Preview

Известия вузов. Цветная металлургия

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Получение полых полуфабрикатов изделий из медных сплавов электротехнического назначения способом винтовой прокатки

https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-27-38

Полный текст:

Аннотация

Предложен способ получения полуфабрикатов в виде труб из медных сплавов электротехнического назначения методом винтовой прокатки. Представлены результаты экспериментальной прошивки и прокатки образцов труб из заготовок медного сплава Cu–0,75Cr диаметром 45 мм. Полученные образцы размером 43,5×10,0 мм после прошивки в двухвалковом стане винтовой прокатки имели точные геометрические размеры: отклонение по наружному диаметру на переднем конце – до 1 %, на заднем конце – до 2,4 %, относительная поперечная разностенность на переднем конце составила 0,3÷0,5 %, на заднем конце – 0,5÷1,0 %. Далее прошитые образцы труб были прокатаны на трехвалковом министане радиально-сдвиговой прокатки (РСП) с разной суммарной степенью обжатия – получены образцы с наружным диаметром 30, 25 и 18 мм. Процесс редуцирования проанализирован с точки зрения стабильности и формоизменения внутреннего отверстия. При относительном обжатии наружного диаметра на 30 % прокатка без оправки сопровождается увеличением толщины стенки. При этом отклонения внутреннего диаметра находятся в допустимых пределах. Проведенные эксперименты по получению образцов из сплава Cu–0,75Cr способом винтовой прошивки и редуцирования в стане РСП показывают, что данная схема может быть принципиально реализована в промышленности. В то же время для получения качественного продукта необходимо уточнение параметров деформации (степени деформации, выбора схемы редуцирования). Рассмотрены различные варианты термообработки (ТО) полученных образцов труб и влияние способа ТО на электропроводность и твердость. Образцы после прошивки имели электропроводность 59,3 % IACS. Максимальная электропроводность 76,7 % IACS получена на образцах после закалки с температуры 1020 °С и старения при 450 °С в течение 3 ч. Результаты работы показывают принципиальную возможность получения полуфабрикатов изделий из медных сплавов электротехнического назначения способом винтовой прокатки.

Об авторах

Ю. B. Гамин
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры обработки металлов давлением

119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4



Б. А. Романцев
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры обработки металлов давлением 

г. Москва



А. Н. Пашков
МИРЭА – Российский технологический университет, филиал в г. Фрязино
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры электроники и микроэлектроники филиала МИРЭА 

141190, Московская обл., г. Фрязино, ул. Вокзальная, д. 2а, к. 1



П. В. Патрин
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Аспирант кафедры обработки металлов давлением 

г. Москва



И. А. Быстров
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Магистр кафедры обработки металлов давлением,

г. Москва

 



А. В. Фомин
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Кандидат технических наук, вед. инженер кафедры обработки металлов давлением

г. Москва



М. В. Кадач
Национальный исследовательский технологический университет (НИТУ) «МИСиС»
Россия

Зав. лабораторией кафедры обработки металлов давлением

г. Москва



Список литературы

1. Осинцев О.Е., Федоров В.Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Инновационное машиностроение, 2016.

2. Зиновьев А.В., Кошмин А.Н., Часников А.Я. Исследование формирования микроструктуры сплава М1 в очаге деформации при непрерывном прессовании шин. Цвет. металлы. 2018. No. 10. С. 81—85.

3. Райков Ю.Н. Обработка меди: Учеб. пос. для вузов. М.: Институт Цветметобработка, 2006.

4. Ловшенко Ф.Г., Ловшенко Г.Ф., Лозиков И.А. Бронзы электротехнического назначения и особенности их производства. Вестн. Белорус.-Росс. ун-та. 2012. No. 3 (36). C. 36—52.

5. Watanabe C., Monzen R., Tazaki K. Mechanical properties of Cu—Cr system alloys with and without Zr and Ag. J. Mater. Sci. 2008. Vol. 43. P. 813—819.

6. Исламгалиев Р.К., Нестеров К.М., Валиев Р.З. Структура, прочность и электропроводность медного сплава системы Сu—Сr, подвергнутого интенсивной пластической деформации. Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116. No. 2. P. 219—228.

7. Li B., Zhang S.H., Zhang G.L., Zhang H.Y., Zhang H.Q. Microstructure simulation of copper tube and its application in three roll planetary rolling. Mater. Sci. Technol. 2007. Vol. 23. Iss. 6. P. 715—722.

8. Zhou Y.W., Mao Z.N., Liu Y., Wang J.T. Microstructure evolution of copper by three roll planetary milling. In: 6th Intern. conf. on metallurgy technology and materials (ICMTM 2018) (Xi’an, China, 30 May 2018). Solid State Phenomena. 2018. Vol. 279 SSP. P. 44—48.

9. Li R., Guo E., Chen Z., Kang H., Wang W., Zou C., Li T., Wang T. Optimization of the balance between high strength and high electrical conductivity in CuCrZr alloys through two-step cryorolling and aging. J. Alloys Compd. 2019. Vol. 771. P. 1044—1051.

