Экономические
науки/6. Маркетинг и менеджмент
К.т. н. Игнатьев В.М., Истомина К.С.
Южно-Российский
государственный политехнический
университет, Россия
ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПЛАВКИ
Выпускаемая продукция предприятия
(ООО «Абинский ЭлектроМеталлургический Завод») – это арматурная сталь А500С и
В500С
диаметром от 8 до 32 мм. В обозначении класса: А – горячекатаный или термомеханически
упрочненный арматурный прокат; В –
холоднодеформированный арматурный прокат; С
– свариваемый; 500 – предел текучести не менее 500 Н/мм2. Вся
продукция сертифицирована и соответствует требованиям [1. 2]. Свойства арматурного проката, показатели механических
свойств, а также значения углеродного эквивалента соответствуют нормам, изложенным в ГОСТ Р
52544-2006.
Контроль качества продукции осуществляется с
помощью двух различных анализов:
спектральный анализ (определяет химию продукта, концентрацию различных
химических веществ в пробах) и анализ физико-механических свойств (анализ на
разрыв и анализ на изгиб и повторный разгиб). Каждый из них проводят после
получения плавки, путем анализа двух проб. Отбор проб
для испытания на растяжение, изгиб и ударную вязкость проводят по ГОСТ 7564-73.
Испытание на растяжение проводят по ГОСТ
12004-81. Испытание на изгиб проводят по ГОСТ 14019-80 на
образцах сечением, равным сечению стержня.
Физико-механические свойства
арматурных сталей зависят от химического состава стали, из которой сделана
арматура, способа изготовления и обработки. Арматурные стали условно
подразделяются на "мягкие" (основной гарантированной характеристикой
которых является предел текучести σу) и
"твёрдые" (с основной гарантированной характеристикой в виде
временного сопротивления разрыву σи). Увеличение
содержания углерода в арматурной стали сверх 0,5 % значительно снижает её пластические свойства и ухудшает свариваемость.
Поэтому дальнейшее повышение σу и σи горячекатаной стали достигается
легированием. В строительстве в основном применяются низколегированные
арматурные стали с общим содержанием легирующих добавок обычно не более 2 %. Легированные стали переходят в пластическую
стадию без площадки текучести. Для арматуры без физической площадки текучести
определяется условный предел текучести σ0,2, то есть
напряжение, при котором остаточные относительные деформации 0,2 %.
Деформации ε – 0,02 % соответствуют пределу упругости.
Методика определения показателей прочностных
характеристик механических свойств проката распространяется на
горячекатаный, ускоренно-охлажденный, термомеханически и термически упрочненный
прокат периодического профиля, изготовленного в мотках или стержнях. Она
применяется при оценке надежности механических свойств в каждой партии-плавке и
стали в целом, контроля стабильности технологического процесса. Для определения статистических показателей
механических свойств используются контрольные результаты испытаний.
Соответствие механических свойств проката требованиям нормативно-технической
документации определяется на основании статистической обработки результатов
испытаний, образующих выборку. При определении показателей применяется
выборочный принцип.
Для
статистического анализа была использована выборка из 999 данных.
Рассматривались 5 показателей механических свойств арматуры: временное
сопротивление σв, Н/мм2; предел текучести σ0,2,
Н/мм2; отношение σв/σ0,2;
относительное удлинение, %; масса 1 м длины проката, кг. Все данные были
оценены на принадлежность закону распределения
по критерию Колмогорова-Смирнова [3].
Цитата американского учёного Э. Деминга об управлении качеством
следующая: «Вся суть в уменьшении вариаций». Вариация показателей процессов
свойственна любому процессу. Неважно, идет ли речь о количественных или о
качественных показателях. Поэтому важно
определить показатели, которые вносят самую большую вариацию.
Для этого мы
провели упорядочивание факторов по методу главных компонет [3]. По собственным векторам табл. 1, построенных
на основе матрицы корреляции процесса, показатели процесса проката упорядочились
в следующем порядке: масса 1 м длины проката; предел текучести;
временное сопротивление; отношение σв/σ0,2;
относительное удлинение. По номерам показателей имеем последовательность: 5, 2,
4, 3, 1.
Таблица 1 – Собственные вектора
корреляционной матрицы
|
Номер показателя |
Номер вектора |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
1 |
-0,44 |
-0,477 |
-0,652 |
-0,39 |
0,022 |
|
2 |
-0,237 |
-0,656 |
0,693 |
-0,08 |
0,165 |
|
3 |
-0,412 |
0,473 |
0,307 |
-0,644 |
-0,312 |
|
4 |
0,572 |
4,639∙10-3 |
1,505∙10-5 |
-0,622 |
0,535 |
|
5 |
-0,503 |
0,344 |
-6,115∙10-3 |
0,2 |
0,767 |
Согласно методу главных компонент 5-й показатель процесса
плавки имеет наибольший разброс, а величина показателя подчиняется закону
распределения Вейбулла, который имеет следующую функцию плотности:
f(x) = 
= 2,924·х6,022·
, (1)
где c = 7,022 и b
= 21,679.
Используя функцию плотности
распределения (1), можно спрогнозировать вероятность попадания значения
показателя в заданный интервал.
Литература:
1. ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для
армирования железобетонных конструкций. Технические условия». http://www.docload.ru/Basesdoc/3/3937/index.htm
2. ГОСТ Р 52544-2006 «Прокат арматурный
свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования
железобетонных конструкций. Технические условия. http://mc.ru/gost/gost52544-2006.pdf
3. Айвазян С.А. Основы эконометрики? Учебник. –
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 432 с.