Разработка инновационных процессов обработки металлов давлением на основе интенсивной знакопеременной деформации

Список литературы

1. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Издательство стандартов, 1997. 35 с.

2. BS EN ISO 6892-1:2009 Metallic materials. Tensile testing. Method of test at ambient temperature.

3. Основные виды и области применения стратегического высокопрочного листового проката / М.В. Чукин, В.М. Салганик, П.П. Полецков, С.В. Денисов, А.С. Кузнецова, Г.А. Бережная, М.С. Гущина // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2014. № 4. С. 41-44.

4. Анализ технических требований, предъявляемых к наноструктурированному высокопрочному листовому прокату / М.В. Чукин, В.М. Салганик, П.П. Полецков, Г.А. Бережная, М.С. Гущина, А.С. Кузнецова, Д.Ю. Алексеев // Обработка сплошных и слоистых материалов. 2014. № 2 (41). С. 19- 28.

5. J.A. Brinell. II Congres Jnt des Methodes d'essai. Paris, 1900. 176 р.

6. Нейль Г.О. Твердость металлов и ее измерение. М.-Л.: Металлургиздат, 1940. 376 с.

7. Tabor D. The Hardness of Metals.- Oxford: Clarendon press, 1951. 171 p.

8. Марковец М.П. Построение диаграммы истинных напряжений по твердости и технологической пробе // Журнал технической физики. 1949. Том XIX. Вып. 3. С. 371-382.

9. СТО 22-04-02 Руководство по отбору микропроб, проб и определению механических свойств сталей в металлических конструкциях неразрушающим методом.

10. Румянцев М.И., Ручинская Н.А. Статистические методы для обработки и анализа числовой информации, контроля и управления качеством: Учебное пособие. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2008. 207 с.

11. М.И. Розно, Л.В. Шинко. Пора заняться техпроцессом. Н. Новгород: СМЦ «Приоритет», 2005. 46 с.

УДК 621.771

РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ НА ОСНОВЕ ИНТЕНСИВНОЙ1,2 ЗНАКОПЕРЕМЕННОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Богатов А.А., Нухов Д.Ш., Лещев И.В.

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

имени первого президента России Б.Н. Ельцина», г. Екатеринбург, Россия

1 Влияние механизма деформации на формирование субмикрокристаллической структуры сталей и сплавов

Необходимые эксплуатационные характеристики изделиям металлургического производства можно обеспечить формированием ультрадисперсной зеренной (УДЗ) структуры сталей и сплавов. Материалы с УДЗ структурой подразделяются на нанокристаллические (НК) (d < 100 нм) и субмикрокристаллические (СМК) (0,1<d < 1 мкм). В.М. Сегал и В.Я. Щукин разработали новый способ пластической деформации простым сдвигом [1, 2], названный способом равноканального углового прессования (РКУП) (рис. 1).

Особенностью способа является пластическая проработка структуры металла без изменения формы и размеров заготовки. Было установлено, что предложенный способ интенсивной сдвиговой деформации, локализованной на стыке каналов ab и cd способствует благоприятному структурообразованию [3] и уменьшению размера зерна после рекристаллизации.

1. Исследование выполнено в рамках проектной части государственного задания N0 11.1369.2014/К от 18.07.2014 (Номер гос. регистрации: 114122470051).

2. Исследование выполнено в рамках Программы повышения конкурентоспособности: «Исследование поддержано программой 211 Правительства Российской Федерации, соглашение № 02.A03.21.0006.

В работах [4, 5] в результате моделирования термомеханического состояния металла и эволюции зеренной структуры было показано, что при интенсивной деформации происходит образование субзерен с большой угловой разориентировкой на субграницах. Субзеренную структуру с большой угловой разориентировкой и высокой подвижностью границ субзерен называют полигонизованной, а субзерна в дальнейшем выполняют роль центров рекристаллизации и обеспечивают формирование СМК структуры после деформации. Интенсивная знакопеременная деформация этот эффект по-видимому усиливает (см. рис. 1). Благодаря этой особенности предложенный В.М. Сегалом способ интенсивной пластической деформации (ИПД) заинтересовал и получил развитие в работах многих ученых в нашей стране и за рубежом.

