Технологический процесс упрочняющей полугорячей термомеханической обработки при штамповке поковок

• Автор: Фомин, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 224 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Использование методов упрочняющей ТМО к различным схемам пластического формообразования заготовок
1.1 Физические основы пластической деформации и упрочнения
металлических сплавов
1.2 Упрочнение и разупрочнение металла при деформационном воздействии
1.3 Особенности формирования структуры и механических свойств при термомеханической обработке
1.4 Применение ПТМО в условиях различных схем объемной
штамповки
1.4.1 Горячая объемная штамповка
1.4.2 Теплая объемная штамповка
1.4.3 Холодная объемная штамповка
1.4.4 Выбор рационального метода штамповки с применением

1.5 Постановка задачи исследования
2 Методика исследования
2.1 Материалы исследований. Исходные заготовки, опытные образцы,
поковки
2.2 Исследование структурных изменений и механических свойств стали..
2.3 Исследование технологического процесса полугорячей термомеханической обработки
2.3.1 Разработка корреляционных моделей технологического процесса
2.3.2 Физическое моделирование технологического процесса
2.3.3 Конечно-элементное моделирование объемной штамповки
2.3.4 Промышленное освоение технологического процесса
3 Исследование влияния деформационно-термических параметров ПТМО на формирование структуры и механических свойств изделий
3.1 Влияние температуры деформирования и степени деформации на прочность и структуру сталей
3.2 Влияние последеформационной паузы на структуру сталей
3.3 Математические модели технологического процесса объемной штамповки с применением ПТМО
3.4 Исследование микроструктуры сталей
3.4.1 Сталь перлитного класса
3.4.2 Сталь мартенситного класса
3.4.3 Сталь аустенитного класса
3.5 Исследование тонкой структуры сталей
3.5.1 Сталь перлитного и мартенситного класса
3.5.2 Сталь аустенитного класса
3.6 Краткие выводы
4 Исследование влияния температуры деформационного воздействия на энергосиловые параметры техпроцесса
4.1 Влияние температуры деформации на усилие штамповки и износостойкость штампа
4.2 Сравнительный анализ расчета усилий штамповки с применением ТМО
4.3 Закономерности механизма распределения сопротивления деформации при варьировании температурного интервала деформационного воздействия
4.4 Краткие выводы
5 Производственное освоение техпроцесса
5.1 Отработка режимов ПТМО для сталей перлитного класса
5.2 Отработка режимов ПТМО для сталей мартенситного класса
5.3 Отработка режимов ПТМО для сталей аустенитного класса

5.4 Сводный металлографический анализ
5.5 Расчет экономической эффективности техпроцесса
5.6 Краткие выводы
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Приложение А
Приложение Б

Примером успешной замены техпроцессов холодной штамповки на теплую служит изготовление детали «вал с фланцем» [93]. Различия в поперечном сечении между валом и фланцем приводили к тому, что процесс холодной штамповки приходилось производить с назначением промежуточного рекристаллизационного отжига. При применении технологии теплой штамповки в интервале температуру 800ч-900°С позволило избавиться от промежуточной операции отжига, сократив время цикла, повысив качество поковок, характеризуемое комплексом механических свойств, а также повысить точность поковок.
Рисунок 5 - Поковки, изготавливаемые теплой штамповкой
На рисунке 5 (правый нижний) изображена поковка «вал инжектора» из стали 45, используемая в дизельных инжекционных системах двигателей современных автомобилей ВМУ и А1Л91, производимая на заводе автокомпонентов фирмы Хиршфогель (г. Денклинген, Федеративная Республика Германия). Этот инжектор должен иметь высокий предел усталости, так как работает в среде переменных нагрузок, обусловленных постоянным наращиванием и уменьшением давления в системе впрыска топлива [81]. Изготовление данной поковки выдавливанием с боковым истечением теплой штамповкой позволило достичь оптимального распределения деформации и потока металла и, таким образом, оптимальных механических свойств детали.