Детальная информация

Цель работы: разработка технологии производства нового продукта автоматной стали c повышенной обрабатываемостью резанием взамен свинецсодержащего для предприятий автомобильной промышленности с использованием инструментов современного цифрового инжиниринга. Висмут является одним из наиболее перспективных элементов, позволяющих в значительной мере отказаться от применения серы и свинца, добавляемых в современные автоматные стали. Для определения оптимального количества этого элемента и для разработки эффективной технологии производства применены современные инструменты цифрового инжиниринга, результаты которого подтверждены сравнением с экспериментальным исследований включений в опытных слитках и прокате наиболее распространенной в отечественном автопроме автоматной стали марки АВ40Х с разным содержание висмута и серы. Был выполнен анализ текущего состояния рынка автоматных сталей в металлургической отрасли и анализ возможностей замещения традиционных автоматных сталей на автоматные стали с висмутом. Разработана технология получения висмутсодержащих групп марок автоматных сталей. Выполнено проектирование технологии получения стали с висмутом. Проведено тестирование технологии в лабораторных и промышленных условиях. Построена модель коммерциализации продукции на основании финансового моделирования. На основе экспериментального и расчетного исследования определены оптимальные концентрации висмута и серы, необходимые для формирования требуемого количества включений.

Purpose of work: development of technology for production of a new product of free-cutting steel with increased machinability by cutting instead of lead-containing one for enterprises of the automotive industry using the tools of modern digital engineering. Bismuth is one of the most promising elements that allow to largely eliminate the use of sulfur and lead added to modern free-cutting steel. To determine the optimal amount of this element and to develop an effective production technology, modern tools of digital engineering were applied, the results of which were confirmed by comparison with experimental studies of inclusions in pilot ingots and rolled products of the most widespread in the domestic automotive industry free-cutting steel grade AB40X with different content of bismuth and sulfur. The current state of the free-cutting steel market in the metallurgical industry was analyzed and the possibilities of replacement of traditional free-cutting steel by free-cutting steel with bismuth were analyzed. The technology of production of bismuth-containing groups of grades of free-cutting steel was developed. Designing of the technology of bismuth-containing steel production has been carried out. The technology was tested in laboratory and industrial conditions. The model of product commercialization based on financial modeling has been built. Optimal concentrations of bismuth and sulfur necessary for the formation of the required number of inclusions have been determined based on experimental and computational study.