В Уфимском академическом центре под руководством О.А. Кайбышева и Р.З. Валиева выполнены фундаментальные исследования использования способа ИПД для разработки технологии производства СМК и НК материалов, обладающих высоким уровнем механических свойств и эксплуатационных характеристик [6-15]. Отметим некоторые работы зарубежных ученых [16-25]. В представленных патентах США и Англии [16-19] сохраняется идея В.М. Сегала осуществлять пластическую деформацию простым сдвигом. Заготовка деформируется в матрице без изменения формы и размеров. Отличительная особенность предложенных технических решений заключается в конструкции подающего заготовку устройства. Приложение силы прессования осуществляется благодаря активным напряжениям трения на контактной поверхности задающего устройства и заготовки перед деформирующей матрицей.

В работах [26, 27] большое внимание уделено вопросам управления размерами локального очага деформации и амплитудой интенсивной знакопеременной деформации путем изменения напряжений трения в деформирующей матрице, а также проблеме разрушения изделия при многократном прессовании без промежуточной термообработки.

Способы и оборудование для ИПД получили развитие и в Карагандинском государственном индустриальном университете при выполнении Национальной программы в области нанотехнологий в Республике Казахстан [28-37]. Эти работы посвящены изучению эффекта влияния интенсивной знакопеременной деформации металла на структуру, свойства и силовые характеристики процесса РКУП, и особое внимание в этих работах уделено созданию непрерывных совмещенных процессов с применением РКУП. Одной из таких технологий является совмещенный процесс РКУП - волочения (рис. 2). Работы, направленные на изучение и модернизацию РКУП, выполнялись в Магнитогорском государственном техническом университете имени Г.И. Носова, Национальном исследовательском технологическом

Рис. 1. Схема РКУП [1]

университете «МИСиС», Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, а также Институте физики металлов УрО РАН.

5 13 2 1

Рис. 2. Схема совмещенного процесса «прессование-волочение»: 1 - проволока; 2 - задающее устройство;

3 - равноканальная ступенчатая матрица; 4 - волока в волокодержателе;

5 - барабан наматывающий

Из традиционных способов знакопеременной деформации, позволяющих получать длинномерные изделия со значительными изменениями микроструктуры, следует отметить винтовую прокатку, известную также как радиально-сдвиговая прокатка. Заготовка перед входом в очаг деформации, в процессе прокатки и по выходу из валков совершает винтовое движение и все элементарные объемы металла также перемещаются по винтовым траекториям [38]. Г.И. Эскин и Е.И. Панов в работе [38] указали, что при применении винтовой прокатки удается в 2-3 раза увеличить пластичность заэвтектических силуминов при удовлетворительных показателях их прочности. При исследовании процесса обжатия непрерывно-литой заготовки из стали 32ХГ на трехвалковом стане в работе [39] авторами было показано, что вследствие знакопеременного характера деформации по сравнению с продольной прокаткой наблюдается уменьшение размера аустенитного зерна в 5-6 раз. На трубопрокатном агрегате ТПА-80 ОАО «Синарский трубный завод» (СинТЗ) была установлена трехвалковая обжимная клеть. После применения операции обжатия непрерывнолитых заготовок с диаметра 150 (156) мм на круг 120 мм производительность трубопрокатного агрегата возросла на 15 %, а себестоимость труб снизилась на 10 %. Было установлено, что применение трех-валкового стана винтовой прокатки способствует повышению однородности деформации, интенсивной проработке грубой литой структуры, уменьшению пористости в осевой зоне литой заготовки и повышению технологических характеристик металла [39]. На основании вышесказанного следует сделать вывод, что применение интенсивной знакопеременной деформации способствует формированию мелкозернистой структуры, повышению уровня механических свойству и эксплуатационных характеристик изделий металлургических производств. Однако развитие идеи применения механизма интенсивной знакопеременной деформации с целью разработки инновационных процессов обработки металлов давлении требует фундаментальных как теоретических, так и экспериментальных исследований эффекта, обнаруживаемого при РКУП. Необходимо также решение изобретательских задач при создании новых процессов и оборудования. В работе это показано частично на примере модернизации процесса прокатки высоких заготовок [40-45].

