Анализ технических требований, предъявляемых к наноструктурированному высокопрочному листовому прокату

12. Malinovsky V.A. Progressive technological methods of manufacturing of steel ropes // Steel ropes / Ed. by V.I. Dvornikova. Odessa: Astroprint, 2001. Pp. 40-51.

13. Glushko M.F., Skalicky V.K., Malinovsky V.A. Power analysis process circular plastic compression strands // Steel ropes: collected scientific articles. Kyiv: Tekhnika, 1972. № 9. Pp. 120 - 130.

14. Biryukov B.A. Research and development of technologies for plastic deformation of wire strands in roller die: abstract dis. ... cand. the technology, sciences. Magnitogorsk, 1974. 20 p.

15. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. The distribution calculation of deformations on cross-section of strand in the process of compression // Vestnik of Nosov Magnitogorsk state technical university. 2012. № 4 (40). Pp. 47-51.

16. Skalicky V.K., Emelyanov V.G. Definition of optimum conditions of plastic compression strands // Steel ropes: collected scientific articles. Kyiv: Tekhnika, 1971. № 8. Pp. 104-113.

17. Malinovsky V.A. The areas definition of contact in the process of compression // Steel ropes: collected scientific articles. Kyiv: Tekhnika, 1972. № 9. Pp. 91-94.

18. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. The determination method of the pads at low compression strands //Messengers of higher schools. Ferrous metallurgy. 2012. № 4. Pp. 66-67.

19. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. Features deformation of the upper wires in the process of compression strand in the roller die // Russian scientific seminar «Scientific - technical progress in metallurgy» within Russian scientific - practical conference «Cherepovets scientific readings -2011». Cherepovets, 2012. Pp. 148-154.

20. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. The process modeling of small compression strands // Handle solid and laminated materials, № 37: collected scientific articles. Magnitogorsk: Magnitogorsk state technical university, 2011. Pp. 176-179.

21. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. Choice the optimum degree of plastic compression of ropes on the simulation basis. // Materials of the 69-th science-technical conference. Magnitogorsk: Magnitogorsk state technical university, 2012. Pp. 233-235.

22. Kharitonov V.A., Lapteva T.A. Modes of deformation in the process of compression layered ropes in the three-roller dies // Rolled Products Manufacturing. 2013. № 8. Pp. 18-25.

23. Kolokoltsev V.M. Nosov Magnitogorsk State Technical University. History. Development // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2014. № 1 (45). Pp. 5-6.

УДК 621:771.23-022.532:621.785

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ К НАНОСТРУКТУРИРОВАННОМУ ВЫСОКОПРОЧНОМУ ЛИСТОВОМУ ПРОКАТУ1

Чукин М.В., Салганик В.М., Полецков П.П., Бережная Г.А., Гущина М.С., Кузнецова А.С., Алексеев Д.Ю.

ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия

Одним из стратегических направлений развития отечественной экономики в целом и металлургической промышленности в частности является разработка и внедрение новых материалов на основе высокопрочных сплавов, обладающих комплексом уникальных механических свойств, а также создание изделий на их основе. Потребность промышленности в та-

1 Работа проведена в рамках реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства, выполняемого с участием российского высшего учебного заведения (договор 02.G25.31.0105).

ких сплавах обусловлена тем, что конструкторские разработки большинства изделий усовершенствованы до такой степени, что практически невозможно существенно повысить их качество и эксплуатационные свойства. Получить качественно новые технические характеристики изделий можно, если при их изготовлении использовать качественно новые материалы и инновационные разработки при их производстве. Примером могут служить наност-руктурированные высокопрочные стали, которые благодаря своим уникальным свойствам являются перспективными материалами для производства высокотехнологичной продукции нового поколения, используемой в оборонной промышленности, мосто- и автомобилестроении, крановом производстве и других наукоемких отраслях промышленности [1, 12-17].

