Оценка параметров процесса плавки

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 поГОСТ 12004-81. Испытание на изгиб проводят поГОСТ 14019-80на 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 текучестиσу)и "твёрдые" (с основной гарантированной характеристикой в виде временного сопротивления разрывуσи). Увеличение содержания углерода в арматурной стали сверх 0,5% значительно снижает её пластические свойства и ухудшает свариваемость. Поэтому дальнейшее повышениеσуиσигорячекатаной 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 периодическогопрофиля, 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

показателя	Номер вектора
показателя	1	2	3	4	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. – 432с.