, МКИ С 22 С 39/00. Сталь: Пат. 8339 Украины, МКИ С22С 39/00 / В.А.Вихлевщук, С.С.Тильга, Г.А.Макаров В.А.Нечепоренко, Н.М.Омесь, В.А.Поляков, В.А.Кондрашкин, И.М.Любимов, А.В.Кекух, Г.Ф.Боровиков, М.В.Кузьмичев, Ю.Т.Худик, В.А.Критов, В.Д.Шалимов, Л.М.Крускаль, В.А.Шеремет, Л.В.Савранский (Украина); Криворожский государственный металлургический комбинат ”Криворожсталь”.– № 95083743; Заявл. 10.08.95; Опубл. 29.03.96. – 3 с. 10. Пат. 41684 України, МКИ С 22 С 38/04, 38/28, С 22 С 38/50, С 22 С 38/54. Арматурна сталь: Пат. 41684 України, МКИ С 22 С 38/04, 38/28, С 22 С 38/50, С 22 С 38/54 / О.В.Дубина, В.А.Вихлевщук, М.М.Омесь, В.О.Шеремет, .М.Сміяненко, .М.Любімов, А.В.Кекух, В.О.Поляков, С.В.Трощій, .М.Коваленко, В.А.Кондрашкін (Україна); Криворізький державний гірничо-металургійний комбінат ”Криворіжсталь”. – № 2001010445; Заявл. 22.01.01; Опубл. 17.09.01. – 3 с. 11. Пат. 41038А України, МКИ С 21 D 1/02. Спосіб виготовлення термічно зміцненого прокату: Пат. 41038А України, МКИ С 21 D 1/2 / В.Т.Худик, М..Костюченко, О.В.Дубина, В.О.Шеремет, М.А.Бабенко (Україна); Криворізький державний гірничо-металургійний комбінат ”Криворіжсталь”. – № 2001010298; Заявл. 15.01.01; Опубл. 15.08.01. – 2 с. 12. Пат. 47860А України, МКИ С 21 D 8/00, С 21 D 8/08. Спосіб термічного зміцнення виробів в процесі гарячої прокатки з поздовжнім розділенням розкатів: Пат. 47860А України, МКИ С 21 D 8/00, С 21 D 8/08 / В.Т.Чєрнєнко (RU), А.Г.Кузьмєнко (RU), В.Т.Худік, О.В.Дубіна, В.О.Шеремет, .М.Сміяненко, А.В.Сокуренко, М.А.Бабенко, М..Костюченко, О.Ф.Курочкін (UA); Криворізький державний гірничо-металургійний комбінат ”Криворіжсталь”, Общєство с огранічєнной отвєтствєнностью Научно-проізводствєнноє прєдпріятіє “НЖМЄТ” (RU). –
№ 2001106911; Заявл. 11.10.01; Опубл. 15.07.02. – 3 с. 13. Пат. 54110А України, МКИ С 21 D 1/02. Пристрій для термозміцнення спарених розкатів: Пат. 54110А України, МКИ С 21 D 1/02 / В.Т.Худік, М..Костюченко, О.В.Дубина, В.О.Шеремет, А.В.Сокуренко; Криворізький державний гірничо-металургійний комбінат ”Криворіжсталь”.– № 2002053980; Заявл. 15.05.02; Опубл. 17.02.03. – 2 с. 14. Таран Ю.Н., Шеремет В.А., Дейнеко Л.Н., Кекух А.В., Жильцов Н.П., Клименко А.П., Карнаух А.И., Черненко В.Т. Высокопрочная арматура и перспективы совершенствования ее производства // Новини науки Придніпров’я. – 2002. – № 6. – С.28-36. 15. Таран Ю.Н., Шеремет В.А., Дейнеко Л.Н., Литовченко Ю.К., Омесь Н.М., Карнаух А.И., Клименко А.П. Повышение точности компьютерно-ориентированного расчета теплообмена прерванного охлаждения в потоке прокатного стана и моделирование процесса термического упрочнения арматуры // Новини науки Придніпров’я. – 2002. – № 5. – С.19-25. 16. Шеремет В.А., Жильцов Н.П., Омесь Н.М., Климов Ю.А. Исследование свариваемости термомеханически упрочненного арматурного проката класса А500С // Бетон и железобетон в Украине. – 2002. – № 1. – С.15-17. |
