|
DOI: 10.14489/td.2025.04.pp.038-048
Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С., Новак В. С., Сниткин Д. О.
ПРИМЕНЕНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОЦИНКОВАННОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЕГО КАЧЕСТВОМ ПУТЕМ КОРРЕКЦИИ РЕЖИМОВ ОТЖИГА СТАЛИ
(c. 38-48)
Аннотация. Проведено сравнение структур моделей прогноза механических свойств оцинкованного листового проката, ориентированных на возможность управления качеством изделий при гибком производстве продукции разного назначения. С использованием данных лабораторных испытаний продукции на заводе “MMK Metallurgy” в Турции за значительный период времени на основе стратификации дана оценка степени влияния различных факторов на предел текучести стали DX51D. Показаны сложности применения результатов лабораторных испытаний при разработке модели прогноза механических свойств. Рассмотрена возможность управления качеством оцинкованного листового проката на основе разработки модели прогноза показаний импульсной магнитной установки ИМПОК, применяемой для неразрушающего непрерывного контроля механических свойств полосы. Проведено сравнение моделей прогноза со структурами, основанными на различных гипотезах относительно влияния скорости линии и температуры металла на динамику рекристаллизации стали. Сравнение выполнено по результатам настройки моделей с использованием экспериментальных данных по контролю обработки стали 08Ю на агрегате непрерывного горячего оцинкования № 1 ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» с применением установки ИМПОК 1Б. Показано, что лучшие результаты прогноза обеспечивают варианты модели, предполагающие совместное влияние температуры и времени выдержки в рабочем диапазоне температур. Продемонстрированы существенные проблемы настройки подобных моделей, обусловленные проблемами производственных данных, особенностями изменения параметров технологического процесса во времени и возможным существенно-нелинейным влиянием факторов.
Ключевые слова: листовой прокат, непрерывное горячее оцинкование, стальная полоса, отжиг, механические свойства, скорость движения полосы, производительность.
Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S., Novak V. S., Snitkin D. O.
APPLICATION OF CONTINUOUS NON-DESTRUCTIVE TESTING OF MECHANICAL PROPERTIES OF GALVANIZED SHEET METAL PRODUCTS TO CONTROL THEIR QUALITY BY ADJUSTING STEEL ANNEALING MODES
(pp. 38-48)
Abstract. The paper is devoted to the choice of the model structure for predicting the mechanical properties of galvanized sheet metal products. The model focuses on the possibility of product quality management in the flexible production of products for various purposes. Based on the review of works studying the effect of annealing on the mechanical properties of steel, we determined the influencing factors. Using data on laboratory tests of products at the MMK Metallurgy plant in Turkey for a significant period of time, based on stratification, we provide an assessment of the degree of influence of factors on the yield strength of DX51D steel. We consider the possibility of quality control of galvanized sheet metal products based on the development of a model for predicting the readings of the IMPOC (pulse magnetic flow controller) used for non-destructive continuous testing of the mechanical properties of the strip. For this purpose, a comparison of forecast models with structures based on various hypotheses regarding the effect of line speed and metal temperature on the dynamics of steel recrystallization is carried out. The comparison is made based on the results of adjusting the models using experimental data on monitoring the processing of 08Yu (08Ю) steel at continuous hot-dip galvanizing unit No. 1 of PJSC MMK using the IMPOC-1B. It is shown that the best forecast results are provided by the model variants that assume the combined effect of temperature and holding time in the operating temperature range. We show significant problems of setting up such models, caused by problems with production data, features of changing process parameters over time and possible substantially nonlinear influence of the factors.
Keywords: sheet metal, continuous hot-dip galvanizing, steel strip, annealing, mechanical properties, strip speed, productivity.
М. Ю. Рябчиков, Е. С. Рябчикова, В. С. Новак, Д. О. Сниткин (Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. Yu. Ryabchikov, E. S. Ryabchikova, V. S. Novak, D. O. Snitkin (Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Родионова И. Г., Углов В. А., Зайцев А. И. и др. Разработка и освоение высококачественных экономичных автолистовых сталей нового поколения // Сталь. 2016. № 1. С. 46 ‒ 54.