Стратегически важным для РФ является создание и освоение технологии производства аналогов импортных высокопрочных броневых сталей типа:

- MARS 190-300 (Creusot-Loire Industrie, Франция);

- Miilux PROTECTION 320T-500T (Miilux Ltd, Финляндия);

- Ramor 400-500 (Rautaruukki Corporation, Финляндия);

- ARMOX 370T-600T (SSAB, Швеция).

Для автомобильной отрасли и кранового хозяйства стратегия импортозамещения также включает разработку, освоение и производство импортных аналогов типа:

- Hardox, Domex, Weldox, Tool ox (SSAB, Швеция);

- Raex, Optim (Rautaruukki Corporation, Финляндия);

- Aldur, Alform, Durostat (voestalpine Stahl GmbH, Австрия);

- Dillidur, Dillimax (Dillinger Hütte GTS, Германия).

Рассмотрим технические требования, предъявляемые к высокопрочным листовым сталям различного назначения.

Высокопрочный высокотвердый листовой прокат для протпвопульной защиты корпуса транспортных средств

Основными требованиями, предъявляемыми к броневой стали, являются высокая стойкость (сопротивляемость воздействию пуль и снарядов) и живучесть (способность не разрушаться при многократных попаданиях снарядов). Для этого листовой прокат из броневой стали должен обладать высокой прочностью и твердостью (до HRC 57-58) при сохранении пластических характеристик и вязкости (относительное сужение в зависимости от средств поражения от 25 до 40%). В то время как твердость напрямую влияет на баллистическую защиту, ударная вязкость нужна для обеспечения поглощения энергии взрывной волны - две характеристики, которые находятся в постоянном противоречии [2].

Броневая сталь должна обладать также и комплексом технологических свойств: свариваемостью и минимальной разупрочняемостью при сварке для обеспечения стойкости и живучести сварных соединений, обрабатываемостью резанием, технологичностью при правке, гибке, штамповке [3, 4].

Ранее броневые стали применяли главным образом в качестве авиационной брони и деталей противопульного бронирования изделий военной техники. В настоящее время бронированные листы все чаще применяют для изготовления продукции гражданского назначения, где требуется снизить массу конструкции без ущерба для защитных свойств. Это бронированные автомобили; двери, оконные рамы, стены; банковские кассы и сейфы; пункты обмена валюты; почтовые вагоны; оборудование для тиров и др.

Основные марки и свойства зарубежных броневых сталей представлены в табл. 1.

Таблица 1

Марочный состав и технические характеристики зарубежных сталей для противопульной защиты корпуса транспортных средств

Марка стали, фирма-изготовитель (страна) Толщина листа t, мм Твердость HBW Работа удара KV при температуре -40'°С. не менее Предел текучести Яро: не менее Предел прочности Ягг. Удлинение не менее Углеродный эквивалент CEV* не более Минимально допустимый внутренний радиус гиба (при угле гиба < 90°)*

Ас .4; j

Дж МПа %

Armox 370Т Class 2, SSAB (Швеция) 6,0-59,9 280-330 40 800 900-1100 13 15 0,67-0,75 -

60,0-100,0 - -

Armox 370Т Class 1, SSAB (Швеция) 6,0-19,9 380-430 20 1000 1150-1350 10 12 - -

20,0-39,9 340-390 25 900 1050-1250 11 13

40,0-59,9 300-350 30 850 950-1150 12 14

60,0-100,0 - - -

Ramor 400, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 6,0-30,0 360-450 20 1100 1300 8 - - -

Miilux Protection 380, Miilux Ltd, (Финляндия) 6,0-25,0 320-370 20 800 1000 12 - - -

Miilux Protection 400, Miilux Ltd, (Финляндия) 5,0-40,0 360-420 30 1000 1250 10 - - 4t

Armox 440T, SSAB (Швеция) 4,0-30,0 420-480 35 1100 1250-1550 10 12 0,68-0,72 -

Ramor 450, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 8,0-16,0 420-480 35 1100 1280 9 - - 4t