2. Разработка и теоретическое обоснование нового способа прокатки высоких заготовок

В работах [44-45] был предложен новый способ прокатки и инструмент деформации, обеспечивающие интенсивную знакопеременную деформацию при малом изменении разме-

ров заготовки. Реализация способа предполагает применение валковых узлов с профилированными рабочими валками в первой клети и с валками с гладкой бочкой во второй клети. Предлагаемый валковый узел позволяет прокатывать заготовки с неизменной шириной B = const, что способствует повышению однородности деформационной проработки литой структуры в объеме раската. Для предотвращения уширения металла при прокатке в паре с горизонтальными приводными валками применяются вертикальные не приводные валки с зазором между ними равным ширине сляба B в исходном состоянии. На поверхности бочки горизонтальных приводных валков чередуются кольцевые бурты 4 и ручьи 5, причем радиус профиля ручьев Г равен радиусу профиля буртов Г, а расстояния между линиями центров цилиндрических поверхностей буртов и ручьев определяется параметром е. Валки устанавливаются с зазором между вершинами кольцевых буртов на величину a = h — Ah а между вершинами кольцевых ручьев - на величину b = h + Ah, где h - высота прокатываемой полосы, Ah - высота сектора окружности кольцевого ручья, определяемая из выражения Mi 12 = r-e/2 - Ah = 2г-е (рис. 3).

Рис. 3. Валковый узел: 1- заготовка; 2 - вертикальные не приводные валки;

3 - горизонтальные приводные валки;

4 и 5 -кольцевые бурты и ручьи на бочке горизонтальных валков

Предварительно нагретую непрерывно-литую заготовку подают в валковый узел предложенной конструкции и осуществляют в первом проходе единичное обжатие сляба буртами приводных валков до полного заполнения металла полости ручьев, металл заполняет пространство ручьев валка, образуются цилиндрические выступы на поверхности заготовки (рис. 4, а). Во втором проходе при прокатке профилированной полосы в гладких валках, происходит выравнивание поверхности заготовки, происходит обжатие профилированной полосы с обеспечением знакопеременного течения металла, что способствует повышению однородности распределения степени деформации в объеме полосы (рис. 4, б).

Рациональная калибровка инструмента и оптимальные режимы обжатия были определены из условий полного заполнения металла ручьев валка и достижения проникновения деформации в осевую зону заготовки с равномерным распределением степени деформации в объеме проката при минимальных изменениях размеров исходной заготовки. В программе БЕЕОКМ-ЗБ (лицензия кафедры ОМД УрФУ) были поставлены и решены задачи МКЭ-моделирования нового способа прокатки толстого листа. Твердотельная модель нового способа прокатки сляба представлена на рис. 5.

Рис. 4. Векторное поле скоростей частиц металла при обжатии на профильной

и гладкой бочках валков

Рис. 5. Твердотельная модель нового способа прокатки сляба: 1- заготовка; приводные вертикальные валки с профилированной 2 и гладкой 3 бочками; 4 - не приводные горизонтальные валки

Для определения рациональной формы цилиндрических сегментов буртов и ручьев валка и оптимальных величин обжатия заготовки за два прохода, соотношение параметров е и Г варьировали на трех уровнях: е/г - 1,7; 1,8; 1,9, где е - расстояния между линиями центров цилиндрических поверхностей буртов и ручьев, а Г - их радиус; величины относительных обжатий АН/Н в рассматриваемом способе прокатки принимались равными АН/Н — 0,10; 0,15; 0,20, где АН — Н-Н1 - абсолютное обжатие по высоте сляба к за два прохода прокатки. Заполнение металла полости ручьев валка количественно оценивалось че-

