ФБГОУ ВО «Липецкий государственный технический университет», кафедра обработки металлов давлением (ОМД), Липецк, Россия:
С. М. Бельский, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: Belsky-55@yandex.ru
А. Н. Шкарин, аспирант

ПАО «НЛМК», Липецк, Россия:
В. А. Пименов, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, главный специалист

Форма контура профиля поперечного сечения является важнейшей характеристикой качества горячекатаного подката, поскольку довольно точно воспроизводится после последующей холодной прокатки и тем самым оказывает существенное влияние на плоскостность холоднокатаных полос. Традиционный подход к оценке точности профиля поперечного сечения по геометрическим размерам — аппроксимация по методу наименьших квадратов набора измерений толщины горячекатаной полосы многочленом второго порядка. По полученным коэффициентам многочлена (квадратичной параболы) находят ряд параметров, характеризующих макроособенности профиля поперечного сечения горячекатаных полос: клиновидность, выпуклость, смещение выпуклости, коэффициент детерминации и коэффициент седловидности, показывающий наличие прикромочных утолщений, которые образуются из-за выработки рабочих валков в областях, соответствующих кромкам прокатываемых полос. Анализ существующих геометрических параметров профиля поперечного сечения горячекатаных полос показал, что с их помощью в ряде случаев практически невозможно прогнозировать плоскостность холоднокатаных полос. Исследование плоскостности холоднокатаных полос показало, что существуют четыре характерных класса профилей поперечного сечения горячекатаных полос, оказывающих существенное влияние на формообразование полос при холодной прокатке, причем три из них негативно влияют на плоскостность холоднокатаных полос. Профили поперечного сечения горячекатаных полос с вогнутой средней частью и (или) прикромочными утолщениями ведут к появлению краевой волнистости, а пикообразные профили поперечного сечения вызывают центральную коробоватость.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-38-90257.

1. Пименов В. А., Кузнецова Е. В., Шкарин А. Н. Повышение точности аппроксимации формы поперечного профиля горячего проката // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. Т. 20. № 9. С. 130–138.
2. Roberts W. L. Cold Rolling of Steel. — New York : Marcel Dekker, 1978. — 544 p.
3. Бельский С. М., Коцарь С. Л., Поляков Б. А. Расчет распределения усилия прокатки по ширине полосы и остаточных напряжений в полосе вариационным методом // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1990. № 10. С. 32–34.
4. Bel’skii S. M., Mukhin Yu. A. Hot strip rolling with local thickening // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No 5. P. 420–424.
5. Shinkin V. N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Message 1. Curvature of sheet // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 37–40.
6. Shinkin V. N. The mathematical model of the thick steel sheet flattening on the twelve-roller sheet-straightening machine. Message 2. Forces and moments // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 40–44.
7. Королев А. А. Механическое оборудование прокатных и трубных цехов. — М. : Металлургия, 1987. — 480 с.
8. Целиков А. И., Полухин П. И., Гребеник В. М. и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. Т. 3. Машины и агрегаты для производства и отделки проката. — М. : Металлургия, 1988. — 680 с.
9. Predeleanu M., Gilormini P. Advanced methods in materials processing defects. Vol. 45. — Elsevier Science, 1997. — 422 p.
10. Wilko C. E. Formability: A review of parameters and processes that control, limit or enhance the formability of sheet metal. — Springer, 2011. — 112 p.
11. Shinkin V. N., Kolikov A. P. Elastoplastic shaping of metal in an edge-bending press in the manufacture of large-diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 6. P. 528–531.
12. Shinkin V. N. Preliminary straightening of thick steel sheet in a seven-roller machine // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 12. P. 836–840.
13. Banabic D. Multiscale modeling in sheet metal forming. — Springer, 2016. — 405 p.
14. Ginzburg V. B. Metallurgical design of flat rolled steels. — Marcel Dekker, 2005. — 710 p.
15. Hu P., Ma N., Liu L.-Z., Zhu Y.-G. Theories, methods and numerical technology of sheet metal cold and hot forming: Analysis, simulation and engineering applications. — Springer, 2013. — 224 p.
16. Mazur V. L. Production of cold-rolled steel coils // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 9. P. 756–760.
17. Bel’skii S. M., Mukhin Yu. A. Classification of regulation principles for strip flatness // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No. 11. P. 1012–1015.
18. Bel’skii S. M., Mukhin Yu. A., Mazur S. I., Goncharov A. I. Influence of the cross section of hot-rolled steel on the flatness of cold-rolled strip // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 5. P. 313–316.

19. Ginzburg V. B. Flat-rolled steel processes: Advanced technologies. — CRC Press, 2009. — 384 p.
20. Kennedy P. A guide to econometrics. — MIT Press, 2003. — 623 p.
21. Shinkin V. N. Geometry of steel sheet in a seven-roller straightening machine // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 11. P. 776–780.
22. Shinkin V. N., Kolikov A. P. Simulation of the shaping of blanks for large-diameter pipe // Steel in Translation. 2011. Vol. 41. No. 1. P. 61–66.
23. Freedman D. A. Statistical models: Theory and practice. — Cambridge University Press, 2009. — 456 p.
24. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The elements of statistical learning: Data mining, inference and prediction. — Springer, 2009. — 767 p.
25. Бельский С. М. Параметры оценки формы профиля поперечного сечения горячекатаных стальных полос. Сообщение 1. Коэффициент детерминации // Черные металлы. 2017. № 10. С. 65–70.
26. Бельский С. М. Параметры оценки формы профиля поперечного сечения горячекатаных стальных полос. Сообщение 2. Коэффициент седловидности // Черные металлы. 2017. № 11. С. 42–47.
27. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. Книга 1. — М. : Финансы и статистика, 1986. — 366 с.
28. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика: Для инженеров и научных сотрудников. — М. : Физматлит, 2006. — 816 с.
29. Venables W. N., Ripley B. D. Modern applied statistic with S. — Springer, 2002. — 498 p.
30. Maindonald J., Braun W. J. Data analysis and graphics using R: An Example-Based Approach. — Cambridge University Press, 2010. — 525 p.