Miilux Protection 450, Miilux Ltd, (Финляндия) 5,0-40,0 420-480 30 1200 1450 8 - - 5t

Armox 500T, SSAB (Швеция) 3,0-80,0 480-540 25 1250 1450-1750 8 10 0,67-0,75 -

Ramor 500, Rautaruukki Corporation (Финляндия) 6,0-30,0 480-560 20 1450 1700 7 - - 6t

Miilux Protection 500, Miilux Ltd, (Финляндия) 2,5-40,0 480-540 20 1250 1600 8 - - 12t

Armox 600T, SSAB (Швеция) 4,0-20,0 570-640 12 - 2000 - - 0,85 -

Ramor 550, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 6,0-15,0 540-600 16 1550 1850 7 - - 6t

„ Мп Сг+Мо + У Си + А7 Примечания: Углеродный эквивалент ( !'Л = С Н---1-----1----; * - показатель определяется, но не нормируется.

Высокотвердый износостойкий листовой прокат для тяжелой подъемно-транспортной техники

Оборудование, работающее в металлургическом производстве и горнодобывающей промышленности, часто испытывает различное неблагоприятное воздействие (истирание, удары, деформация и т.п.), приводящее к его износу и разрушению. В связи с этим проблема разработки высокотвердого износостойкого листового проката является чрезвычайно актуальной.

Области применения данного вида продукции разнообразны:

- перерабатывающая промышленность (кузов самосвала, футеровочные плиты, грейферные ковши и другие захваты, измельчители и др.);

- дорожно-строительная техника (гидравлический молот, ковш экскаватора, кузов самосвала и грузового автотранспорта и др.);

- горнодобывающая промышленность (коронки и зубья ковшей, футеровка бункеров загрузки грохотов, механические лопаты, бункеры и др.);

- металлургическая промышленность (толкатель, желоб дробемета, камера охлаждения, желоб доменной печи, решетка для очистки отливок и др.).

Износостойкий листовой прокат для тяжелой подъемно-транспортной техники должен обладать высокой прочностью и твердостью, чтобы выдерживать интенсивный износ в течение длительного ударного и абразивного воздействия, и достаточной вязкостью, чтобы подвергаться гибке без растрескивания [5-7].

Основные марки и свойства зарубежных износостойких сталей для тяжелой подъемно-транспортной техники представлены в табл. 2.

Все перечисленные стали подходят для сварки, гибки, холодного деформирования и механической обработки. Они не предназначены для последующей термообработки ввиду потери в таком случае заявленных свойств.

Таблица 2

Марочный состав и технические характеристики зарубежных износостойких сталей для тяжелой подъемно-транспортной техники

Марка стали, фирма-изготовитель (страна) Толщина листа t, мм Твердость HBW Работа удара KV при температуре -40 °С Предел текучести Предел прочности R * ai Удлинение А Углеродный эквивалент CEV, Минимально допустимый внутренний радиус гиба (при угле гиба < 90°)*

Дж МПа %

не менее Т L

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hardox HiTuf, SSAB, (Швеция) 40,0-70,0 310-370 40 850 - - 0,57 - -

70,0-160,0 0,66

Raex 300 Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 2,0-8,0 270-390 30 900 1000 11 0,46 3t 3t

Dillidur Impact, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 40,0-150,0 310-370 30 950 1000 15 0,66 3t 4t

Hardox 400, SSAB (Швеция) 3,0-8,0 370-430 45 1000 - - 0,41 2,5t -

8,0-20,0 0,46

20,0-32,0 0,52

32,0-45,0 0,60

45,0-51,0 0,59

51,0-80,0 0,67

Raex 400, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 6,0-20,0 360-440 30 1000 1250 10 0,42 3t 4t

