ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПЕРЕНЕСЕННЯ ШОРСТКОСТІ ПОВЕРХНІ ПРИ ХОЛОДНІЙ ПРОКАТЦІ З УРАХУВАННЯМ ВІДНОСНОГО НАПРАЦЮВАННЯ РОБОЧИХ ВАЛКІВ ТА ВПЛИВУ РІЗНИХ ПРОКАТНИХ ЕМУЛЬСІЙ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-16Ключові слова:
холодна прокатка, тандем-стан, шорсткість поверхні, робочі валки, прокатна емульсія, коефіцієнт перенесення шорсткості, відносне напрацювання валків, мікрорельєфАнотація
У статті розглядається актуальна проблема кількісного оцінювання формування мікрорельєфу поверхні сталевих штаб у процесі холодної прокатки на безперервних тандем-станах. Встановлено, що ключовими чинниками, які визначають шорсткість готового прокату, є стан поверхні робочих валків останньої кліті та трибологічні умови, що задаються типом прокатної емульсії. Оскільки експериментальний контроль проміжної шорсткості в промислових умовах є обмеженим, авторами запропоновано універсальний підхід до оцінювання коефіцієнта перенесення (відбиття) шорсткості Kprint. Методологія дослідження ґрунтується на введенні параметра відносного напрацювання валків L, що дозволяє уніфікувати дані для кампаній різної тривалості. Проведено порівняльний аналіз п’яти типів прокатних емульсолів: базового «Універсал-1ТС-М» та чотирьох імпортних аналогів (Lubro, Quakerol, Rollub, Trenoil). Для базового процесу побудовано еталонні лінійні залежності зносу валків та зміни шорсткості штаби. Наукова новизна роботи полягає у визначенні Kprint не як статичної величини, а як динамічної функції відносного ресурсу валків. Порівняно три методи розрахунку: середньоарифметичний, інтегральний миттєвий та відношення інтегралів функцій («енергетична» міра). Результати показали, що інтегральні методи забезпечують більш згладжену оцінку, нівелюючи локальні неоднорідності, хоча й дають значення на 15–30% нижчі за дискретні заміри. Ранжування емульсолів за здатністю до перенесення шорсткості виявилося ідентичним для всіх методів, що підтверджує надійність запропонованих моделей. Отримані функціональні залежності можуть бути інтегровані в математичні моделі формування мастильної плівки для оптимізації режимів прокатки та покращення якості поверхні металу
Посилання
B. Ma, A.K. Tieu, C. Lu, Z. Jiang. An experimental investigation of steel surface characteristic transfer by cold rolling. Journal of Materials Processing Technology. 2002. Vol. 125–126, P.657-663. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00377-1.
R. Ahmed , M.P.F Sutcliffe. Identification of surface features on cold-rolled stainless steel strip. Wear. 2000. Vol. 244, Issues 1–2, P. 60-70. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(00)00442-7.
John G. Lenard. The effect of roll roughness on the rolling parameters during cold rolling of an aluminum alloy. Journal of Materials Processing Technology. 2004. Vol. 152, Issue 2, P. 144-153. https://doi.org/10.1016/j. jmatprotec.2004.03.026.
Sören Andersson, Edwin Salas-Russo. The influence of surface roughness and oil viscosity on the
transition in mixed lubricated sliding steel contacts. Wear. 1994. Vol.174, Issues 1–2, P. 71-79.
Kukhar V., Spichak O., Pashynskyi V., Malii K., Balalayeva E., Marchenko I., Tuzenko O. A data-driven approach to the selection of sustainable emulsions for cold-rolled steel production. Academic Journal of Manufacturing Engineering. 2025. Vol. 23. Issue 2. P. 5–16. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.15862796.
Спічак О. Ю., Кухар В. В., Широкобоков В. В. Вплив параметрів відпалу у ковпакових печах на чистоту поверхні холоднокатаного прокату. International scientific conference “MININGMETALTECH 2024 – The mining and metals sector: integration of business, technology and education” : conference proceedings (November 28–29, 2024. Riga, the Republic of Latvia). Riga, Latvia : “Baltija Publishing”, 2024. Vol. 1.
Р. 186–189. DOI: https://doi.org/10.30525/978-9934-26-506-8-65.
Кухар В. В., Спічак О. Ю., Пашинський В. В., Малій Х. В. Випробування емульсолів для холодної прокатки на сажоутворення при відпалі рулонів. Обробка матеріалів тиском. 2024. № 1(53). С. 116–128. DOI: 10.37142/2076-2151/2024-1(53)116.
Кухар В. В., Спічак О. Ю., Балалаєва О. Ю., Марченко І. Ф. Розробка математичних моделей змін концентрації емульсій та вмісту механічних домішок у технологічних рідинах з використанням пакету MATLAB для обробки експериментальних даних. Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки. 2024. Вип. 49. Т. 1. С. 100–109. DOI: 10.31498/2225-6733.49.1.2024.321216.
Kijima H. Influence of roll radius on roughness transfer in skin-pass rolling of steel strip. Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214, Issue 5. P. 1111–1119. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.12.019.
Miranda A. C. M., Neto C. L., Labiapari W. da S., Pereira P. H. R., Cetlin P. R., Arias A. R. Study of the coefficient of friction and forward slip in cold rolling of stainless steel AISI 430 in Sendzimir mills. Journal of Materials Research and Technology. 2025. Vol. 34. P. 912-923. DOI: 10.1016/j.jmrt.2024.12.106.
Çolak B., Ahmed Z., Özakin B., Kurgan N. An experimental investigation into roughness transfer in asymmetrical rolling of steel strips. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi. 2023. Vol. 13, No. 3. P. 1070–1089. DOI:10.31466/kfbd.1289221.
Cavallari M., Gaboardi P., McWhirter R., Perassolo M., Trevisan C. New surface finishes for cold rolling mills. Proceedings of the 2nd ESTAD Conference (METEC 2015). Düsseldorf, Germany, June 15–19, 2015.Düsseldorf, 2015. P. 1–6.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.



