limЛитье и металлургияLitiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY)1683-60652414-0406BNTU10.21122/1683-6065-2021-4-106-111lim-3398Research ArticleМатериаловедениеScience of materialsИсследование эволюции микроструктуры экономнолегированной стали 7ХГ2ВМ в процессе ковки в инструменте новой конструкции, реализующем сдвиговые деформацииInvestigation of the microstructure evolution of 7CrMn2WMo economy‑alloyed steel in a new design forging tool implementing shear deformationsЛежневС. Н.LezhnevS. N.legnev@mail.ruНайзабековА. Б.NaizabekovA. B.ВолокитинаИ. Е.VolokitinaI. E.ПанинЕ. А.PaninE. A.cooper802@mail.ruКуисД. В.KuisD. V.

г. Минск, ул. Свердлова, 13а.

KuisDV@belstu.byСтепанкинИ. Н.StepankinI. N.igor-stepankin@mail.ruРудненский индустриальный институтКазахстанRudny Industrial InstituteKazakhstanКарагандинский индустриальный университетКазахстанKaraganda Industrial UniversityKazakhstanБелорусский государственный технологический университетБеларусьBelarusian State Technological UniversityBelarusГомельский государственный технический университет имени П. О. СухогоБеларусьP.O. Sukhoi State Technical University of GomelBelarus20212012202104106111Copyright © Лежнев С.Н., Найзабеков А.Б., Волокитина И.Е., Панин Е.А., Куис Д.В., Степанкин И.Н., 20212021Лежнев С.Н., Найзабеков А.Б., Волокитина И.Е., Панин Е.А., Куис Д.В., Степанкин И.Н.Lezhnev S.N., Naizabekov A.B., Volokitina I.E., Panin E.A., Kuis D.V., Stepankin I.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://lim.bntu.by/jour/article/view/3398

В данной работе рассмотрена новая технология ковки, позволяющая реализовать в процессе деформирования интенсивные сдвиговые деформации, и инструмент для ее реализации и выявлено влияние предлагаемой технологии ковки на эволюцию микроструктуры экономнолегированной стали 7ХГ2ВМ. Сравнительный анализ результатов микроструктуры при ковке заготовок из стали марки 7ХГ2ВМ по предлагаемой и действующей технологиям доказывает целесообразность использования инструмента новой конструкции вместо применяемых в настоящее время плоских бойков, так как ковка в предлагаемом кузнечном инструменте обеспечивает более интенсивную и равномерную проработку литой структуры по всему сечению заготовки по сравнению с ковкой в плоских бойках.

In this paper, a new forging technology realizing intense shear deformations during processing with a tool for its implementation was considered, and the influence of the proposed forging technology on the microstructure evolution of 7CrMn2WMo economy‑alloyed steel was revealed. A comparative analysis of the results of the microstructure evolution when forging blanks made of 7CrMn2WMo steel according to the proposed and current technologies proves the usefulness of a new design tool instead of the currently used flat strikers, since forging in the proposed forging tool provides more intensive and uniform processing of the cast structure over the entire section of the workpiece compared to forging in the flat strikers.