20,0-30,0 0,50

Durostat 400, voestalpine Stahl GmbH, (Австрия) 8,0-100,0 360-440 30 1000 1250 10 0,47 3t 4t

Dillidur 400 V, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 10,0 370-430 30 800 1200 12 0,37 3t 4t

25,0 0,46

40,0 0,51

80,0 0,61

Miilux 400, Miilux Ltd, (Финляндия) 5,0-12,0 360-420 40 1000 1250 10 0,45 3t 4t

12,0-30,0 380-450 30 1000 1250 10 0,45

30,0-60,0 380-480 30 1100 1400 8 0,56

Продолжение таблицы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hardox 450, SSAB, (Швеция) 5,0-10,0 425-475 27 при -20°С 11001300 - - 0,49 4t -

10,0-20,0 0,52

20,0-40,0 0,60

40,0-80,0 0,74

Raex 450, Rautaraukki Corporation. (Финляндия) 6,0-30,0 420-500 30 1200 1450 8 0,47 4t 5t

30,0-40,0 0,57

40,0-80,0 0,64

Durostat 450, voestalpine Stahl GmbH, (Австрия) 8,0-50,0 410-490 - 1100 1400 9 0,68 4t- 5t

Dillidur 450 V, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 10,0 420-480 35 при -20 °С 950 1400 11 0,46 5t 6t

40,0 0,53

80,0 0,65

Miilux 450, Miilux Ltd, (Финляндия) 5,0-30,0 425-475 25 1200 1450 8 0,50 4t 5t

30,0-60,0 0,58

Hardox 500, SSAB, (Швеция) 4,0-32,0 470-530 37 1250 - - 0,52-0,64 3,5t

32,0-80,0 450-540 0,66-0,75

Raex 500, Rautaraukki Corporation. (Финляндия) 6,0-40,0 450-540 30 1250 1600 8 0,57 5t 6t

40,0-80,0 0,66

Durostat 500, voestalpine Stahl GmbH, (Австрия) 10,0-30,0 460-540 - 1200 1550 8 0,53 4t 5t

Dillidur 500V, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 8,0-30,0 470-530 25 при -20°С 1100 1600 9 0,52-0,67 7t 9t

30,0-100,0 450-530 - - - -

Miilux 500, Miilux Ltd, (Финляндия) 5,0-60,0 450-530 25 1250 1600 8 0,64 10t 12t

Hardox 550, SSAB, (Швеция) 9,5-51,0 525-575 30 - - - 0,76 - -

Miilux 530, Miilux Ltd, (Финляндия) 20,0-40,0 490-550 20 1350 1750 8 0,60 - -

Hardox 600, SSAB, (Швеция) 8,0-25,0 570-640 20 - - - 0,76 - -

25,0-51,0 0,87

Hardox Extreme, SSAB, (Швеция) 8,0-19,0 650-700 <15 - - - 0,84 - -

Примечание: 1 - толщина проката; Т - место вырезки заготовки для изготовления образцов перпендикулярно направлению проката; L - место вырезки заготовки для изготовления образцов продольно направлению проката; * - показатель определяется, но не нормируется.

Высокопрочный листовой прокат для кранового производства и легкой транспортной техники

Из высокопрочного листового проката изготавливают:

- шасси и кузова коммерческого автотранспорта;

- стрелы гидроманипуляторов для лесной промышленности;

- стрелы кранов и другое грузоподъемное оборудование;

- погрузочно-разгрузочную технику, вспомогательное и крепежное оборудование;

- контейнеры с подъемными крюками и др.

Одной из главных проблем развития современного машиностроения являются улучшение технико-экономических показателей машин, механизмов и инженерных сооружений на основе снижения их удельной металлоемкости, увеличение эксплуатационной надежности и долговечности. В решении этой проблемы важная роль принадлежит новым высокопрочным сталям (с пределом прочности более 750 МПа) с повышенными показателями механических

и вязких свойств. Потребность в сталях с такими высокими показателями прочности в определенной мере связана с необходимостью изготовления металлоконструкций кранов большой грузоподъемности (250 т и выше).

