Разработка и исследование технологии интенсивной пластической деформации методом многократного выдавливания

• Автор: Андреев, Антон Павлович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Набережные Челны
• Количество страниц: 247 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные сокращения и обозначения

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ИНТЕНСИВНАЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ (ИПД)

КАК СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ЗА СЧЕТ УПРАВЛЯЕМОГО СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ

1.1 Интенсивная пластическая деформация как способ формирования ультрамелкозернистых структурных состояний в металлах и сплавах

1.2 Механизмы структурообразования при интенсивной пластической деформации

1.3 Анализ технологических схем выдавливания на возможность реализации интенсивных-пластических деформаций

1.3.1 Классификация способов выдавливания

1.3.2 Исследование напряженно-деформированного состояния при выдавливании

1.4 Выводы по главе
1.5 Постановка задач исследования
Глава 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВЫДАВЛИВАНИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
2.1 Обеспечение интенсивных пластических деформаций сочетанием процессов выдавливания
2.2 Использование полученных интенсивной пластической деформацией выдавливанием заготовок для производства высокопрочных деталей
2.3 Моделирование процессов пластического формообразования с учетом влияния контактного трения, температуры и скорости деформирования
2.4 Математическая модель пластического течения металла при выдавливании
2.4.1 Система исходных уравнений

2.4.2 Граничные условия
2.5 Выводы по главе
Глава 3 ИМИТАЦИОННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
ВЫДАВЛИВАНИЕМ
3.1 Исследование напряженно-деформированного состояния заготовки при интенсивной пластической деформации выдавливанием
3.2 Методика прогнозирования возможности разрушения заготовки в процессе формообразования
3.3 Результаты исследований процесса ИПД выдавливанием по феноменологической теории разрушения
3.4 Выводы по главе
Глава 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК И ДЕТАЛЕЙ ПОСЛЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ВЫДАВЛИВАНИЕМ
4.1 Расчет и проектирование штампа, позволяющего реализовать интенсивные пластические деформации методом многократного выдавливания
4.2 Разработка алгоритма проектирования технологии изготовления деталей из заготовок, упрочненных ИПД выдавливанием
4.3 Разработка технологии процесса изготовления типовых деталей из упрочненной ИПД выдавливанием заготовки
4.4 Исследование структуры и свойств сплава АД1, упрочненного интенсивной пластической деформацией методом многократного выдавливания
4.4.1 Материалы и методика отбора проб для механических испытаний
4.4.2 Металлографический анализ
4.4.3 Методика измерения механических свойств
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ТМО - термомеханическая обработка;
НТМО - низкотемпературная термомеханическая обработка; ВТМО - высокотемпературная термомеханическая обработка; НДС - напряженно-деформированное состояние;
РКУ - равноканальное угловое прессование;
ИПД — интенсивная пластическая деформация;
МСС - механика сплошной среды;
СПД - сверхпластическая деформация;
БД - база данных

га, логарифмическая степень деформации сжатия достигает значений
1,3... 1,6, а в слоях, примыкающих к вдавливаемому пуансону, значения степени деформации еще больше.
1.4 Выводы по главе 1 1. Известные на сегодняшний день знания о механизмах пластической деформации свидетельствуют о том, что металлы способны деформироваться с большими степенями. Для этого необходимо создать определенные условия деформирования. Главным образом, это создание в схеме напряжений гидростатического давления большой величины, препятствующего зарождению микро- и макротрещин и способствующего залечиванию образовавшихся, а также создание благоприятно-скоростного режима.
2. Интенсивные пластические деформации приводят к качественному изменению структуры и свойств материалов.
3. При достижении высоких степеней деформации значительно меняются механические и физические свойства металлов и сплавов (временное сопротивление с>в, предел текучести Фо,2, хладноломкость, ударная вязкость, сопротивление изгибу, твердость, пластичность, а также электросопротивление, коэффициент диффузии и магнитные свойства).
4. Известные на сегодняшний день промышленные способы измельчения структуры не обеспечивают получения даже субмикрокристаллической структуры, хотя некоторые из них приводят к измельчению зерна до нескольких микрон, например, термомеханическая обработка.
5. Обзор литературы показывает, что создание и исследование промышленного способа пластического деформирования, обеспечивающего интенсивные деформации в больших, объемных полуфабрикатах со значительным упрочнением, является актуальной научно-технической задачей.
6. Наиболее перспективным методом является штамповка выдавливанием вследствие резко выраженного объемного напряженного состояния степень деформации при нормальном температурно-скоростном режиме практически не ограничена.