ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ЧУГУНА ПРИ ГОРЯЧЕМ ВЫДАВЛИВАНИИ
Аннотация
Теоретически и экспериментально на основе компьютерного моделирования, металлографического и электронномикроскопического анализа изучены особенности структурообразования на образцах из высокопрочного чугуна, подвергнутых горячему выдавливанию по прямой схеме с различными степенями деформации (ε). Исследован характер изменения формы графитных включений по мере увеличения ε и численно промоделировано напряженно-деформированное состояние структурных составляющих чугуна. Доказано, что графитные включения в чугуне деформируются пластически и не разрушаются даже при больших степенях деформации (до 80–90%). Впервые представлена морфология поверхности деформированных графитовых включений, полученная методом сканирующей электронной микроскопии.
Об авторах
А. И. Покровский
Физико-технический институт НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
П. Е. Лущик
Научно-технологический парк БНТУ «Политехник»
Беларусь
Беларусь
Список литературы
1. Callister, William D., Rethwisch, David G. Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, 4th Edition, John Wiley: New York, 2012.
2. Горячая пластическая деформация чугуна: структура, свойства, технологические основы / А. И. Покровский. Минск: Беларуская навука, 2010.
3. Структурообразование чугуна при горячей пластической деформации (научные и технологические основы получения изделий из чугуна с использованием горячего выдавливания и штамповки) / А. И. Покровский. Изд-во «LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co». Saarbrücken, Germany, 2012.
4. Hans Berns, Werner Theisen. Eisenwerkstoffe. Stahl und Gusseisen. Bochum: Springer, 2008.
5. Бунин К. П., Малиночка Я. Н., Таран Ю. Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, 1969.
6. Graphite and its Cristal Copounds. Ubbelohde A. R., Lewis F. A. Oxford. At the Claredon Press, 1960.
7. Чугун : справ. изд. / Под ред. А. Д. Шермана, А. А. Жукова. М.: Металлургия, 1991.
8. Пластическое течение включений цементита и графита при обработке давлением чугуна / Покровский А. И. // Литье и металлургия. 2013. № 1 (69). С. 88–95.
9. Влияние горячей пластической деформации на изменения микроструктуры чугуна с шаровидным графитом / А. С. Чаус, Я. Сойка, А. И. Покровcкий // Физика металлов и металловедение. 2013. Т. 114. № 1. С. 94–104.
10. Влияние формы графитовых включений на акустические характеристики изделий из литого и деформированного чугуна / А. И. Покровский, А. С. Чаус, Э. Б. Куновский // Металловедение и термическая обработка металлов». 2011. № 7 (673). С. 3–10.
11. Исследование пластичности и технологической деформируемости чугуна / А. И. Покровский, А. П. Ласковнев. Витебск, Изд. ВГТУ. 2013. С. 566–586.
12. Белов А. Х., Клейнер М. К., Карпов В. П. Определение уровня деформируемости графитовых включений в чугуне с шаровидным графитом // Совершенствование производства сантехнического оборудования. 1987. Вып. 62. С. 55–61.
13. Баранов Д. А., Неснов Д. В. Комп’ютерне моделювання формозмiни графiту при деформацiї високомiцного чавуну // Металознавство та обробка металiв. 2002. № 4. С. 13–16.
14. Исследование напряженно-деформированного состояния высокопрочного чугуна после его горячего выдавливания / А. И. Покровский, И. Н. Хроль, В. Л. Ковтун, Т. В. Рябченко // Материалы, технологии и оборудование в производстве, эксплуатации, ремонте и модернизации машин: Сб. науч. тр. Полоцкого гос. ун-та. В 3-х т. Т. 1. Новополоцк: Изд-во ПГУ, 2009. С. 121–124.
15. Micromechanical modeling of the elasto-plastic behavior of heterogeneous nodular cast iron / Luca Collini // Dottorato di Ricerca in Ingegneria Industriale XVII Ciclo, 2004.
16. Теоретический анализ напряженно-деформированного состояния в области включения второй фазы при обработке давлением двухфазных материалов / А. А. Миленин // Металлы. 1995. № 2. С. 108–114.
17. Fields of strains around the inclusion of second phase in a uniform matrix undergoing plastic deformation / M. Pietrzyk, J. Kusiak, H. Kusiak & F. Grosman // Steel Research. 1991. Vol. 62. P. 507–511.
18. Stress and strain fields around inclusions in a plastically deforming matrix / R. D. Thomson and J. W. Hancock // Proc. ICM4, Stockholm, Sweden/ 1983. Vol. II. P. 733.
19. Rolling consolidation of metal matrix composites / K. H. Im and C. K. H. Dharan // Int. J. Mach. Manufact. 1997. Vol. 37. P. 1281–1302.
20. Искусственный графит / B. C. Островский, Ю. С. Виргильев и др. М.: Металлургия, 1986. 21. Graphit design handbook / F. H. Ho // San-Diego, California, 1988. 122p.
21. Mechanical properties of graphite // Entegris INC. 2013. 38p.
22. Горячее гидродинамическое выдавливание режущего инструмента / В. П. Северденко, В. С. Мурас, Э. В. Суходрев. Наука и техника, 1974.
23. Баранова Л. В. и др. Металлографическое травление металлов и сплавов: Справ. М.: Металлургия, 1986.
Рецензия
Для цитирования:
Покровский А.И., Лущик П.Е. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ЧУГУНА ПРИ ГОРЯЧЕМ ВЫДАВЛИВАНИИ. Литье и металлургия. 2014;(4):33-43.
For citation:
Pokrovsky A.I., Lushchik P.E. NUMERICAL MODELING OF THE INTENSE DEFORMED STATE AND PECULIARITIES OF STRUCTURE FORMATION OF CAST IRON AT HOT EXTRUSION MOLDING. Litiyo i Metallurgiya (FOUNDRY PRODUCTION AND METALLURGY). 2014;(4):33-43. (In Russ.)
Просмотров:
537
Послать статью по эл. почте 