Листовой прокат для кранового производства и легкой транспортной техники должен сочетать высокую прочность, малый вес, хорошую формуемость, изгибаемость и свариваемость [8, 9].

Основные марки и свойства зарубежных сталей для кранового производства и легкой транспортной техники представлены в табл. 3.

Таблица 3

Марочный состав и технические характеристики зарубежных сталей для кранового производства и легкой транспортной техники

Марка стали, фирма-изготовитель

листа t, мм в продольном направлении при температуре Яр 0.2, МПа не менее ¿Е.% не менее эквивалент CEV, не более

-40°С -20°С

Domex 700 MC, SSAB, (Швеция) 2-10 27 40 700 750-950 12 - 1,6t

Aldur 700 QL,

voestalpine Stahl GmbH, 12-100 27 30 700 770-940 14 0,46-0,65 3-4t

Alform 700 M,

voestalpine Stahl GmbH, 2-12 27 40 700 750-930 14 0,50 l,5-2,0t

Optim 700 MC, Rautaruukki Corporation. 3-10 27 40 700 750-950 13 0,41 1,4-1,8t

Dillimax 690,

Dillinger Hütte GTS, 6-120 30 40 690 770-940 14 0,50-0,67 2-3t

Domex 960, SSAB, (Швеция) 3-6 27 - 960 980-1250 8 0,50 3t

Alform 900 x-treme,

voestalpine Stahl GmbH, 3,5-8,0 30 40 900 940-1100 10 0,67 2,5-3t

Alform 960 x-treme,

voestalpine Stahl GmbH, 3,5-8,0 30 40 960 980-1150 9 0,77 2,5-3t

Optim 900 QC, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 3-10 27 40 900 930-1200 8 0,56(t<8) 0,57(t>8) 3-3,5t

Optim 960 QC, Rautaruukki Corporation. (Финляндия) 3-10 27 40 960 980-1250 7 0,56(t<8) 0,62(t>8) 3,5t

Dillimax 965 T, 6-50 960 980-1150 0,77

Dillinger Hütte GTS, 50-60 30 40 930 950-1120 12 - 3-4t

(Германия) 60-100 850 900-1100 -

Хладостойкий высокопрочный листовой прокат для несущих конструкций транспортной техники

Технический прогресс машиностроения требует постоянного повышения уровня служебных свойств используемых материалов с целью увеличения допустимых нагрузок, снижения металлоёмкости и обеспечения надежности конструкций во все более усложняющихся условиях эксплуатации, в том числе при низких климатических температурах [10]. В связи с

этим проблема разработки и производства хладостойкого высокопрочного листового проката является одной из центральных и наиболее актуальных в современной металлургии.

Хладостойкий высокопрочный листовой прокат должен обладать сложным комплексом требований, сочетающих взаимопротиворечивые характеристики для обеспечения надежности конструкций:

- высокие прочность и пластичность;

- высокие характеристики ударной вязкости;

- низкая температура вязкохрупкого перехода;

- высокий уровень трещиностойкости;

- сопротивление усталостному разрушению.

Основные марки и свойства зарубежных хладостойких сталей для несущих конструкций транспортной техники представлены в табл. 4.