протяжкасдвиговая деформациямикроструктураforgingfulleringshear deformationmicrostructureДанное исследование финансировалось Комитетом науки Министерства образования и науки Республики Казахстан (Грант № AP09259236).ReferencesОхрименко Я. М., Тюрин В. А. Неравномерность деформации при ковке. М.: Машиностроение, 1979. 182 с.Ohrimenko YA. M., Tyurin V.A. Neravnomernost’ deformacii pri kovke [Unevenness of deformation during forging]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1979. 182 p.Найзабеков А. Б. Условия развития сдвиговых деформаций при ковке. Алматы: Гылым, 1997. 185 с.Naizabekov A. B. Usloviya razvitiya sdvigovyh deformacij pri kovke [Conditions for the development of shear deformations during forging]. Almaty, Gylym Publ., 1997. 185 p.Найзабеков А. Б. Научные и технологические основы повышения эффективности процессов ковки при знакопеременных деформациях. Алматы, 2000. 336 с.Naizabekov A. B. Nauchnye i tekhnologicheskie osnovy povysheniya effektivnosti processov kovki pri znakoperemennyh deformaciyah [Scientific and technological bases for improving the efficiency of forging processes under alternating deformations]. Almaty, 2000. 336 p.Бурлаков И. А., Забельян Д. М., Петров П. А., Степанов Б. А., Бач Ву Чонг. Применение метода активного эксперимента для определения структуры и пластичности в зависимости от технологических режимов осадки с кручением // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2019. № 5. С. 228–234.Burlakov I.A., Zabel’yan D.M., Petrov P.A., Stepanov B.A., Bach Vu Chong. Primenenie metoda aktivnogo eksperimenta dlya opredeleniya struktury i plastichnosti v zavisimosti ot tekhnologicheskih rezhimov osadki s krucheniem [Application of the method of active experiment to determine the structure and plasticity depending on the technological modes of torsion precipitation]. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki = News of TulSU. Technical Sciences, 2019, no. 5, pp. 228–234.Алиев И. С., Жбанков Я. Г., Таган Л. В. Моделирование кузнечной протяжки в комбинированных бойках несимметричной формы // Вестн. НТУУ «КПИ». Сер. машиностроение. 2013. № 3. С. 77–83.Aliev I. S., Zhbankov Ya.G., Tagan L. V. Modelirovanie kuznechnoj protyazhki v kombinirovannyh bojkah nesimmetrichnoj formy [Modelling of forging broaching in combined strikers of an asymmetric shape]. Vestnik NTUU «KPI». Seriya mashinostroenie = Bulletin of NTUU “KPI”. Mechanical Engineering Series, 2013, no. 3, pp. 77–83.Сегал В. М., Резников В. И., Павлик Д. А. Технологические особенности ковки‑протяжки с продольным сдвигом бойков // Кузнечно‑штамповочное производство. 1980. № 11. С. 8–10.Segal V. M., Reznikov V. I., Pavlik D.A. Tekhnologicheskie osobennosti kovki‑protyazhki s prodol’nym sdvigom bojkov [Technological features of forging‑broaching with a longitudinal shift of the strikers]. Kuznechno‑shtampovochnoe proizvodstvo = Forging and stamping production, 1980, no. 11, pp. 8–10.Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Panin E.A. Research of the deformation process of blanks in the dies with elastic elements // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2017. Vol. 52. No. 2. Р. 205–212.Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Panin E.A. Research of the deformation process of blanks in the dies with elastic elements. Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 2017, vol. 52, no. 2, рр. 205–212.Найзабеков А. Б., Лежнев С. Н., Ногаев К. А., Голумбовская С. Ю. Роль конструктивных параметров кузнечных инструментов при реализации поперечного сдвига // Тр. университета. 2005. № 4. С. 37–39.Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Nogaev K.A., Golumbovskaya S. Yu. Rol’ konstruktivnyh parametrov kuznechnyh instrumentov pri realizacii poperechnogo sdviga [Role of design parameters of forging tools in the implementation of transverse shear]. Trudy Universiteta = Proceedings of the University, 2005, no. 4, pp. 37–39.Zhang R., Li Z., Sheng X., Gao Y., Lei Q. Grain refinement and mechanical properties improvements in a high strength Cu– Ni–Si alloy during multidirectional forging // Fusion Engineering and Design. 2020. Vol. 159. No 111766.Zhang R., Li Z., Sheng X., Gao Y., Lei Q. Grain refinement and mechanical properties improvements in a high strength Cu– Ni–Si alloy during multidirectional forging. Fusion Engineering and Design, 2020, vol. 159, no. 111766.Тюрин В. А. Инновационные технологии ковки с применением макросдвигов // Кузнечно‑штамповочное производство. 2007. № 11. C. 15–20.Tyurin V.A. Innovacionnye tekhnologii kovki s primeneniem makrosdvigov [Innovative forging technologies using macroshifts]. Kuznechno‑shtampovochnoe proizvodstvo = Forging and stamping production, 2007, no.11, pp. 15–20.