Московский политехнический университет, Москва, Россия

Р. Л. Шаталов, профессор кафедры обработки материалов давлением и аддитивных технологий, докт. техн. наук, эл. почта: mmomd@mail.ru
Ю. Ю. Комаров, аспирант, эл. почта: yk5@yandex.ru

Богородский филиал АО «НПО «Прибор», Ногинск, Россия

В. А. Медведев, технолог, канд. техн. наук, эл. почта: 10-bmt@mail.ru

Приведены результаты опытной прокатки узких лент из свинцового сплава С1 на двухвалковом стане 130х10. Изучено изменение механических свойств и структуры материала в исходном отожженном состоянии и после шести проходов лент шириной 10 мм с толщины 2 до 0,9 мм. Установлено, что от прохода к проходу с увеличением относительного обжатия с 30 до 50–55 % происходит изменение механических свойств и структуры материала. В исходном состоянии показатели твердости и прочности минимальные (13 HV, в = 1,09 МПа), а пластические — максимальные (относительное удлинение δ = 25 %, сужение поперечного сечения ψ = 54 %). Форма зерна в структуре материала сферическая размером около 3 мкм. Проведено исследование изменения механических свойств на каждом из шести проходов лент при прокатке. Показано, что после последнего прохода при суммарном обжатии лент, равном 50–55 %, значения твердости и прочности выросли (51 HV, σ_в = 1,56 МПа), а показатели пластичности снизились (относительное удлинение δ = 17,6 % и сужение поперечного сечения ψ = 23,15 %). В структуре материала появилась направленная текстура, совпадающая с направлением прокатки. На выходе лент из стана форма зерна стала вытянутой с отношением длины к ширине, равным 2:6 мкм. Построены графики и получены линейные уравнения регрессии, позволяющие установить пересекающиеся связи между изменением прочностных и пластических свойств в исходном состоянии и по мере шести последовательных прокаток. Полученные результаты и закономерности применяют при неразрушающем контроле механических свойств листового проката и настройке валков стана 130×10 машиностроительного предприятия БФ АО «НПО «Прибор» для улучшения качества лент из сплава С1.

1. Tipalin S. A., Petrov M. A., Shpunkin N. F. To the influence of the deformation speed on hardening process during the cold sheet forming // Solid State Phenomena. 2018. Vol. 284 SSP. P. 513–518. DOI: 10.4028/www.scientific.net/SSP.284.513
2. Типалин С. А., Шаталов Р. Л., Белоусов В. Б. Штамповка вытяжкой осесимметричных деталей из латунных листов с регламентируемым утонением // Цветные металлы. 2022. № 3. С. 91–95.
3. Belousov V. B., Tipalin S. A., Kalpin Y. G. How the material thickness affects 0,08 % carbon cold-rolled sheet steel // Solid State Phenomena. 2020. Vol. 299. P. 409–417.
4. Яшин В. В., Рушиц С. В., Арышенский Е. В., Латушкин И. А. Реологические свойства деформируемых алюминиевых сплавов 01570 и 5182 в условиях горячей деформации // Цветные металлы. 2019. № 3. С. 64–69.
5. Tipalin S. A., Petrov M. A., Morgunov Yu. A. Theoretical investigation of the bending process of the pre-strained metal sheet // Solid State Phenomena. 2020. Vol. 299. P. 351–357.
6. Zavalishchin A. N., Rumyantsev M. I., Chikishev D. N. et al. Influence of “soft” reduction on the structure of continuous cast ingot and the properties of rolled products of microalloyed steels // Metallurgist. 2019. Vol. 63, No. 3-4. P. 238–248. DOI: 10.1007/s11015-019-00817-8
7. Алдунин А. В. Повышение однородности распределения пластической деформации по толщине прокатываемых полос // Системные технологии. 2015. № 16. С. 111–114.
8. Rumyantsev M. I. Some approaches to improve the resource efficiency of production of flat rolled steel // CIS Iron and Steel Review. 2016. Vol. 12. P. 32–36.
9. Shatalov R. L., Maksimov E. A. Analysis of asymmetric rolling efficiency for improving rolled strip accuracy // Metallurgist. 2016. Vol. 60, Iss. 7-8. P. 730–735. DOI: 10.1007/s11015-016-0358-8
10. Зиновьев А. В., Колпашников А. В., Полухин П. И. и др. Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов : учебник для вузов. — М. : Металлургия, 1992. — 512 с.
11. Koshmin A. N., Zinoviev A. V., Chasnikov A. Y., Grachev G. N. Investigation of the stress-strain state and microstructure transformation of electro technical copper buses in the deformation zone during continuous extrusion // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2021. Vol. 62. No. 2. P. 179–189.
12. Belskiy S. M., Shopin I. I., Safronov A. A. Improving efficiency of rolling production by predicting negative technological events // Defect and Diffusion Forum. 2021. Vol. 410 DDF. P. 96–101.
13. Maksimov E. A., Shatalov R. L., Litvinova N. N. Study of the tractive forces applied to galvanized strip on a straightening machine in a continuous hot-galvanizing unit // Metallurgist. 2014. Vol. 58, Iss. 5-6. P. 415–420. DOI: 10.1007/s11015-014-9925-z
14. Nam A., Kawalla R., Prüfert U., Eiermann M. et al. Temperature validation of 3d model for the reversing hot rolling in connection with a coil model // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 746. P. 132–137.
15. Bel’skii S. M., Shopin I. I., Shkarin A. N. On adequacy of parameters of strip cross-section profile. Part 2. Local thickenings and thinnings // Steel in Translation. 2022. Vol. 52. P. 76–80.
16. Letyagin N. V., Akopyan T. K., Nguen Z., Sviridova T. A. et al. The effect of La on the microstructure and mechanical properties of the (Al) + Al₄(Ca,La) wrought alloys // Physics of Metals and Metallography. 2023. Vol. 124. P. 80–86. DOI: 10.1134/S0031918X22602037
17. Яшин В. В., Арышенский Е. В., Тептерев М. С., Латушкин И. А. Обоснование технологии изготовления плоского проката из алюминиевых сплавов системы Al – Mg – Sc для аэрокосмической промышленности // Цветные металлы. 2018. № 7. С. 75–82.
18. Шелест А. Е., Юсупов В. С., Перкас М. М., Шефтель Е. Н. и др. Особенности формирования механических свойств медных полос при знакопеременном упругопластическом изгибе // Металлы. 2018. № 3. С. 88–95.
19. Ионов С. М., Зиновьев А. В. Разработка информационно расчетной системы «трение и технологические смазки» для холодной листовой прокатки // Производство проката. 2002. № 12. С. 9–12.
20. Кучеряев Б. В., Кучеряев В. В., Зиновьев А. В. Оценка взаимодействия металла с валком при плоской прокатке // Известия вузов. Черная металлургия. 1987. № 7. С. 90.
21. ГОСТ 9559–2021. Листы свинцовые. Технические условия. — Введ. 01.03.2022.
22. ГОСТ 3778–98. Свинец. Технические условия. — Введ. 01.07.2001.
23. ГОСТ 6507–90. Микрометры. Технические условия. — Введ. 01.01.1991.
24. ГОСТ 427–75. Линейки измерительные металлические. Технические условия. — Введ. 01.01.1977.
25. ГОСТ 8.736–2011. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. — Введ. 01.01.2013.
26. ГОСТ 9450–76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — Введ. 01.01.1977.
27. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986.