Таблица 4

Марочный состав и технические характеристики зарубежных хладостойких сталей для несущих конструкций транспортной техники

Марка стали, фирма-изготовитель

при температуре

-60°С -40°С

Weldox 900, SSAB, (Швеция) 4,0-53,0 300350 27 27 900 940-1100 12 0,58 -

53,1-80,0 830 880-1100

Dillimax 890 Е, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 6-50 - 30 27 890 940-1100 12 0,72 3-4f

50-80 850 900-1100 0,77

80-100 830 880-1100 0,77

Weldox 1100, SSAB, (Швеция) 5,0-40,0 425475 27 27 1100 1250-1550 10 0,70-0,73 -

Dillimax 1100, Dillinger Hütte GTS, (Германия) 8-20 - - 27 1100 1200-1500 10 0,78 4-5f

20-40 8 5-6f

Weldox 1300, SSAB, (Швеция) 4-10 425475 27 27 1300 1400-1700 8 0,67 -

_ Mn Cr + Mo+V Cu + Ni Углеродный эквивалент CEV = С Л---1---1--. 6 5 15

Инструментальный высокопрочный листовой прокат для высокоточного машиностроительного оборудования

Инструментальный высокопрочный листовой прокат применяется для производства штампов для автомобильной промышленности, пресс-форм пластмассовых и резиновых изделий, гибочного и листоштамповочного инструмента, деталей машин (изнашиваемые детали, направляющие, детали, работающие при повышенных температурах) [11]. Ему должны быть присущи следующие свойства:

- повышенная износостойкость (твердость);

- способность сохранять свои свойства при повышенных температурных режимах, тем самым предотвращая нежелательную деформацию штампов (жаропрочность);

- высокая ударная вязкость;

- низкие остаточные напряжения;

- высокая теплопроводность, для предотвращения нагрева отдельных частей штампа;

- повышенный уровень трещиностойкости.

Данным характеристикам удовлетворяет инструментальная сталь Тоо1ох. Она обладает хорошей ударной вязкостью и очень низкими остаточными напряжениями, что достигается путем закалки и последующего высокотемпературного отпуска. Такие свойства позволяют достичь хорошей стабильности размеров после обработки и увеличивают срок службы инструмента. Данную сталь не рекомендуют нагревать свыше 590 °С с целью сохранения высоких прочностных свойств и твердости. Цифровое обозначение данной марки отражает среднее значение твердости металлопроката, измеренное по Роквеллу.

Основные марки и свойства зарубежных инструментальных сталей представлены в табл. 5.

Таблица 5

Марочный состав и технические характеристики зарубежных инструментальных сталей для высокоточного машиностроительного оборудования

Марка стали, фирма-изготовитель (страна) Толщина листа t, мм Твердость HBW Работа удара KV, Дж, не менее Предел текучести ц :• МПа не менее Предел прочности Rm. МПа Удлинение ЛЕ, %, " не менее Углеродный эквивалент CEV* не более

при температуре 20 °С"

Toolox 33, SSAB, (Швеция) 5-130 275-325 35 850 980 16 0,62-0,71

1.7218, (Германия) 8-100 212-255 45 600 650-1100 12 -

1.6582, (Германия) 8-160 248-255 35-45 700 900-1400 9 -

1.7225, (Германия) 8-160 241-255 30-35 675 900-1300 10 -

1.2312, (Германия) 8-160 275-325 25 850 970-1080 - -

1.2738, (Германия) 8-160 280-325 22 850 950-1100 - -

Toolox 40, SSAB, (Швеция) 6-130 360-Ш 20 1150 1260 14 0,77-0,81

Toolox 44, SSAB, (Швеция) 6-130 410—475 18 1300 1450 13 0,92-0,96

Mn Cr + Mo+V Cu + Ni Углеродный эквивалент (Jb V = С H---1---1--. 6 5 15

Таким образом, высокопрочный инструментальный прокат должен обладать высокой прочностью и ударной вязкостью даже при длительном воздействии высоких температур. Несмотря на довольно высокую твердость, он должен хорошо поддаваться механической обработке.

Вывод

Выполнен анализ технических требований, предъявляемых к наноструктурированному высокопрочному листовому прокату, а также достигнутый уровень свойств данного вида продукции ведущими зарубежными производителями.

