Александр Николаевич Кошмин – к.т.н., доцент сектора научной деятельности; доцент кафедры обработки металлов давлением
107023, г. Москва, ул. Большая Семеновская, 38
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Aleksander N. Koshmin – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of Scientific Activity Sector; Associate Professor of Metal Forming Department
38 Bolshaya Semyonovskaya Str., Moscow 107023
4 Bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049
Александр Васильевич Зиновьев – д.т.н., проф., вед. эксперт научного проекта кафедры обработки металлов давлением
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Aleksander V. Zinoviev – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Senior Expert of Metal Forming Department
4 Bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049
Станислав Олегович Черкасов – инженер научного проекта кафедры обработки металлов давлением
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Stanislav O. Cherkasov – Engineer of Metal Forming Department
4 Bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049
Кирилл Андреевич Цыденов – инженер научного проекта кафедры обработки металлов давлением
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1
Kirill A. Tsydenov – Engineer of Metal Forming Department
4 Bld. 1 Leninskiy Prosp., Moscow 119049
Выполнен анализ температурных, скоростных и силовых параметров процесса горячего плакирования экспериментального сплава Al–2%Cu–2%Mn технически чистым алюминием марки 1050A, а также напряженно-деформированного состояния металла в очаге деформации при относительной деформации 30, 40 и 50 %. В интервалах температур 350–450 °C, скоростей деформации 0,1–20 с–1 и истинной деформации 0,1–0,9, проведены пластометрические испытания и определены коэффициенты для расчета сопротивления деформации экспериментального сплава. Расчетно-теоретически определена теплопроводность сплава Al–2%Cu–2%Mn для условий горячего деформирования при температурах 350, 400 и 450 °C, которая составила 161, 159 и 151 Вт/(м·К) соответственно. Изучение особенностей процесса плакирования на двухвалковом стане выполнено в комплексе конечно-элементного моделирования QForm. Установлено, что при контакте металла плакирующего слоя с валком происходит его охлаждение на ~100 °C, а выравнивание температуры по высоте композита – в течение 20–30 мс после его выхода из очага деформации. Усилие прокатки равномерно распределено между двумя валками во всех рассматриваемых случаях, а момент прокатки на валке со стороны плакирующего слоя в 2 раза ниже, чем на контактирующем с основным, что характерно для асимметричной прокатки. Определены точки, характеризуемые оптимальными условиями соединения слоев проката, расположенные на расстоянии 10 % и 70 % по длине очага деформации вдоль оси прокатки, в которых нормальные напряжения существенно превалируют над касательными. Установлено, что возникновение данных областей обусловлено характером пластического течения, в том числе наличием зоны отсутствия деформации твердого слоя и зоны прилипания.
An analysis was performed on the temperature, rate and force parameters of the hot cladding process for the experimental Al–2%Cu–2%Mn alloy with technically pure aluminum grade 1050A, as well as on the stress-strain state of the metal in the deformation zone at reductions of 30, 40, and 50 %. Plastometric tests were conducted within the temperature range of 350–450 °C, strain rates of 0.1–20 s–1, and true strain of 0.1–0.9, and coefficients for calculating the flow stress of the experimental alloy were determined. The thermal conductivity of the Al–2%Cu–2%Mn alloy under hot deformation conditions at temperatures of 350, 400, and 450 °C was theoretically calculated to be 161, 159, and 151 W/(m·K), respectively. The study of the cladding process on a two-high rolling mill was carried out using the QForm finite element simulation software. It was found that when the metal of the cladding layer comes into contact with the roll, its temperature decreases by approximately 100 °C, with the temperature across the height of the composite equalizing within 20–30 ms after exiting the deformation zone. The rolling force is evenly distributed between the two rolls in all cases considered, while the rolling torque on the roll on the cladding layer side is half that on the roll contacting the base layer, which is characteristic of asymmetric rolling. Points characterized by optimal bonding conditions of the rolled layers were identified, located at 10 % and 70 % of the deformation zone length along the rolling axis, where normal stresses significantly prevail over shear stresses. It was determined that the formation of these areas is due to the nature of plastic flow, including the presence of a non-deforming hard layer and a sticking zone.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.