10. Wu Y., Xia C., Wang M., Zhang W., Zhang R. Effect of hot rolling process on mechanical properties and electrical properties of Cu—Cr—Zr alloy. J. Central South Univ. (Science and Technology).2013. Vol. 44. Iss. 3. P. 930— 935.

11. Liu L., Wang M., Chen W., Chen C. Thermomechanical treatment of a novel Cu—Zn—Cr alloy and its effect on properties. Jinshu Rechuli/Heat Treat. Met. 2015. Vol. 40. Iss. 6. P. 80—85.

12. Николаев А.К., Розенберг В.М. Сплавы для электродов контактной сварки. М.: Металлургия, 1978.

13. Romantsev B., Goncharuk A., Aleshchenko A., Gamin Y., Mintakhanov M. Development of multipass skew rolling technology for stainless steel and alloy pipes’ production. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2018. Vol. 97. Iss. 9-12. P. 3223—3230.

14. Галкин С.П., Романцев Б.А., Та Д.С., Гамин Ю.В. Ресурсосберегающая технология производства круглого сортового проката из бывших в употреблении осей подвижного железнодорожного состава. Чер. металлы. 2018. No. 4. С. 21—27.

15. Zhe Zhang, Dong Liu, Yanhui Yang, Yong Zheng, Yuhua Pang, Jianguo Wang, Haiping Wang. Explorative study of rotary tube piercing process for producing titanium alloy thick-walled tubes with bi-modal microstructure. Arch. Civil Mech. Eng. 2018. Vol. 18. Iss. 4. P. 1451—1463.

16. Харитонов Е.А., Романенко В.П., Будников А.С. Разработка методики расчета деформационных параметров при раскатке гильз в трехвалковом стане винтовой прокатки. Изв. вузов. Чер. металлургия. 2016. Т. 59. No. 3. С. 167—172.

17. Романцев Б.А., Гончарук А.В., Алещенко А.С., Онучин А.Б., Гамин Ю.В. Совершенствование режимов горячей прокатки труб на мини ТПА 70-270. Металлург. 2015. No. 5. С. 41—43.

18. Будников А.С., Харитонов Е.А., Сорокин Ф.В. Исследование разностенности труб в процессе редуцирования на трехвалковом стане винтовой прокатки. Сталь. 2017. No. 10. С. 31—34.

19. Романцев Б.А., Гончарук А.В., Алещенко А.С., Гамин Ю.В. Получение полых толстостенных профилей и труб из титановых сплавов методом винтовой прокатки. Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2015. No. 4. С. 38—41.

20. Shyue-Jian Wu, Yeong-Maw Hwang and Ming-Hu Chang. A three-dimensional finite element analysis of the threeroll planetary mill. J. Mater. Proc. Technol. 2002. Vol. 123. Iss. 3. P. 336—345.

21. Харитонов Е.А., Романенко В.П., Будников А.С. Моделирование процесса раскатки труб на трехвалковом раскатном стане винтовой прокатки. Сталь. 2014. No. 10. C. 44—47.

22. Романцев Б.А., Галкин С.П., Михайлов В.К., Хлопонин В.Н.,Корышев А.Н. Микро-микропрокатный стан. Сталь. 1995. No. 2. C. 40—42.

23. Розенберг В.М., Николаев А.К. Совершенствование технологии производства полуфабрикатов из цветных металлов и сплавов. В сб. науч. тр.: Гипроцветметобработка. М.: Металлургия, 1977. No. 50. C. 50—67.

24. Николаев А.К., Новиков А.И., Розенберг В.М. Хромовые бронзы. М.: Металлургия, 1983.

25. Akopyan T.K., Belov N.A., Aleshchenko A.S., Galkin S.P., Gamin Y.V., Gorshenkov M.V., Cheverikin V.V., Shurkin P.K. Formation of the gradient microstructure of a new Al alloy based on the Al—Zn—Mg—Fe—Ni system processed by radial-shear rolling. Mater. Sci. Eng. A. 2019. Vol. 746. P. 134—144.

26. Dobatkin S., Galkin, S., Estrin Y., Serebryany V., Diez M., Martynenko N., Lukyanova E., Perezhogin V. Grain refinement, texture, and mechanical properties of a magnesium alloy after radial-shear rolling. J. Alloys Compd. 2019. Vol. 774. P. 969—979.


Для цитирования:


Гамин Ю.B., Романцев Б.А., Пашков А.Н., Патрин П.В., Быстров И.А., Фомин А.В., Кадач М.В. Получение полых полуфабрикатов изделий из медных сплавов электротехнического назначения способом винтовой прокатки. Известия вузов. Цветная металлургия. 2020;(1):27-38. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-27-38

For citation:


Gamin Y.V., Romantsev B.A., Pashkov A.N., Patrin P.V., Bystrov I.A., Fomin A.V., Kadach M.V. Obtaining hollow semi-finished products from copper alloys for electrical applications by screw rolling method. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Universities' Proceedings Non-Ferrous Metallurgy). 2020;(1):27-38. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-27-38

Просмотров: 63


ISSN 0021-3438 (Print)
ISSN 2412-8783 (Online)