По результатам анализа можно заключить, что производимая инновационная продукция в виде импортозамещающего наноструктурированного высокопрочного листового проката должна обладать уникальным комплексом механических свойств, которые определяют

ее функциональное назначение - сочетать сверхпрочность и высокую пластичность, выдерживать динамические нагрузки, обладать повышенной износостойкостью и хладостойко-стью.

Список литературы

1. Глинер Р.Е. Разработки в области производства высокопрочной листовой стали в Швеции (сталь Domex, Docol, AHSS) // Производство проката. 2009. № 10. С. 11-18.

2. Гладышев С.А., Григорян В.А. Броневые стали. М.: Интермет Инжиниринг, 2010.

336 с.

3. Igor Barenyi, Ondrej Hires, Peter Liptak. Changes in Mechanical Properties of Armoured UHSLA Steel ARMOX 500 After Over Tempering. Problems of Mechatronics. Armament, Aviation, Safety Engineering, 2013, no. 4. Pp. 7-14.

4. Igor Barenyi. Secondary processing of UHSLA ARMOX 500 steel with heat based technologies. University Review, 2012, vol. 6, no. 2. Pp. 6-9.

5. Износостойкие стали для добычи сырьевых материалов: [сталь марки Dillidur 450 V и Dillimax 690 Е для металлургического оборудования] // Черные металлы. 2014. № 3. С. 102103.

6. Дьяков М.А. Износостойкие детали HARDOX - Ваше конкурентное преимущество // Горная промышленность. 2013. № 5. С. 45.

7. Износостойкая сталь Raex - для сложных условий эксплуатации горнодобывающей техники // Горная промышленность. 2012. № 4. С. 70-71.

8. Высокопрочная сталь и самоходные подъемные краны // Новости черной металлургии за рубежом. 2014. № 1. С. 79-81.

9. Новая высокопрочная конструкционная сталь компании Ruukki: [краткое сообщение; сталь марки Optim 700 МС Plus; Финляндия] // Черные металлы. 2011. № 1. С. 6-7.

10. Голосиенко С. А. Новые высокопрочные хладостойкие стали для арктического применения //Производство проката. 2014. № 2. С. 17-24.

11. Bryson W.E. Heat Treatment, Selection, and Application of Tool steels - Munich: Hanser, 2009. 240 p.

12. Колокольцев B.M. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. История. Развитие // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 1 (45). С. 5-6.

13. Производство многофункциональных сплавов инварного класса с повышенными эксплуатационными свойствами / В.М. Колокольцев, М.В. Чукин, Э.М. Голубчик, Ю.Л. Родионов, Н.Ю. Бухвалов // Металлургические процессы и оборудование. 2013. № 3. С. 47-52.

14. Колокольцев В.М., Разинкина Е.М., Глухова А.Ю. Подготовка квалифицированных кадров в условиях университетского комплекса II Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 1-2. С. 615-618.

15. Научная деятельность ГОУ ВПО «МГТУ» в условиях развития нанотехнологий / М.В.Чукин, В.М. Колокольцев, Г.С. Гун, В.М. Салганик, С.И. Платов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 2 (26). С. 55-59.

16. Колокольцев В.М. Пять лет от аттестации до аттестации // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2008. № 1 (21). С. 5-11.

17. Брялин М.Ф., Колокольцев В.М., Гольцов А.С. Повышение эксплуатационных свойств отливок из жароизносостойких хромомарганцевых чугунов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2007. № 4 (20). С. 22-25.

References

1. Gliner R.E. Developments in the Field of High-Strength Sheet Steel in Sweden (Steel Domex, Docol, AHSS) // Rolled Products Manufacturing. 2009. № 10. Pp. 11-18.

2. Gladyshev S.A., Grigoijan V.A. Bronevye stali [Armor Steels], Moscow, Intermet Engineering Publ., 2010. 336 p.

3. Igor Barenyi, Ondrej Hires, Peter Liptak. Changes in Mechanical Properties of Armoured UHSLA Steel ARMOX 500 After Over Tempering. Problems of Mechatronics. Armament, Aviation, Safety Engineering. 2013. № 4. Pp. 7-14.