Каргин С. Б. Инновационные технологии ковки крупных поковок //Обработка материалов давлением. 2012. № 2. С. 101–106.Kargin S. B. Innovacionnye tekhnologii kovki krupnyh pokovok [Innovative technologies for forging large blanks]. Obrabotka materialov davleniem = Processing of materials by pressure, 2012, no. 2, pp. 101–106.Андреященко В. А. Кузнечная протяжка цилиндрических заготовок // Успехи современного естествознания. 2015. № 1. С. 1155–1159.Andreyashchenko V.A. Kuznechnaya protyazhka cilindricheskih zagotovok [Forging broaching of cylindrical blanks]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya = Successes of Modern Natural Science, 2015, no. 1, pp. 1155–1159.Черный Б. П. Новая технология и оборудование для радиальной ковки заготовок из благородных металлов с высокими обжатиями и дополнительными макросдвигами // Восточно‑Европейский журнал передовых технологий. 2005. № 1. С. 39–43.Cherny B. P. Novaya tekhnologiya i oborudovanie dlya radial’noj kovki zagotovok iz blagorodnyh metallov s vysokimi obzhatiyami i dopolnitel’nymi makrosdvigami [New technology and equipment for radial forging of precious metal blanks with high compression and additional macro‑shifts]. Vostochno‑Evropejskij zhurnal peredovyh tekhnologij = East‑European Journal of Advanced Technologies, 2005, no. 1, pp. 39–43.Найзабеков А. Б., Нурсеитов Б. Н., Акбиев К. А. Влияние формы инструмента на качество поковок // Сталь. 1995. № 5. С. 61–64.Naizabekov A. B., Nurseitov B. N., Akbiev K.A. Vliyanie formy instrumenta na kachestvo pokovok [Influence of tool shape on the quality of forgings]. Stal’ = Steel, 1995, no. 5, pp. 61–64.Богатов А. А., Нухов Д. Ш. Разработка способа кузнечной протяжки без изменения формы и размеров исходной заготовки // Вестн. МГТУ им. Г. И. Носова. 2015. № 4. С. 16–21.Bogatov A.A., Nukhov D. Sh. Razrabotka sposoba kuznechnoj protyazhki bez izmeneniya formy i razmerov iskhodnoj zagotovki [Development of a method of forging broaching without changing the shape and size of the initial workpiece]. Vestnik MGTU im. G. I. Nosova = Bulletin of Magnitogorsk State Technical University named after G. I. Nosov, 2015, no. 4, pp. 16–21.Машеков С. А., Биякаева Н. Т., Нуртазаев А. Е. Технология ковки в инструменте с изменяющейся формой. Павлодар: Кереку, 2008. 485 с.Mashekov S.A., Biyakaeva N. T., Nurtazaev A. E. Tekhnologiya kovki v instrumente s izmenyayushchejsya formoj [Forging technology in a tool with a changing shape]. Pavlodar, Kereku Publ., 2008, 485 p.Найзабеков А. Б., Ашкеев Ж. А. Деформированное состояние заготовок в бойках с трапециевидными выступом и впадиной // Изв. вузов. Черная металлургия. 1998. № 4. С. 13–14.Naizabekov A. B., Ashkeev Zh.A. Deformirovannoe sostoyanie zagotovok v bojkah s trapecievidnymi vystupom i vpadinoj [Strain state of blanks in strikers with trapezoidal protrusion and depression]. Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya = Proceedings of high schools. Ferrous Metallurgy, 1998, no. 4, pp. 13–14.Марков О. Е. Исследование технологического процесса ковки крупных поковок клиновыми бойками // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 12. С. 24–27.Markov O. E. Issledovanie tekhnologicheskogo processa kovki krupnyh pokovok klinovymi bojkami [Research of the technological process of forging large forgings with wedge strikers]. Izv. vuzov. Chernaya metallurgiya = Proceedings of high schools. Ferrous Metallurgy, 2012, no. 12, pp. 24–27.Волокитин А. В., Толкушкин А. О., Панин Е. А., Волокитина И. Е. Исследование закрытия внутренних дефектов заготовки при протяжке в ступенчато‑клиновидных бойках // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Междунар. науч.‑техн. конф. 2021. С. 35–36.Volokitin A. V., Tolkushkin A. O., Panin E.A., Volokitina I. E. Issledovanie zakrytiya vnutrennih defektov zagotovki pri protyazhke v stupenchato‑klinovidnyh bojkah [Investigation of the closure of internal defects of the workpiece during broaching in stepwedge strikers.]. Materialy, oborudovanie i resursosberegayushchie tekhnologii: materialy Mezhdunarodnoj nauchno‑tekhnicheskoj konferencii = Materials, equipment and resource‑saving technologies: materials of the International Scientific and Technical Conference, 2021, pp. 35–36.Инструмент для протяжки заготовок: пат. 5700 РК. И. Е. Волокитина, А. Б. Найзабеков, С. Н. Лежнев, Е. А. Панин, А. В. Волокитин, 2020. Бюл. 52.Volokitina I. E., Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Panin E.A., Volokitin A. V. Instrument dlya protyazhki zagotovok [Tool for broaching workpieces]. RK Patent for utility model No. 5700. 2020.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.