ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛЮЩИХ ШАРОВ ИЗ ОТБРАКОВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ НА ИХ УДАРНУЮ СТОЙКОСТЬ

На основании проведенных исследований определен перечень технологических параметров сталеплавильного и прокатного передела, оказывающих значимое влияние на ударную стойкость мелющих шаров из отбраковки рельсовой стали марки К76Ф в условиях ОАО «Гурьевский металлургический завод». С использованием стандартных методик статистического и металлографического анализов установлена степень и природа влияния указанных параметров на отбраковку мелющих шаров по результатам копровых испытаний. Определено, что повышение содержания углерода, водорода и серы в стали приводит к увеличению отбраковки мелющих шаров по результатам испытаний на ударную стойкость. При этом влияние углерода связано с формированием карбидов цементитного типа при повышении содержания углерода до заэвтектоидных значений, влияние водорода связано с образованием флокенов, а влияние серы – с образованием непластичных сульфидов. По прокатному переделу установлено значимое влияние повышения температуры прокатки шаров на увеличение их ударной стойкости, обусловленное ростом пластичности стали марки К76Ф в фактическом температурном интервале прокатки (повышение вероятности заваривания дефектов в процессе деформации). Определено, что суммарная относительная степень влияния параметров сталеплавильного и прокатного переделов на отбраковку шаров при испытаниях на ударную стойкость составляет 71 %, оставшиеся 29 % относятся к влиянию параметров термической обработки шаров, что подтверждено результатами металлографических исследований (в изломе шаров выявлены закалочные трещины).   

1. Вдовин К.Н., Феоктистов Н.А., Абенова М.Б., Куликов В.Д., Кондратьев И.С. Качество мелющих шаров, изготовленных различными методами // Теория и технология металлургического производства. 2015. № 1 (16). С. 78–81.

2. Крутилин А.Н., Бестужев Н.И., Бестужев А.Н., Каленкович Д.Н. Мелющие тела. Проблемы. Перспективы // Литье и металлургия. 2009. № 4 (53). С. 26–33.

3. Lam M.M., Serov A.I., Smyrnov Y.N., Ter-navskii A.N., Mykheiev V.V. Production of hard (class V) grinding balls at PJSC “DMPZ” // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. No. 5. Р. 325–329.

4. Вавилкин Н.М., Челноков В.В. К выбору материала для производства мелющих шаров // Известия вузов. Черная металлургия. 2002. № 1. С. 41–46.

5. Чиж Е.В, Абенова М.Б. Выбор и анализ технологии изготовления мелющих тел // Теория и технология металлургического производства. 2016. № 2. С. 42–43.

6. Рахутин, М.Г., Бойко П.Ф. Пути совершенствования методов оценки основных характеристик мелющих шаров // Уголь. 2017. №12. С. 49–51.

7. Ефременко В.Г. Металлографический анализ причин разрушения стальных катаных тел для барабанных мельниц // Вестник Приазовского государственного технического университета. 2000. № 9. С. 89–91.

8. Уманский А.А.,. Головатенко А.В., Щукин А.Г., Симачев А.С. Исследование влияния параметров закалочной микроструктуры мелющих шаров, произведенных методом поперечно-винтовой прокатки, на их экс-плуатационные характеристики // Произ-водство проката. 2019. № 3. С. 34–39.

9. Уманский А.А., Головатенко А.В., Темлянцев М.В, Осколкова Т.Н., Симачев А.С. Исследование качественных характеристик помольных шаров при их производстве на станe винтовой прокатки // Металлург. 2019. № 6. С. 43–46.

10. Сталинский Д.В., Рудюк А.С., Соленый В.К. Выбор материала и технологий термической обработки мелющих шаров, работающих преимущественно в условиях абразивного износа // Сталь. 2017. № 6. С. 64–69.

11. Bai X., Jin Y. Heat treatment of wear resistant steel ball for large ball mill. Jinshu Rechuli // Heat Treat-ment of Metals. 2017. Vol. 42. No. 5. Р. 193–196.

12. Зурнаджи В.И., Ефременко В.Г., Дунаев Е.В., Лекату А., Куса Р.А. Повышение объемной твердости стальных мелющих шаров примене-нием Q-n-P термической обработки // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2018. № 2 (74). C. 103–113.

13. Баранов Н.А., Тулупов О.Н. Произ-водство мелющих шаров из рельсовой стали // Актуальные проблемы современной науки, техники и образова-ния. 2017. Т. 1. С. 96–99.

14. Pater Z., Tomczak J., Bulzak T., Andrietti S., Barbelet M. An innovative method for producing balls from scrap rail heads // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 97. No. 1-4. P. 893–901.

15. Tomczak J., Pater Z., Bulzak T. The flat wedge rolling mill for forming balls from heads of scrap railway rails // Archives of Metallurgy and Materials. 2018. Vol. 63. No. 1. P. 5–12.

16. Tomczak, J., Pater, Z., Bulzak, T. The flat wedge rolling mill for forming balls from heads of scrap railway rails // Archives of Metallurgy and Materials. 2018. Vol. 63. No. 1. Р. 5–12.

17. Найзабеков, А.Б., Мухаметкалиев Б.С., Арбуз А.С., Лежнев С.Н. Снижение расхода стальных мелющих шаров путем улучшения технологии их производства // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2016. № 4 (46). С. 78–86.

18. Уманский А.А., Головатенко А.В., Осколкова Т.Н., Симачев А.С., Щукин А.Г. Исследование влияния макро- и микроструктуры стальных помольных шаров на их ударную стойкость // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 4. С. 283–289.

19. Быков П.О., Касимгазинов А.Д. Исследование и апробация технологии получения катаных помольных шаров 5 группы твердости в условиях ПФ ТОО «Кастинг» // Наука и техника Казахстана. 2018. № 1. С. 31–40.

20. Уманский А.А., Симачев А.С., Думова Л.В. Разработка технологии производства мелющих тел с повышенными эксплуатационными свойствами из отбраковки рельсовых сталей // Черные металлы. 2021. № 5. С. 57–62.