Име

рез коэффициент заполнения - 5 = 100%, где И - высота элемента сляба, заполнивше-

И р

го полости ручьев валка; И - высота сектора окружности кольцевого ручья (см. рис. 2). Для

оценки неравномерности распределения деформации по высоте слитка выполнялся расчет степени деформации еи¡, которая была накоплена шестью частицами металла с различной

высотной координатой в сечении под ручьем валка (сечение I-I) и шестью частицами металла - в сечении под буртом валка (сечение II-II): P1, P7 - частицы на наружной поверхности заготовки (у = h/2); P6, P12 - частицы на плоскости симметрии (у = 0). После второго прохода прокатки сляба гладкими валками производился расчет суммарной степени деформации Syui, накопленной частицами металла в выбранных сечениях прокатываемой полосы. Неравномерность распределения деформации по высоте слитка оценивалась с помощью коэффициента вариации

где 5 = |—— ~~ среднеквадратичное отклонение;

среднее значение степени деформации по высоте; / - номер частицы; 2п = 11.

Теоретическое исследование нового способа прокатки заготовки показало, что рациональным является суммарное обжатие полосы за два прохода на величину Ah/h = 0,15 и 0,20. Коэффициент вариации Л" который количественно определяет степень неоднородности деформации по высоте высокой заготовки, изменяется в пределах 0,12-0,15, что может говорить о высоком уровне деформационной проработки литой структуры металла. По результатам решения задач МКЭ-моделирования установлено, что значение параметра формы профилированного валка е/г необходимо выбирать в диапазоне (1,8-1,95). В этом случае, как показали исследования, металл полностью заполняет ручьи валка при минимальном обжатии заготовки, создаются условия для обеспечения знакопеременного течения металла при выравнивании поверхности раската при прокатке в гладких валках при незначительных изменениях формы и размеров заготовки.

Для проверки целесообразности применения предлагаемого способа прокатки литого сляба ставилась задача сравнительного анализа деформированного состояния при прокатке сляба в валках с гладкой бочкой за один проход прокатки и в два прохода - обжатие заготовки в валковом узле предложенной конструкции с последующим выравниванием поверхности полосы и с обеспечением знакопеременной деформации. Для исследования были выбраны заготовки высотой h = 200, 150 и 100 мм. Суммарное обжатие по высоте принималось равным = 0,15 и 0,2. Полученные результаты оценки деформированного состояния при прокатке заготовки по предлагаемому способу, сравнивались с данными, полученными при моделировании прокатки полосы в один проход в гладких валках (Яв = 550 мм).

По результатам расчетов было отмечено, что значение степени деформации в осевой зоне сляба, по предлагаемому способу (прокатка в профилированных, а затем в гладких валка), превышают в 1,5-2 раза значение еи( после прокатки заготовки в гладких валках с той же величиной абсолютного обжатия - АИ/И = 0,15 и 0,2; а в области контакта заготовки с инструментом - 2-2,5 раза. Результаты расчетов коэффициента вариации Якоторый количественно оценивает степень неоднородности деформации по высоте заготовки, показали, что при прокатке в один проход в гладких валках имеем более неоднородное распределение деформации по сечению очага деформации, чем при прокатке по предлагаемому способу -5/в 1,3-1,5 раза выше, чем при прокатке по предлагаемому способу в условиях знакопеременной деформации.

Выводы

Требуемые эксплуатационные характеристики сталям можно обеспечить формированием в металле однородной в объеме УДЗ структуры. Перспективным является развитие идеи интенсификации процессов обработки металлов давлением, а также разработки новых схем

деформации заготовки, в которых реализуется немонотонный характер течения частиц металла при прокатке. Однако, освоение в промышленности способов для получения материалов с УДЗ структурой требует разработки новых технических решений.

