CC BY
32
Библиографический список
1. Валиев Р.З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией / Р.З. Валиев, И.В.Александров. - М.: Логос, 2000.-271 с.
2. Винтовая экструзия - процесс накопления деформации / Я.Е. Бей-гельзимер [и др.]. - Донецк: ТЕАН, 2003. - 87 с.
3. Розенберг О.А. Механика взаимодействия инструмента при деформирующем протягивании / О.А. Розенберг. - Киев: Наукова думка,
1981.-288 с.
4. Макушок Е.М. Теоретические основы процессов поверхностного пластического деформирования / Е.М. Макушок, Т.В. Калиновская, С.М. Красневский. - Минск: Наука и техника, 1988. - 184 с.
5. Головин Ю.И. Наноматериалы и нанотехнологии: справочник // Инж. журн.: приложение. - № 1. - 2006. - 26 с.
6. Полухин П.И. Физические основы пластической деформации / П.И. Полухин, С.С. Горелик, В.К. Воронцов. - М.: Металлургия,
1982.-584 с.
7. Теория образования текстур в металлах и сплавах. - М.: Наука, 1979.-243 с.
8. Структура межкристаллитных и межфазных границ. - М.: Металлургия, 1980. - 256 с.
9. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением / В.А. Голенков [и др.]. - М: Машиностроение,2004. - 464 с.
10. Голенков В.А. Технологические процессы обработки металлов давлением с локальным нагружением заготовки / В.А. Голенков, С.Ю. Радченко. - М.: Машиностроение, 1997. - 226 с.
Получено 23.04.08
УДК 621.983; 539.374
Е.Ю. Поликарпов (Королев, ЗАО «ЗЭМ РКК «Энергия» им. С.П. Королева»)
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОТЖИГА НА ТЕКСТУРУ ЛИСТОВ ИЗ СПЛАВА ПТ-ЗВкт
Изложены результаты экспериментальных исследований влияния длительности отжига на текстуру листов из сплава ПТ-ЗВкт. Установлено, что при увеличении длительности отжига при температуре 650 °С в листах из сплава ПТ-ЗВкт наблюдаются изменения текстуры, способствующие усилению благоприятных для многооперационной вытяжки ориентировок. Работа выполнена по гранту РФФИ (№ 07-01-00041).
В настоящее время сплавы на основе титана все шире применяются в изделиях, работающих при криогенных температурах. Одним из пер-
спективных титановых сплавов для работы при низких температурах является сплав ПТ-ЗВкт, содержащий в качестве легирующих компонентов алюминий и ванадий. Основным методом изготовления из него крупногабаритных осесимметричных изделий является многооперадионная вытяжка. Исследования показали [1], что способность титановых сплавов к глубокой вытяжке в значительной мере связана со степенью выраженности текстуры листа. Наличие определенного типа текстуры благоприятно сказывается на физико-механических свойствах изделия. В частности, при наличии базисной текстуры (0001) [1010] или близкой к ней возрастает его конструкционная прочность (наблюдается так называемое текстурное упрочнение).
Часто при изготовлении изделий (например, тонкостенных полусферических баков) применяется многоступенчатая вытяжка, при этом перед каждым переходом производится термическая обработка, которая может привести к неблагоприятным (с точки зрения дальнейшей деформации и свойств изделия) изменениям текстуры [2]. В периодической печати сведения о процессах рекристаллизации и текстуре рекристаллизации сплава ПТ-ЗВкт практически отсутствуют, хотя важность их для понимания и управления процессами структурообразования не вызывает сомнений. Ниже приводятся результаты экспериментальных исследований влияния длительности отжига на текстуру листов сплава ПТ-ЗВкт толщиной 4 мм в исходном состоянии. Такие отжиги моделируют изменения текстуры донной части изделия (не испытывающей пластической деформации) при многоступенчатой вытяжке.
Текстура изучалась рентгеновским методом с помощью прямых полюсных фигур {0002}, полученных в результате съемки “на отражение” на дифрактометре ДРОН-0,5 в медном отфильтрованном излучении. Отжиги образцов исследованного сплава проводились в вакуумной трубчатой печи при температуре 650 °С. При этой температуре достаточно активно развиваются рекристаллизационные процессы. На рисунке приведены результаты исследования текстуры в зависимости от длительности отжига при указанной температуре. После рекристаллизационною отжига в течение 1 часа текстура описывается двумя компонентами - (0001) [1010] и (0001) ± 60° КН-ПН [ 101 0 ] и совпадает с текстурой листа до отжига.
Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что отжиг в течение 2 часов при 650 °С практически не меняет текстуру рекристаллизации сплава ПТ-ЗВкт. Однако уже трехчасовой отжиг приводит к появлению третьей компоненты текстуры рекристаллизации (0001)-20° НН-ПН [ЮТО] (рисунок). Дальнейшее же увеличение длительности отжига до 6-7 часов ведет к формированию единственной компоненты (0001) [1010 ], т.е. исчезают ориентировки, не благоприятные для штампуемости.
Влияние длительности отжига на текстуру листов титанового сплава ПТ-Зкт: а - т = 1 ч; б - т -2 ч; в - г = 3 ч; г - г = 7 ч (НН - направление нормали к поверхности листа, ПН - поперечное направление относительно направления прокатки)
Такой характер изменения текстуры рекристаллизации может быть объяснен следующим образом. Как и в сплавах титана, содержащих более 2 % алюминия [1], в листах сплава ПТ-ЗВкт после отжига при температурах, близких к температуре начала рекристаллизации, основной компонентой текстуры является ориентировка (0001) [1010]. При небольших длительностях отжига наряду с ней присутствуют и другие компоненты, которые, однако, не «выживают» в процессе конкурентного роста зерен.
Подобные особенности развития текстуры рекристаллизации наблюдались и для других металлов и сплавов [1]. Объяснение состоит, по-видимому, в том, что подвижность границ зерен зависит не только от раз-ориентации соседних зерен, ориентации самой границы относительно кристаллических решеток этих зерен, но и от вида и количества примесей и легирующих элементов.
Таким образом, при увеличении длительности отжига при температуре 650 °С в листах сплава ПТ-ЗВкт наблюдаются изменения текстуры, способствующие усилению благоприятных для штампуемости ориентировок. Следовательно, многократные отжиги донной части штамповок не будут приводить к снижению качества изделия.
Библиографический список
1. Адамеску РА. Анизотропия физических свойств металлов / Р.А. Адамеску, П.В. Гельд, Е.А. Митюшков.-М.: Металлургия, 1985.-136 с.
2. Поликарпов Е.Ю. Совершенствование технологии холодной штамповки полусферических тонкостенных днищ / Е.Ю. Поликарпов // Изв. ТулГУ. Сер. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. - 2004. - Вып. 3. - С. 141 - 147.
УДК 621.983; 539.374
И.И. Паламарчук, В.Н. Чудин (Тула, ТулГУ)
К РАСЧЕТУ СИЛОВЫХ РЕЖИМОВ ВЫТЯЖКИ КОРОБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО СХЕМЕ «ОВАЛ - ПРЯМОУГОЛЬНИК» В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
Приведены результаты теоретических исследований силовых режимов последующей операции изотермической вытяжки коробчатых деталей из трансверсально-изотротых материалов по схеме «овал - прямоугольник» в режиме кратковременной ползучести. Работа выполнена по грантам РФФИ (№ 07-01-00041 и N° 07-08-12123).
Рассмотрим технологическую схему операции изотермической вытяжки высоких коробок из полуфабрикатов, формой которых в плане являются овалы с прямыми сторонами.
Материал заготовки примем трансверсально-изотропным, механическое состояние которого определяется функцией
где ае - эквивалентное напряжение (интенсивность напряжений); ее, -
эквивалентные деформация (интенсивность деформаций) и скорость деформации соответственно; к, т, п - константы материала.
Расчет силовых режимов процесса вытяжки выполняем исходя из экстремальной верхнеграничной теоремы [1]. Общее уравнение мощностей для первой и последующих операций вытяжки полуфабрикатов запишем в виде
где левая часть - мощность внешних сия Р при скорости перемещения пуансона У„; правая часть - соответственно мощность сил деформаций,
мощность на линиях разрыва скоростей и мощность трения на поверхностях контакта материала с инструментом; - мощность сил в связи с перетяжкой стенки цилиндра (полуфабриката предыдущей вытяжки) на ребре прижима.
Получено 23.04.08
(1)
(2)
