Введение
ГЛАВА 1. Состояние и направление развития ресурсосберегающих технологических процессов изготовления проволоки (литературный обзор)
1.1. Стратегия ресурсосбережения в России 9
1.2. Направление снижения энергоемкости производства черных металлов. 11
1.3. Влияние способа производства и качества катанки на качество готовой проволоки и затраты на её изготовление 14
1.3.1. Производство катанки на стане «150» ОАО «БМК» 14
1.3.2. Особенности сорбитизации катанки с прокатного нагрева 21
1.3.3. Выбор рационального диаметра прокатываемой катанки 25
1.4. Оценка энергозатрат при волочении проволоки 26
1.4.1. Факторы, определяющие энергозатраты при волочении, и способы их определения 26
1.4.2. Основные виды смазок для сухого волочения, подсмазочные покрытия и оценка их эффективности 28
1.4.3. Выбор рациональных значений рабочих углов волок на станах сухого многократного волочения 31
1.4.4. Влияние скорости волочения и деформационного упрочнения 34
1.4.5. Влияние дробности деформации 37
1.5. Аналитическое и экспериментальное определение усилия (напряжения) волочения 38
1.6. Использование экономнолегированных сталей для изготовления проволоки в условиях ОАО «БМК» 40
1.7. Влияние профиля высокопрочной арматурной проволоки на её качество и металлоемкость 46
1.8. Основные выводы, цель и задачи исследования 49
ГЛАВА 2. Аналитическое и экспериментальное исследование влияния параметров процесса волочения высокоуглеродистой проволоки на энергозатраты
2.1. Разработка математической модели расчета мощности волочения 51
2.1.1. Выбор формулы для расчета напряжения волочения 51
2.1.2. Определение коэффициентов, учитывающих тип волочильного инструмента, вид технологической смазки, подсмазочного покрытия и скорости волочения 55
2.1.3. Методика экспериментального определения усилия волочения косвенным методом 56
2.1.4. Определение соотношения угла волоки и единичного обжатия, обеспечивающих равномерную деформацию по сечению проволоки 58
2.1.5. Оценка неравномерности деформации по сечению проволоки замером микротвердости 61
2.1.6. Определение неравномерности деформации по сечению проволоки микроструктурным методом 63
2.2. Оценка загрузки двигателя и определение КПД деформации 68
2.3. Оценка устойчивости процесса волочения 69
2.3.1. Коэффициент запаса прочности 69
2.3.2. Температурно-скоростной режим волочения 70
2.4. Проверка адекватности математической модели 76
2.5. Исследование влияния технологических параметров на энергозатраты при волочении 78
2.5.1. Исследование влияния режимов обжатия и маршрута волочения на энергозатраты 78
2.5.2. Исследование влияния контактных условий на энергозатраты при волочении 79
2.5.3. Исследование влияния параметров волочильного инструмента на энергозатраты процесса волочения и качество готовой проволоки 80
2.6. Экспериментальное исследование влияния режимов волочения на энергозатраты 82
Выводы 88
ГЛАВА 3. Оценка влияния технологических смазок, подсмазочных покрытий, состава стали и вида профиля на ресурсосбережение при изготовлении и применении проволоки
3.1. Исследование влияния новых волочильных смазок на энергозатраты при волочении 91
3.1.1. Технология изготовления и состав смазок 94
3.1.2. Испытания смазок 93
3.1.3. Оценка расхода технологических материалов 96
3.2. Исследование влияния типов подсмазочного покрытия на энергозатраты при волочении 99
3.2.1. Разработка эффективных смазконосителей 99
3.2.2. Исследования влияния типов подсмазочного покрытия на энергозатраты при волочении углеродистой проволоки 103
3.2.3. Разработка рекомендаций по применению подсмазочных покрытий 105
3.3. Разработка рекомендаций по технологии изготовления проволоки из экономнолегированной аустенитной стали на основе Fe-Cr-Mn-Ni-N 107
3.3.1. Химсостав и свойства исследуемых сталей 107
3.3.2. Исследование влияния режимов пластической деформации на структуру, свойства и фазовую стабильность сталей 109
3.3.3. Разработка рекомендаций по технологии изготовления проволоки и ленты из стали 10Х18Г12Н2АД2 в условиях ОАО «БМК» 115
3.3.4. Исследование коррозионной стойкости 118
3.4. Разработка и исследование металлосберегающего профиля высокопрочной арматурной проволоки 119
3.4.1. Оценка изменения поперечного сечения высокопрочной арматурной проволоки при профилировании 119
3.4.2. Оценка объемных и поверхностных параметров периодического профиля 123
3.4.3. Оценка неравномерности деформации при профилировании проволоки 127
3.4.4. Методика проектирования металлосберегающего профиля высокопрочной арматурной проволоки 133
3.4.5. Разработка параметров металлосберегающего профиля высокопрочной арматурной проволоки 134
Выводы 136
ГЛАВА 4. Выбор рационального диаметра, разработка технологии сорбитизации катанки на стане «150» ОАО «БМК» и технологии производства проволоки из нее
4.1. Оценка целесообразности прокатки катанки диаметром 5,5 мм в условиях ОАО «БМК» 138
4.2. Разработка режимов сорбитизации высокоуглеродистой катанки в условиях проволочного стана ОАО «БМК» 141
4.2.1. Выбор рационального химического состава стали для производства сорбитизированной катанки высоко уровня прочности 141
4.2.2. Выбор значений скорости охлаждения катанки 144
4.2.3. Промышленное освоение технологии сорбитизации катанки 145
4.2.4. Оценка микроструктуры сорбитизированной катанки 151
4.3. Разработка технологии изготовления готовой проволоки из сорбитизированной катанки 156
Выводы 160
ГЛАВА 5. Промышленная реализация разработанных технологических процессов и их технико-экономическая оценка
5.1. Разработка технических требований к катанке сорбитизированной для производства проволоки различного назначения с исключением операции патентирования 162
5.2. Изготовление проволоки для армирования предварительно-напряженного железобетона 164
5.3. Рационализация технологии метизного передела при изготовлении канатной, пружинной и других видов проволоки из катанки диам. 5,5 мм 168
5.4. Совершенствование технологии процесса фосфатирования проволоки 170
5.4.1. Разработка технологии нанесения фосфатного покрытия на проволоку под холодную высадку 170
5.4.2. Разработка технологии нанесения новых фосфатных покрытий для последующего волочения проволоки 173
5.5. Технико-экономический анализ использования смазки БВС 174
5.5.1. Испытания смазок в промышленных условиях 174
5.5.2. Оценка экономической эффективности применения смазок 176
5.5.3. Технический анализ результатов изготовления и использования при сухом волочении БВС-1 нитридом бора и без него 178
Выводы 183
Заключение 185
Список использованной литературы 188
Приложения 199