Предложены способ прокатки и инструмент деформации, с целью обеспечения интенсивной знакопеременной деформации в очаге деформации при минимальных изменениях размеров заготовки. В результате компьютерного моделирования установлено, что при прокатке по новому способу, по сравнению с существующим способом прокатки, средняя степень деформации увеличивается в 2 раза, а показатель неоднородности деформации по

толщине листа (Sf£уы) уменьшается в 1,3-1,5 раза. Предлагаемый способ прокатки в два

прохода позволит повысить качество проката за счет обеспечения интенсивной знакопеременной деформации в очаге деформации при минимальных изменениях формы и размеров заготовки.

Список литературы

1. А.с. СССР 492780, МКИ 3 G01N 3/00. Устройство для упрочнения материала давлением / В.М.Сегал, В.Я.Щукин (СССР). 1924516/25-28: Заявлено 11.06.73. Опубл. 23.02.76. Бюл. 43.

2. Пластическая обработка металлов простым сдвигом / В.М. Сегал, В.И. Резников, А.Е. Дробышевский В.И. Копылов // Известия АН СССР. Металлы .1981. № 1. С. 115-123.

3. Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. и др. Процессы пластического структуро-образования. Минск: Наука и техника. 1994. 232 с.

4. Богатов А.А., Левин И.В. О математическом моделировании формоизменения и эволюции зеренной структуры металла при обработке давлением // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2006. № 1. С. 34-46.

5. Богатов А.А., Кушнарев А.В. Моделирование термомеханического состояния металла и эволюции зеренной структуры в механике обработки металлов давлением // Производство проката. 2015. № 6. C. 42-48.

6. Imayev R.M., Imayev V.M., Salishchev G.A. The development of the submicrocrystalline structure in intermetallic TiAl during hot deformation // J. Mater. Science, 1992, V. 27. Рp. 4465 -4470.

7. Salishchev G.A., Valiakhmetov O.R., Galeyev R.M. Formation of submicrocrystalline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties // J. Mater. Sci. 1993. V. 28. Рp. 2898-2902.

8. Kaibyshev O., Kaibyshev R., Salishchev G. Formation of submicrocrystalline structure in materials during dynamic recrystallization // Mater. Sci. Forum. 1993. V.113-115. Рp. 423-428.

9. Valiev R.Z., Korznikov A.V., Mulyukov R.R Structure and properties of ultrafme-grained materials produced by severe plastic deformation // Mater. Sci. Eng. 1993. V.A186. Рp. 141-148.

10. Формирование субмикрозернистой структуры в меди и никеле с использованием интенсивного сдвигового деформирования / Н.А. Ахмадеев, Р.З. Валиев, В.И. Копылов, P.P. Мулюков // Металлы. 1992. Т. 5. С. 96-101.

11. Valiev R.Z., Tsenev N.K. In: Hot deformation of aluminum alloys (ed. by T.G. Langdon, H.D. Merchant, J.G. Morris, M.A. Zaidi). TMS. Warrendale, PA. 1991. P. 319.

12. Valiev R.Z., Krasilnikov N.A., Tsenev N.K. Plastic deformation of alloys with submicrograined structure // Mat.Sci.Eng.A. 1991. V.137. Рp. 35-40.

13. Валиахметов O.P., Галеев P.M., Салищев Г.А. Механические свойства титанового сплава ВТ8 с субмикрокристаллической структурой // ФММ. 1990. Т.10. С. 204-206.

14. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: ЛОГОС, 2000. 272 с.

15. Патент РФ № 2181314. Устройство для обработки металлов давлением Рааб Г.И., Кулясов Г.В., Полозовский В.А., Валиев Р.З., 2002.

16. Zhu Yuntion, Lowe Ferry, Valiev Ruslan, Raab Georgy Continuous equal channel angular pressing. Patent US, US 7152448 (B2), 2006-12-26, B 21C23/00.

