Разработка научных основ технологии производства крупногабаритных твердосплавных изделий и освоение их промышленного производства для металлургической промышленности Украины

Abstract

Рассмотрены теоретические основы процессов формирования структуры и свойств крупногабаритных твердосплавных изделий и обоснована концепция формирования их структуры. Развиты теоретические основы количественного описания структуры твердых сплавов, изучены основные закономерности диссипации энергии в них и на их основе разработаны практические методики контроля качества изделий. На базе экспериментальных исследований процессов износа и разрушения твердосплавных материалов сформулированы требования к оптимальным структурам и составам сплавов и разработаны новые марки твердых сплавов, развита концепция процесса управляемого горячего вакуумного прессования, разработана его технология, спроектировано и изготовлено оборудование для его реализации. Разработаны критерии для оценки степени риска первичных капитальных вложений. На основе полученных результатов создано принципиально новое в Украине высокоэффективное производство крупногабаритных твердосплавных изделий. С 1996 г. по настоящее время произведено 210 тыс. кг твердосплавных валков и бандажных колец, поставленных на предприятия Украины, Российской Федерации, Беларуси, Молдовы, Болгарии. В условиях ОАО «АрселорМиттал Кривой Рог» и ЗАО «Макеевский металлургический завод» достигнуто повышение ресурса валков на 7-25 % по сравнению с лучшими мировыми образцами.

У роботі розглянуті теоретичні основи процесів формування структури і властивостей великогабаритних твердосплавних виробів і обґрунтована концепція формування їх структури. Розвинені теоретичні основи кількісного опису структури твердих сплавів, вивчені основні закономірності дисипації енергії в них і на їх основі розроблені практичні методики контролю якості виробів. На базі експериментальних досліджень процесів зношування та руйнування твердосплавних матеріалів сформульовані вимоги до оптимальних структур і складів твердих сплавів та розроблені нові марки твердих сплавів, розвинена концепція процесу керованого гарячого вакуумного пресування, розроблена його технологія, спроектовано та виготовлено устаткування для його реалізації. Розроблені критерії для оцінки ступеня ризику первинних капітальних вкладень, а також організаційні заходи щодо мінімізації ступеня ризику інвестицій. На основі отриманих результатів створено принципово нове в Україні високоефективне виробництво великогабаритних твердосплавних виробів. З 1996 р. по теперішній час вироблено 210 тис. кг твердосплавних валків і бандажних кілець, які постачалися на підприємства України, Російської Федерації, Білорусі, Молдови, Болгарії. В умовах ВАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» і ЗАТ «Макіївський металургійний завод» досягнуто підвищення ресурсу валків на 7-25 % в порівнянні з кращими світовими зразками.

Theoretical basis of structure and properties formation of large-size hard alloy parts is considered in the work and conception of their structure formation is foundered. Theoretical basis of quantitative description of hard alloy structure is developed, main laws of energy dissipation in them are studied and on their base the practical methods of production quality control were developed. On the basis of experimental investigations of wearing and fracturing of hard alloy materials, demands to optimal structure and composition of hard alloys are formulated and new grades of hard alloys are developed. Conception of controlled hot vacuum pressuring process and its technological process is developed. Equipment for its realization is designed and manufactured. Criteria for risk degree evaluation for initial capital investments and organization measures for minimization of capital investments risk degree are developed. On the basis of obtained results, the principle new, high performance producing of large-size hard alloy parts is founded in Ukraine. From 1996 year to current time 210 thousand of kg of hard alloy rolls and bandage rings were produced, which were supplied to the enterprises of Ukraine, Russian Federation, Republic of Belarus, Moldova, Bulgaria. At conditions of OJSC «ArcelorMittal Kryviy Rih» and CJSC «Makyivka Metallurgical Plant» the increasing of roll lifetime from 7 to 25 % in comparison with best world standard is obtained.