МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ ПРУТКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ТИТАНОВОЙ ГУБКИ, С УЧЕТОМ ПОРООБРАЗОВАНИЯ
Аннотация
В пакете системы инженерного анализа ABAQUS осуществлено математическое моделирование процесса волочения заготовки, полученной прессованием титановой губки, с учетом возможности порообразования при деформации. Показано, что при малой вытяжке максимальная пористость формируется в равной степени за счет изменения существующих пор и возникновения новых дефектов, а с увеличением вытяжки она определяется в основном ростом вновь образующихся дефектов сплошности, область зарождения которых соответствует области растягивающих напряжений. При больших вытяжке и угле конусности объемная доля вновь образовавшихся дефектов существенно влияет на общую пористость, что увеличивает повреждаемость и может стать причиной обрыва прутка.
Об авторах
И. М. Березин
Институт машиноведения (ИМАШ) УрО РАН
Россия
Россия
канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории системного моделирования,
624049, г. Екатеринбург, ул. Комсомольская, 34
А. П. Поляков
Институт машиноведения (ИМАШ) УрО РАН
Россия
докт. техн. наук, доцент, вед. науч. сотрудник лаборатории системного моделирования
Россия
докт. техн. наук, доцент, вед. науч. сотрудник лаборатории системного моделирования
Список литературы
1. Hartman A.D., Gerdeman S.J., Hansen J.S. Producing lower-cost titanium for automotive applications // JOM. 1998. Vol. 50. Iss. 9. Р. 16—19.
2. Залазинский А.Г. Пластическое деформирование структурно-неоднородных материалов. Екатеринбург: УрО РАН, 2000.
3. Борисовская Е.М., Вербило Д.Г., Писаренко В.А., Подрезов Ю.Н., Назаренко В.А., Евич Я.И., Копылов В.И. Особенности структурообразования и механические свойства деформированного титана // Физика и техника высоких давлений. 2007. Т. 17. No. 2. С. 110—118.
4. Коликов А.П., Крупин А.В., Полухин П.И., Потапов И.Н., Бондарев М.А., Изотов В.М. Технология и оборудование для обработки тугоплавких, порошковых и композиционных материалов. М.: Металлургия, 1989.
5. Kazeminezhad M. A study on the computation of the redundant deformation factor in wire drawing of austenitic 304 stainless steel // J. Mater. Proc. Technol. 2008. Vol. 199. No. 1. P. 230—233.
6. Komori K. Effect of ductile fracture criteria on chevron crack formation and evolution in drawing // Int. J. Mech. Sci. 2003. Vol. 45. P. 141—160.
7. Milenin A., Muskalski Z., Kustra P. The multi-scale FEM simulation of wire fracture during drawing of perlitic steel // Mater. Sci. Forum. 2008. Vol. 575-578. P. 1433—1438.
8. Zompí Antonio, Levi Raffaello. Advances in wire drawing process by theoretical and numerical analysis // Mater. Conf. IPMM 2007. Salerno, 28—30.06.2007.
9. Логинов Ю.Н. Влияние угла рабочей зоны волоки на напряженное состояние в очаге деформации при волочении меди // Цв. металлы. 2010. No. 3. С. 94—97.
10. Camacho A.M., González C., Rubio E.M., Sebastián M.A. Influence of geometrical conditions on central burst appearance in axisymmetrical drawing processes // J. Mater. Process. Technol. 2006. Vol. 177. P. 304—306.
11. McAllen P.J., Phelan P. Numerical analysis of axisymmetric wire drawing by means of a coupled damage model // J. Mater. Process. Technol. 2007. Vol. 183. P. 210—218.
12. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Формоизменение одиночно расположенной поры в круглой заготовке при волочении // Кузн.-штамп. пр-во. Обработка материалов давлением. 2009. No. 4. С. 3—8.
13. Gurson A.L. Continuum Theory of ductile rupture by void nucleation and growth. Pt. I. Yield criteria and flow rules for porous ductile materials // J. Eng. Mater. Technol. 1977. Vol. 99. P. 2—15.
14. Tvergaard V. Influence of voids on shear band instabilities under plane strain condition // Int. J. Fract. Mech. 1981. Vol. 17. P. 389—407.
15. Chu C.C., Needleman A. Void nucleation effects in biaxial stretched sheets // J. Eng. Mater. Technol. 1980. Vol. 102. P. 249—256.
16. Северденко В.П., Жилкин В.З. Основы теории и технологии волочения проволоки из ти тановых сплавов. Минск: Наука и техника, 1970.
17. Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение. М.: Металлургия, 1991.
18. ABAQUS. Hibbitt, Karlsson and Sorensen. Pawtucket, USA. 2002.
19. Avitzur. B. Analysis of central bursting defects in extrusion and wire drawing // Trans. ASME J. Eng. Industr. 1968. Vol. 90 No. 1. P. 79—91.
20. Yoshida K. Cold drawing of magnesium alloy wire and fabrication of microscrews // J. Steel Related Mater. 2004. Vol. 1. No. 2. P. 199—202.
Для цитирования:
Березин И.М., Поляков А.П. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЛОЧЕНИЯ ПРУТКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ТИТАНОВОЙ ГУБКИ, С УЧЕТОМ ПОРООБРАЗОВАНИЯ. Известия вузов. Цветная металлургия. 2016;(4):47-57. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-47-57
For citation:
Berezin I.M., Polyakov A.P. Mathematical modeling of the drawing process for bars made of titanium sponge taking into account cavitation. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy). 2016;(4):47-57. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-47-57
Просмотров: 408
Послать статью по эл. почте 