4. Igor Barenyi. Secondary Processing of UHSLA ARMOX 500 Steel with Heat Based Technologies. University Review, 2012, vol. 6, no. 2. Pp. 6-9.

5. Wear-Resistant Steels for Mining of Raw Materials // Ferrous Metals. 2014. № 3. Pp. 102103.

6. D'jakov M.A. Wear Parts HARDOX-Your Competitive Advantage // Mining Industry, 2013. № 5. Pp. 45.

7. Raex Wear-Resisting Steel for Mining Machinery Operating in Unfavourable Environment//Mining Industry. 2012. № 4. Pp. 70-71.

8. High-Strength Steel and Mobile Cranes //News Steel Abroad. 2014. № 1. Pp. 79-81.

9. New High Strength Structural Steel by Ruukki // Ferrous Metals. 2011. № 1. Pp. 6-7.

10. Golosienko S.A. New High-Strength Cold-Resistant Steels for Arctic Applications // Rolled Products Manufacturing.2014. № 2. Pp. 17-24.

11. Bryson W.E. Heat Treatment, Selection and Application of Tool steels. Munich: Hanser,

2009. 240 p.

12. Kolokoltsev V.M. Nosov Magnitogorsk State Technical University. History. Development // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2014. № 1 (45). Pp. 5-6.

13. Production of invar multifunctional alloys with higher exploitation characteristics / V.M. Kolokoltsev, M.V. Chukin, E.M. Golubchik, Yu.L. Rodionov, N.Yu. Bukhvalov // Metallurgical processes and equipment. 2013. № 3. C. 47-52.

14. Kolokoltsev V.M., Razinkina E.M, Glukhova A.Yu. Highly qualified persounel training at the university complex // Izvestiya Samara Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences.

2010. T. 12. № 1-2. Pp. 615-618.

15. Scientific work of the State Educational Institution of Higher Professional Education "Magnitogorsk State Technical University" during nanotechnology development / M.V. Chukin, V.M. Kolokoltsev, G.S. Gun, V.M. Salganik, S.I. Platov // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2009. № 2 (26). Pp. 55-59.

16. Kolokoltsev V.M. Five years from certification to certification // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2008. № 1 (21). Pp. 5-11.

17. Bryalin M.F., Kolokoltsev V.M., Goltsov A.S. An increase in service properties of castings from heat- and wear-resistant chromium-manganese cast irons // Vestnik of Nosov Magnitogorsk State Technical University. 2007. №. 4 (20). Pp. 22-25.

УДК 621.771

ВЛИЯНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ФОКАЛЬНОГО ПЯТНА ЛАЗЕРА НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ НОВОГО СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ОАО «ММК»

Мешкова А.И., Копцева Н.В.

Ефимова Ю.Ю., Никитенко О.А., Голубчик Э.М.

ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия

Сварка является одним из ведущих технологических процессов, применяемых для большинства отраслей промышленности. Одним из самых современных и перспективных методов соединения металлов, привлекающих внимание в последние годы, является лазерная сварка. В листопрокатном цехе № 11 (ЛПЦ-11) в ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК») в линии агрегата непрерывного горячего цинкования (АНО/АГЦ) методом лазерной сварки впервые было начато укрупнение рулонов. Опыт лазерной сварки рулонного металлопроката в технологических потоках отсутствовал, поэтому возникла необходимость проведения ряда металлографических исследований сварных соединений холоднокатаной стали.

Большое значение для обеспечения требуемых свойств продукции имеет кристаллическая структура формирующегося сварного соединения. Известно, что на качество сварных швов при лазерной сварке влияет фокусировка луча, поскольку диаметр сфокусированного излучения определяет площадь нагрева и плотность мощности излучения. При этом фокальную плоскость, на которой сфокусированный световой пучок имеет наименьший диаметр,