Другие журналы
|
Измерение сил прокатки супермногослойных стальных материалов и определение зависимости сопротивления деформации от параметров процесса
# 12, декабрь 2014
DOI: 10.7463/1214.0739772
авторы: Колесников А. Г., Плохих А. И., Шинкарев А. С.
УДК 621.771.2
| Россия, МГТУ им. Н.Э. Баумана |
Для создания новых типов машин, повышения их надежности, увеличения ресурса работы, снижения металлоемкости изделий требуется улучшение механических, физических, а также специальных свойств конструкционных материалов, применяемых в машиностроении. В настоящее время интенсивные научные исследования и разработки ведутся в направлении создания материалов с ультрамелкозернистой структурой (размеры зерен, в кристаллической решетке которых составляют менее 1 мкм в одном из измерений). В МГТУ имени Н.Э. Баумана разработана технология получения многослойных стальных листов с устойчивой ультрамелкозернистой структурой, основанная на многократной горячей прокатке заготовки в виде композиции, состоящей из чередующихся металлических листов. Принципиальным условием реализации такой технологии является существование при заданной температуре прокатки разных кристаллографических модификаций в соседствующих листах композиции. Энергосиловые параметры прокатки являются важной технологической характеристикой процесса. Обычно для определения величины сопротивления деформации при прокатке разнородных многослойных материалов используется усреднение величины фактического сопротивления по отношению к составляющим композиции. Целью данной работы является сравнительный анализ известных расчетных зависимостей с экспериментальными данными при прокатке 100-слойных образцов. Объектами исследования являлись 100-слойные композиции на основе чередующихся слоев сталей 08Х18Н10 и У8. Экспериментальные образцы представляли собой вакуумированные капсулы размерами по высоте, ширине и длине 53 мм х53 мм х200 мм, внутри которых находились 100-слойные пакеты из листов по 0,5 мм каждый на основе композиции сталей (У8+08Х18Н10). Прокатка велась на двухвалковом стане с диаметром валков 160 мм за 19 проходов до толщины 7 мм со скоростью 0,1 м/с. Относительное обжатие в каждом проходе принималось равным 10±2,5%. Измерение сил прокатки проводилось методом тензометрии при помощи месдоз, расположенных под нажимными винтами стана. Температура прокатки контролировалась при помощи печной термопары и регистрировалась двумя пирометрами Optris CTlaser 3MH3, установленными на входной и выходной частях стана. Сравнение сил прокатки многослойной композиции У8+08Х18Н10, полученных в ходе эксперимента, с расчетными значениями, показывает, что при накопительном характере деформаций реальные силы прокатки превышают расчетные значения в 1,5 – 2 раза. Анализ экспериментальных данных показал неправомерность использования среднепропорциональной величины пределов текучести для расчетов сил прокатки композиций с большим числом чередующихся тонких слоев различных сталей. Для расчетов сил прокатки таких супермногослойных материалов сопротивление деформации каждой композиции следует определять на основании экспериментальных данных. Список литературы
- Колесников А.Г., Плохих А.И., Комиссарчук Ю.С., Михальцевич И.Ю. Исследование особенностей формирования субмикро- и наноразмерной структуры в многослойных материалах методом горячей прокатки // МиТОМ (Металловедение и термическая обработка металлов). 2010. № 6. С. 44-49.
- Колесников А.Г., Плохих А.И., Михальцевич И.Ю. Исследование возможности получения субмикpо-и наноpазмеpной стpуктуpы в многослойных матеpиалах методом гоpячей пpокатки // Производство проката. 2010. №. 3. С. 25-31.
- Колесников А.Г., Плохих А.И. Конструкционные металлические материалы с субмикро- и наноразмерной структурой // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2010. Спец. вып. С. 44-52.
- Шинкарев А.С., Колесников А.Г. Моделирование прокатки многослойных композитов на основе разнородных металлов //Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2011. № 5. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/191739.html (дата обращения 01.11.2014).
- Колесников А.Г., Плохих А.И., Шинкарев А.С., Миронова М.О. Прокатка стального многослойного материала // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 8. С. 39-42.
- Никитин Г.С. Теория непрерывной продольной прокатки: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 399 с.
- Целиков А.И., Томленов А.Д., Зюзин В.И., Третьяков А.В., Никитин Г.С. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1982. 335 с.
- Голованенко С.А. Сварка прокаткой биметаллов. М.: Металлургия, 1977. 160 с.
- Чарухина К.Е., Голованенко С.А., Мастеров В.А., Казаков Н.Ф. Биметаллические соединения. М.: Металлургия, 1970. 160 с.
- Кобелев А.Г., Лысак В.И., Чернышов В.Н., Быков А.А., Востриков В.П. Производство слоистых композиционных материалов. М.: Интермет-Инжиниринг, 2002. 496 с.
|
|