Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Влияние скорости деформации на напряжённо-деформированное состояние порошковых пористых заготовок при РКУ-прессовании
Авторы Рябичева Л. А., д. т. н., проф.
Коробко Т. Б., к. т. н., доц.
Бабич И. Н., асп.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2019 Выпуск 59 Страницы 25 - 32
УДК 621.762.4
Аннотация Исследовано изменение гидростатического давления, плотности и микроструктуры порошковых пористых заготовок при РКУ-прессовании с различной скоростью деформации. Максимальную плотность порошковой заготовки пористостью 40 % можно получить только за четыре прохода, пористостью 10 % — за один проход. При этом при пористости заготовки 40 % сначала появляется очаг уплотнения, затем с ростом гидростатического давления он трансформируется в очаг деформации. При пористости заготовки 10 % величина гидростатического давления обеспечивает образование очага деформации высокой плотности. Увеличение скорости деформации приводит к увеличению гидростатического давления и достижению большей плотности за меньшее количество проходов.
Реферат Цель. Исследование влияния условий РКУП на изменение гидростатического давления и плотности порошковой заготовки при различных скоростях деформации.
Методика. Анализ РКУ-прессования медной порошковой заготовки призматической формы сечением 15×15 мм, длиной 30 мм, начальной пористостью 40 % и 10 % выполнен методом конечных элементов. Прессование заготовки осуществляется за счёт перемещения пуансона. Для моделирования заготовки применяли упругопластическую модель материала. При моделировании использована модель трения по Кулону. Рассматривали изменение гидростатического давления при двух скоростях деформации 10 с-1 и 0, 1 с-1 на установившейся стадии течения металла.
Результаты. При величине пористости 40 % и скорости деформации 0, 1 с-1 во всех сечениях заготовки получены минимальные значения гидростатического давления. При таком значении пористости в большей степени развита структурная деформация, направленная на создание очага уплотнения. Очаг уплотнения имеет незначительный объём и смещён к конечной части заготовки. С уменьшением пористости до 10 % величина гидростатического давления растёт, но характер кривых не изменяется. Однако уменьшается структурная деформация и растёт деформация твёрдой фазы. Можно отметить, что более интенсивно формируется очаг деформации. При пористости 10 % величина гидростатического давления наибольшая во всех трёх сечениях образца и, соответственно, наибольшие размеры очага деформации.
Научная новизна. Особенностью исследований является существование в основном очаге уплотнения при начальной пористости 40 %, который при более низких значениях начальной пористости трансформируется в очаг деформации. При исходной пористости 10 % размеры очага деформации больше и теоретическая плотность получена за один проход.
Практическая значимость. Показана возможность использования пористой заготовки для получения высокоплотного материала. Исходная заготовка пористостью 10 % даёт возможность получить такой объём очага деформации, который можно использовать для получения изделий.
Ключевые слова равноканальное угловое прессование, сдвиговая деформация, плотность, микроструктура, величина зерна, скорость деформации.
Полный текст