Расчет оптимизации механических свойств широкополосного проката для строительных металлоконструкций

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………....……8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…………………………………………..………..….……….….….… 9
1.1 Сталь 09Г2С – строительная, низколегированная, повышенной прочности ………… 9
1.1.1 Влияние примесей и легирующих элементов на свойства стали………………..…. 11
1.2 Технология получения широкополосного проката………….……………….…..……….… 18
1.2.1 Выплавка стали…………………………………………………………..………..……….…18
1.2.2 Непрерывная разливка стали……………………………….………………………..….… 20
1.2.3 Прокатка…………….……………………………………………………………..………….22
1.3 Механические свойства и метод их оценки.……………………………………..………. 29
1.3.1 Механические свойства……………………………………….………………….……….... 29
1.3.2 Метод испытания по механическим свойствам………….……………….……………. 32
1.4 Качество стали……………………………………………………….…………..….…….…... 34
2 МЕТОДИКА………………………………………………………………………….…..….……... 37
2.1 Обработка экспериментальных данных………………………….……….……..…….…… 37
2.1.1 Математическая обработка данных …………..………………..………………..…......... 40
2.1.1.1 Корреляционный анализ……………………………….……………………….……….… 41
2.1.1.2 Регрессионный анализ……… ………………………..…………………….…………….. 44
2.1.2 Контроль и оценка механических свойств проката…………………..………….….......…47
2.1.2.1 Оценка возможности поставки широкополосного проката для строительных металлоконструкций из стали 09Г2С по ГОСТ 27772 …………………..….………………….….49
2.1.3 Зависимость механических свойств от химического состава стали………………..……. 50
3 РАЗРАБОТКА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ШИРОКОПОЛОСНОГО ПРОКАТА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛОКОНСТРУКЦИЙ..…..54
3.1 Результаты статистической обработки базы данных по методике ГОСТ 27772 и выводы по ним……………………………………………………………………………………………….… 54
3.2 Анализ диаграмм рассеяния и выводы по ним………………………………………….……56
3.2.1 Зависимость механических свойств проката толщиной 8-10 мм от содержания химических элементов……………………………………………………………………….……….58
3.2.2 Зависимость механических свойств проката толщиной 12 мм от содержания химических элементов……………………………………………………………………….……….59
3.3 Результаты и выводы корреляционного и регрессионного анализов……………………… 61
3.4 Оптимизация химического состава стали 09Г2С……………………………………………. 69
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………………………………….……... 72
4.1 Идентификация опасных и вредных производственных факторов……………………….... 72
4.2 Санитарно – технические требования…………………………………………………….….. 73
4.2.1 Требования к планировке помещения………………………………..……………….……. 73
4.2.2 Требования к микроклимату помещения………………………………..….………….…… 74
4.2.3 Требования к освещению лаборатории…………………………...…………………….……. 74
4.2.4 Требования безопасности при устройстве и эксплуатации коммуникаций……......…. 76
4.3 Разработка мер защиты от опасных и вредных факторов……………………………….….. 76
4.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях……………………….…….. 76
4.5 Специальные разработки по обеспечению безопасности…………………………………... 78
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………………….…. 80
5.1 Структура ЦЛК……………………………………………………………………………….... 80
5.1.1 Персонал ЦЛК…………………………………………………...……………………….….. 80
5.1.2 Фонд заработной платы. Формы и системы оплаты труда…………………….….….…...82
5.2 Расчёт экономического эффекта……………………………………………………………… 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………….…………………………………………………………… 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………….………...……………. 87
ПРИЛОЖЕНИЕ А Диаграммы влияния основных примесей на свойства стали 09Г2С.……….. 90
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Влияние углеродного эквивалента на механические свойства стали 09Г2С.. 93
ПРИЛОЖЕНИЕ В Влияние содержания химических элементов на механические свойства проката толщиной 8-10 мм из стали 09Г2С…………………………………………………………96
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Влияние содержания химических элементов на механические свойства проката толщиной 12 мм из стали 09Г2С .…………………………………………………………99
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 3D карты линий уровня для проката толщиной 8-10 мм……….. 102
ПРИЛОЖЕНИЕ К 3D карты линий уровня для проката толщиной 12 мм…………. 105
ПРИЛОЖЕНИЕ Л Безопасность жизнедеятельности……………………………... 108
ПРИЛОЖЕНИЕ М Экономические расчёты…………………………………… 110

Специальность - прикладная информатика в материаловедении
Дипломная работа изложена на 113 страницах, содержит 11 рисунков, 33 таблицы, список использованных источников из 47 наименований, 8 приложений. К работе прилагается презентация, доклад и отзыв.
Дипломная работа посвящена исследованию возможности аттестации механических свойств широкополосного проката требованиям ГОСТ 27772, и оптимизации химического состава стали 09Г2С, выпускаемой в современных условиях производства на ОАО « Урал Сталь», при котором будут гарантируются показатели механических свойств, согласно ГОСТ 27772 -88.
Методика проведения работы заключается в оценке соответствия механических свойств партии проката требованиям ГОСТ
27772. Проведение статистического анализа с помощью корреляционного и регрессионного анализов и графических средств.
На основании обработки результатов испытаний установлена возможность аттестации характеристик растяжения по приемочным значениям в партии проката, поставляемого по ГОСТ 27772 для широкополосной стали – марки 09Г2С. Предложен оптимальный химический состав стали 09Г2С позволяющий достичь требуемого результата меньшей себестоемостью готовой продукции.