Evaluation of the level of hardening of aluminum alloy chips intended for subsequent pressure treatment

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 1 2021 49 TECHNOLOGY Рис . 4. Поле степени деформации сдвига  в месте отделения стружки от резца , справа цветовой ключ Fig. 4. Field of the of shear strain  in the place of separation of the chips from the cutter, on the right with a color key 0 1 1, 732 ln( / ) F F       0 0 1, 732 ln / = – F F F          1, 732 ln 1 / (1 / 100) , =    (1) где F 0 , F 1 ,  F – начальная и конечная площадь поперечного сечения , а также ее изменение со - ответственно . Отсюда   [ ( 100 1 exp / 1, 732) .     (2) При  = 2,69 получим значение  = 79 %. Для оценки численных значений распределе - ния деформаций введена относительная коорди - ната x/  , где x – текущая горизонтальная коорди - ната ;  – толщина стружки . График зависимости  f ( x/  представлен на рис . 5. Здесь видно , что в данном случае различие в степени наклепа стружки по ее толщине составляет 100(2,69 – – 1,97)/1,97 = 36 %. Дальнейшие расче - ты показали , что при увеличении тол - щины стружки эта разница будет уве - личиваться , т . е . стружка становится все более неоднородным материалом . Результаты и их обсуждение Следует отметить , что качественно похожее решение задачи было получено в совместном исследовании США , ре - спублики Корея и Великобритании [17]. Задача решалась методом конечных элементов в программном комплексе Abaqus/ Explicit при реализации плоского деформиро - ванного состояния . Задача отделения стружки от заготовки не всегда решалась исследователями успешно , так как надо было допустить начало разрушения металла , чему мешает гипотеза не - разрывности , принятая при построении систе - мы уравнений теории пластичности . Однако это преодолено в статье [18], где показано значи - тельное упрочнение металла стружки . Большая степень деформации , локализован - ной в стружке , приводит к физическим явле - ниям , к которым относится измельчение струк - туры . В работе [19] показано , что происходит уменьшение размера зерна от величины около 60 мкм до 1…3 мкм , т . е . в 20…60 раз . Больший эффект достигается в слоях металла на выпу - клой поверхности стружки , а меньший – на во - гнутой поверхности , что соответствует получен - ному распределению деформации . Отдельным фактором , который приходится учитывать при оценке деформированного состо - яния стружки , является учет степени деформа - ции , достигнутой на предыдущих стадиях обра - ботки . Дело в том , что детали часто подвергают резанию после предварительной холодной де - формации . Уровень этой деформации задан тех - ническими условиями с целью использования в детали металла повышенной прочности . Кроме того , для нагартованного металла ха - рактерен более высокий уровень хрупкости , что позволяет вместо сливной стружки получать сы - пучую . Ее легче удалять из зоны резания как уже фрагментированный материал . Рис . 5. Зависимость степени деформации сдвига от относительной координаты x/  Fig. 5. Dependence of the of shear strain on the relative coordinate x/ 