2. Poletskov P. P., Nikitenko O. A., Kuznetsova A. S., Salganik V. M. The Study of Transformation Kinetics for Overcooled Austenite of the New High-Strength Steel with Increased Cold Resistance // CIS Iron and Steel Review. 2020. V. 19. P. 56 ‒ 59. DOI: https://doi.org/10.17580/cisisr.2020.01.11
3. Родионова И. Г., Павлов А. А., Арутюнян Н. А. и др. Влияние параметров микроструктуры на механические свойства холоднокатаных микролегированных ниобием сталей после непрерывного отжига // Металлург. 2023. № 4. С. 29 ‒ 37. DOI: https://doi.org/10.52351/00260827_2023_04_29
4. Мельгуй М. А. Многопараметровые методы магнитной структуроскопии и приборы для их реализации (обзор). Ч. II. Импульсный магнитный многопараметровый метод и прибор ИМА-М для его реализации // Дефектоскопия. 2015. Т. 51, № 3. С. 11 – 26.
5. Иванова Л. С., Белякова В. И., Корнилов В. Л. и др. Опыт применения установки ИМПОК-1Б в линии агрегата непрерывного горячего цинкования цеха покрытий ОАО «ММК» // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2007. Т. 18, № 2. С. 52 ‒54.
6. Мельникова Г. Г., Бушманова М. В., Медведев А. Г. и др. Эконометрическое моделирование температурных характеристик, влияющих на качество конечного продукта агрегата непрерывного горячего цинкования цеха покрытий ОАО «ММК» // Приложение математики в экономических, технических и педагогических исследованиях. 2005. № 1. С. 233 ‒ 238.
7. Мельникова Г. Г., Бушманова М. В., Булычева С. В. Математическое моделирование влияния технологических факторов на параметры, характеризующие механические свойства полосы // Приложение математики в экономических, технических и педагогических исследованиях. 2006. № 1. С. 60 ‒ 62.
8. Крутикова Л. А., Кулагин В. Н., Матюк В. Ф. Зачем нужен ИМПОК? // Российский научно-технический журнал «MEGATECH». 2014. № 3. С. 40 ‒ 48.
9. Shilyaev P. V., Kornilov V. L., Ivanova L. S., et al. Track Record of Nondestructive Testing Methods Applied to Steel Plate Quality Indexes at Magnitogorsk Iron and Steel Company // Metallurgist. 2021. V. 64, No. 11 ‒ 12. P. 1234 – 1238. DOI: https://doi.org/10.1007/s11015-021-01109-w
10. Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С. Идентификация модели объекта при наличии неизвестных возмущений с широким частотным диапазоном на основе перехода к приращениям сигналов и отбора данных // Компьютерные исследования и моделирование. 2024. Т. 16, № 2. С. 315 ‒ 337. DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2024-16-2-315-337
11. Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С., Шманев Д. Е., Кокорин И. Д. Управление охлаждением стальной полосы при гибком производстве оцинкованного листового проката // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2021. Т. 64, № 7. С. 519 ‒ 529. DOI: https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-7-519-529
12. Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С. Модели для упреждающего управления тепловыми процессами термической обработки стали на агрегатах непрерывного горячего оцинкования // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2023. Т. 765, № 12. С. 80 ‒ 96. DOI: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-12-80-96
13. Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С., Новак В. С. Гибридная модель для упреждающего управления температурой металла при горячем оцинковании стальной полосы // Мехатроника, автоматизация, управление. 2023. Т. 24, № 8. С. 421 ‒ 432. DOI: https://doi.org/10.17587/mau.24.421-432
14. Рябчиков М. Ю., Рябчикова Е. С., Новак В. С., Клименко А. Е. Изучение ограничений производительности агрегатов непрерывного горячего оцинкования, связанных с дефектами продукции // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2024. Т. 67, № 1. С. 89 ‒ 105. DOI: https://doi.org/10.17073/0368-0797-2024-1-89-105
1. Rodionova I. G., Uglov V. A., Zaytsev A. I. et al (2016). Development and mastering of high-quality, costeffective new generation automotive sheet steels. Stal', (1). 46 ‒ 54. [in Russian language]
