Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Разработка базы цифровой информации о напряжении течения конструкционной низколегированной стали при прокатке профилей для крепи горных выработок
Авторы Яковченко А. В., д. т. н., проф.
Денищенко П. Н., к. т. н., проф.
Чумак Н. Ю., асп.
Раздел Металлургия
Год 2025 Выпуск 82 Страницы 42 - 50
УДК 621.771.26 EDN JUDVQM
Аннотация Повышение несущей способности профилей для крепи горных выработок имеет высокую актуальность. На практике их получают горячей прокаткой в основном из конструкционной углеродистой обыкновенного качества стали Ст5 нормальной прочности с пределом текучести до 300 МПа. Решена задача выбора для указанных профилей конструкционной низколегированной стали 18Г2АФД высокой прочности, имеющей предел текучести не менее 450 МПа, и разработки для нее базы цифровой информации о напряжении течения металла при горячей пластической деформации с учетом степени деформации до 2,0, скорости деформации до 200 с-1 и температуры в диапазоне 900-1200 ºС.
Реферат Цель. Выбор стали высокой прочности, имеющей предел текучести не менее 450 МПа, для профилей крепи горных выработок и разработка для нее базы цифровой информации о напряжении течения металла при горячей пластической деформации с учетом степени деформации до 2,0, скорости деформации до 200 с-1 и температуры в диапазоне 900-1200 ºС.
Методика. Методика разработки базы цифровой информации о напряжении течения стали 18Г2АФД при горячей пластической деформации включает два этапа: вначале выполнена проверка точности аппроксимации экспериментальных данных по напряжению течения близкой по химическому составу стали 14ХГН по отношению к соответствующим расчетным значениям с учетом химического состава стали 18Г2АФД. Затем с использованием экспериментальных данных по напряжению течения стали 14ХГН выполнено уточнение констант, определяющих термокинетические параметры расчета напряжения течения металла с учетом процессов динамического преобразования его структуры при горячей пластической деформации.
Результаты. Решена задача выбора для профилей крепи горных выработок конструкционной низколегированной стали 18Г2АФД высокой прочности, имеющей предел текучести не менее 450 МПа, и разработки для нее базы цифровой информации о напряжении течения металла при горячей пластической деформации с учетом степени деформации до 2,0, скорости деформации до 200 с-1 и температуры в диапазоне 900-1200 ºС.
Научная новизна. Научную новизну представляет созданная в работе база цифровой информации о напряжении течения металла конструкционной низколегированной стали 18Г2АФД при горячей пластической деформации с учетом степени деформации до 2,0, скорости деформации до 200 с-1 и температуры в диапазоне 900-1200 ºС.
Практическая значимость. Практическую значимость представляет обоснование использования конструкционной низколегированной стали 18Г2АФД высокой прочности, обеспечивающей повышение несущей способности профилей крепи горных выработок, а также разработанная для нее база цифровой информации о напряжении течения металла, которая может быть использована при моделировании усовершенствованных процессов прокатки указанных профилей в системе DEFORM 3D.
Ключевые слова профили для крепи горных выработок, конструкционная низколегированная сталь, напряжение течения металла, горячая пластическая деформация, степень деформации, скорость деформации, температура металла.
Финансирование
Полный текст