17. Huang Yan Microstructure refinement by continuous frictional extrusion. Patent GB, GB 2409997 (B), 2007-09-19, B 21C23/21.

18. Zhu Yuntion, Lowe Ferry, Valiev Ruslan, Stolyarov Vladimir, Latysh Vladimir, Raab Georgy. Ultrafine - grained titanium for medical implants. Patent US, US 86399215 (B1), 2002-0504, B21C23/01.

19. Keener Steven, Runyan Max Method of preparing ultra-fine grain metallic articles and metallic articles prepared thereby. Patent US, US 82004123638 (A1), 2005-07-05. C23/00.

20. Anumalasetty Venkata Nagasekgar, Hyoung Seop Kim. Analysis of T-shaped Equal Channel Angular Pressing using the Finite Element Method.// METALS AND MATERIALS International, 2008. Vol. 14. No. 5. Pp. 565-568.

21. I.H. Son, Y.G. Jin, Y.T. Im. Finite element investigations of friction condition in equal channel angular extrusion // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering,

2006. Vol. 17, Issue 1-2.

22. S. Rusz, K. Malanik, M. Klos. Increasing SPD effectiveness by changing deformation process in the first pass through the ECAP die // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 2007. Vol. 23. Issue 2.

23. J. Maciej ewski, H. Kope с, H. Petryk. Finite element analysis of strain non-uniformity in two processes of severe plastic deformation // ENGINEERING TRANSACTIONS Engng. Trans.,

2007. Vol. 55. Issue 3. Pp. 197-216.

24. Prediction of Temperature Rise in Equal Channel Angular Pressing. Hyoung Seop Kim // Material Transactions, 2001. Vol. 42, No. 3. Pp. 536 - 538.

25. Process Modelling of Equal Channel Angular Pressing for Ultrafine Grained Material / Hyoung Seop Kim, Pham Quang, Min Hong Seo, Sun Ig Hong, Kyeong Ho Baik, Hong Rho Lee, Do Minh Nghiep // Materials Transactions. Special Issue on Ultrafine Grained Structures, 2004. Vol. 45, No. 7. Pp. 2172 - 2176.

26. Богатов А.А., Лещев И.В. Механика деформирования и разрушения металла при равноканальном угловом прессовании в условиях плоской деформации.// Республиканский научный журнал. Технология производства металлов и вторичных материалов. Темиртау. 2011.

27. Богатов А.А., Лещев И.В. Механика деформирования и разрушения металла при равноканальном угловом прессовании в условиях плоской деформации // Известия вузов. Черная металлургия. 2012. № 1. С. 17-20.

28. Инновационный патент Республики Казахстан № 20970. Устройство для углового прессования. Найзабеков А.Б., Андреященко В.А., Лежнев С.Н. Бюл. 3, 2009.

29. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н. Исследование процесса деформирования заготовок в ступенчатом инструменте с роликами // Технологии и машины обработки металлов давлением. Челябинск, 2006. С. 24-27.

30. Лежнев С.Н., Шлычков А.С., Ефремов К.С. Теоретическое исследование процесса деформирования металла в равноканальной ступенчатой матрице с дополнительным противодавлением // 3-я Международная Казахстанская металлургическая конференция «Казахстанской Магнитке 50 лет», (Сборник трудов)/ Темиртау, 2010. С. 173-178.

31. Лежнев С.Н. Моделирование и исследование процесса прессования заготовок круглого поперечного сечения в равноканальной ступенчатой матрице с разной шероховатостью каналов матрицы // Республиканский научный журнал. Технология производства металлов и вторичных материалов. Темиртау, 2010, №2. 168-173.

32. Патент Республики Казахстан № 25864. Устройство для прессования металла. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Панин Е.А. Бюл. 6. 2013.

33. Патент РК № 25863. Устройство для непрерывного прессования металла. Обработка металлов давлением. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Панин Е.А. МКИЗ В21 J 5/00, Бюл. № 7. 2013.