2. Poletskov P. P., Nikitenko O. A., Kuznetsova A. S., Salganik V. M. (2020). The Study of Transformation Kinetics for Overcooled Austenite of the New High-Strength Steel with Increased Cold Resistance. CIS Iron and Steel Review, 19, 56 ‒ 59. Retrieved from https://doi.org/10.17580/cisisr
3. Rodionova I. G., Pavlov A. A., Arutyunyan N. A. et al (2023). Influence of microstructure parameters on mechanical properties of cold-rolled niobium microalloyed steels after continuous annealing. Metallurg, (4), 29 ‒ 37. [in Russian language] DOI: 00260827_2023_04_29
4. Mel'guy M. A. (2015). Multiparameter methods of magnetic structuroscopy and devices for their implementation (review). Part II. Pulsed magnetic multiparameter method and the IMA-M device for its implementation. Defektoskopiya, 51(3), 11 – 26. [in Russian language]
5. Ivanova L. S., Belyakova V. I., Kornilov V. L. et al (2007). Experience of using the IMPOK-1B unit in the continuous hot-dip galvanizing line of the coating shop of OJSC MMK. Vestnik MGTU im. G. I. Nosova, 18(2), 52 ‒54. [in Russian language]
6. Mel'nikova G. G., Bushmanova M. V., Medvedev A. G. et al (2005). Econometric modeling of temperature characteristics affecting the quality of the final product of the continuous hot-dip galvanizing unit of the coating shop of OJSC MMK. Prilozhenie matematiki v ekonomicheskih, tekhnicheskih i pedagogicheskih issledovaniyah, (1), 233 ‒ 238. [in Russian language]
7. Mel'nikova G. G., Bushmanova M. V., Bulycheva S. V. (2006). Mathematical modeling of the influence of technological factors on the parameters characterizing the mechanical properties of the strip. Prilozhenie matematiki v ekonomicheskih, tekhnicheskih i pedagogicheskih issledovaniyah, (1), 60 ‒ 62. [in Russian language]
8. Krutikova L. A., Kulagin V. N., Matyuk V. F. (2014). Why is IMPOC needed? Rossiyskiy nauchno-tekhnicheskiy zhurnal MEGATECh, (3), 40 ‒ 48. [in Russian language]
9. Shilyaev P. V., Kornilov V. L., Ivanova L. S. et al. (2021). Track Record of Nondestructive Testing Methods Applied to Steel Plate Quality Indexes at Magnitogorsk Iron and Steel Company. Metallurgist, 64(11 ‒ 12), 1234 – 1238. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s11015-021-01109-w
10. Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S. (2024). Identification of an object model in the presence of unknown disturbances with a wide frequency range based on the transition to signal increments and data selection. Komp'yuternye issledovaniya i modelirovanie, 16(2), 315 ‒ 337. Retrieved from https://doi.org/10.20537/2076-7633-2024-16-2-315-337 [in Russian language]
11. Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S., Shma- nev D. E., Kokorin I. D. (2021). Control of steel strip cooling in flexible galvanized sheet metal production. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Chernaya metallurgiya, 64(7), 519 ‒ 529. Retrieved from https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-7-519-529 [in Russian language]
12. Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S. (2023). Models for predictive control of thermal processes of steel heat treatment on continuous hot-dip galvanizing units. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Mashinostroenie, 765 (12), 80 ‒ 96. Retrieved from https://doi.org/10.18698/0536-1044-2023-12-80-96 [in Russian language]
13. Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S., Novak V. S. (2023). Hybrid model for predictive metal temperature control in hot dip galvanizing of steel strip. Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie, 24(8), 421 ‒ 432. Retrieved from https://doi.org/10.17587/mau.24.421-432 [in Russian language]
14. Ryabchikov M. Yu., Ryabchikova E. S., Novak V. S., Klimenko A. E. (2024). Study of the limitations of continuous hot-dip galvanizing line performance due to product defects. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Chernaya metallurgiya, 67(1), 89 ‒ 105. Retrieved from https://doi.org/10.17073/0368-0797-2024-1-89-105 [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2025.04.pp.038-048
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2025.04.pp.038-048
and fill out the form
.
|
Текущий номер
">
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»