34. Патент РК № 25862. Устройство для непрерывного прессования металлов и сплавов. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Панин Е.А. МКИЗ В21 J 5/00. Бюл. № 7, 2013.

35. Патент РК № 27262. Устройство для непрерывного прессования металла. Обработка металлов давлением. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Панин Е.А. МКИЗ В21 J 5/00. (уведомление № 6263 от 05.03.2015).

36. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Чукин М.В. Разработка и теоретическое исследование совмещенного процесса «прокатка-прессование», позволяющего получать металл с су-бультрамелкозернистой структурой // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвузовский сборник научных трудов. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. госуд. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2011. Вып. 37. С. 3-12.

37. Найзабеков А.Б., Лежнев С.Н., Волокитин А.В. Исследование влияния нового совмещенного процесса деформирования «прессование-волочение» на эволюцию микроструктуры стальной проволоки // XIII International scientific conference «New technologies and achievements in metallurgy and material engineering», Czestochowa, Poland, 2012. Pp. 433-437.

38. Панов Е.И., Эскин Г.И. Влияние поперечно-винтовой прокатки на структуру и свойства заэвтектических силуминов // Металловедение и термическая обработка металлов. МиТОМ. 2004. №. С. 7-13.

39. Овчинников Д.В., Богатов А.А., Ерпалов М.В. Разработка и внедрение технологии производства высококачественных насосно-компрессорных труб из непрерывно-литой заготовки // Черные металлы. 2012, март. С. 18-21.

40. Заявка № 2014135430 Российская Федерация МПК B21J 13/02. Кузнечный инструмент / Богатов А.А., Нухов Д.Ш. № 2014135430; заявл. 29.08.2014.

41. Богатов А.А., Нухов Д.Ш. Разработка способа и научных основ процесса деформации заготовки без изменения формы // Заготовительные производства в машиностроении .2015. № 3. С. 20-23.

42. Богатов А.А., Нухов Д.Ш. Компьютерное моделирование нового способа кузнечной протяжки полос // Производство проката. 2015. № 3. С. 25-27.

43. Богатов А.А., Нухов Д.Ш. Конечно-элементное моделирование кузнечной протяжки полос без изменения формы и размеров в условиях знакопеременной деформации // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2015. № 6. С. 442-428.

44. Заявка № 2015125502 Российская Федерация МПК B21J 13/02. Способ прокатки литого сляба / Богатов А.А., Нухов Д.Ш. № 2015125502; заявл. 26.06.2015.

45. Валковый узел: пат. Рос. Федерация. № 02029899 / А.А. Богатов, Д.Ш. Нухов, № 2015119322; заявл. 21.05.2015; опубл. 28.08.2015. 3 с.

УДК 621.778

ПОВЫШЕНИЕ КОМПЛЕКСА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТАЛЬНОЙ ПРОВОЛОКИ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ СОВМЕЩЕННО-КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ВОЛОЧЕНИЯ*

Харитонов В.А., Галлямов Д.Э.

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова», г. Магнитогорск, Россия

Уровень свойств металлопродукции во многом определяется способом ОМД и присущими этому способу технологическими приемами. Для стальной проволоки, изготавливаемой способом волочения через монолитные волоки, характерно интенсивное снижение пластических свойств и накопление микродефектности. Причина такого поведения металла в особенностях способа - высоком контактном трении, дополнительных сдвигах металла в рабочем конусе волоки, неблагоприятной схеме напряженно-деформированного состояния в очаге деформации, характеризующейся интенсивным одноосным растяжением.

*Работа проведена в рамках реализации госзадания по теме «Разработка технологии получения высокопрочных длинномерных профилей из материалов с ультрамелкозернистой структурой в условиях комбинирования процессов интенсивного пластического деформирования» (Задание № 11.1525.2014К от 18.07.2014); а также при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства с участием высшего образовательного учреждения (Договор от 01.12.2015 г. № 02.G25.31.0178).