ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 2 2023 26 ТЕХНОЛОГИЯ Аналитические вычисления выполнены в соответствии с результатами математической модели, а результаты численного решения были получены при компьютерном моделировании с использованием метода конечных элементов. На рис. 10 видна удовлетворительная сходимость результатов решений. График показывает изменение давления прессования на основных стадиях процесса. При переходе от начальной стадии процесса РКУП к завершающей давление прессования принимает максимальное значение [34, 35]. При увеличении угла максимальное значение давления на рабочий пуансон уменьшается. Рациональные технологические параметры прессования пористых заготовок должны обеспечивать максимально допустимые давления на деформирующий инструмент. Согласно этому условию в каждом конкретном процессе РКУП определяется оптимальное значение угла 2. Выводы Для оптимизации технологических процессов изготовления заготовок и изделий из порошковых и пористых материалов разработана достаточно надежная и простая для практического использования математическая модель процесса полунепрерывного равноканального углового прессования пластически сжимаемой среды. В качестве модельного материала исходных заготовок для реализации рассматриваемого процесса приняты свойства материала пористых брикетов, изготовленных компактированием титановой губки в закрытой пресс-форме. Рассмотрены основные стадии РКУП: начальная стадия процесса, в которой пористый деформируемый материал испытывает сжатие в закрытой прессформе; стадия, характеризующаяся интенсивной пластической деформацией, локализованной при изменении угла канала пресс-формы; завершающая стадия, в которой деформируемый материал сжат до практически компактного состояния и истекает из канала пресс-формы как сплошное тело. Математическая модель позволяет определить энергосиловые параметры процесса РКУП. Помимо аналитического решения приведено конечно-элементное моделирование РКУП пористого материала для более детального прогнозирования пористости по сечению заготовки. Показано удовлетворительное соответствие результатов расчета энергосиловых параметров процесса. Возможность описания процессов как уплотнения, так и разуплотнения материалов на макроуровне в широком диапазоне объемной пластической деформации позволит более точно определять области деформируемой пористой заготовки, подверженные высоким растягивающим напряжениям в процессе РКУП и являющиеся потенциально опасными с точки зрения образования поверхностных трещин и разрушения материала. Список литературы 1. Experimental parameters infl uencing grain refi nement and microstructural evolution during high-pressure torsion / A.P. Zhilyaev, G.V. Nurislamova, B.K. Kim, M.D. Baro, J.A. Szpunar, T.G. Langdon // Acta Materialia. – 2003. –Vol. 51, iss. 3. – P. 753–765. – DOI: 10.1016/ S1359-6454(02)00466-4. 2. Novel ultra-high straining process for bulk materials – development of the accumulative roll-bonding (ARB) process / Y. Saito, H. Utsunomiya, N. Tsuji, T. Sakai // Acta Materialia. – 1999. – Vol. 47, iss. 2. – P. 579–583. – DOI: 10.1016/S1359-6454(98)00365-6. 3. Production of submicrocrystalline structure in large-scale Ti–6Al–4V billet by warm severe deformation processing / S.V. Zherebtsov, G.A. Salishchev, R.M. Galeyeva, O.R. Valiakhmetova, S.Yu. Mironova, S.L. Semiatin // Scripta Materialia. – 2004. – Vol. 51. – P. 1147–1151. – DOI: 10.1016/j.scriptamat.2004.08.018. 4. Work hardening and microstructure of AlMg5 after severe plastic deformation by cyclic extrusion and compression / M. Richert, H.P. Stuwe, M.J. Zehetbauer, J. Richert, R. Pippan, Ch. Motz, E. Schafl er // Materials Science and Engineering:A. – 2003. –Vol. 355, iss. 1–2. – P. 180–185. – DOI: 10.1016/S0921-5093(03)00046-7. 5. Mani B., Jahedi M., Paydar M.H. Consolidation of commercial pure aluminum powder by torsionalequal channel angular pressing (T-ECAP) at room temperature // Powder Technology. – 2012. – Vol. 219. – P. 1–8. – DOI: 10.1016/j.powtec.2011.11.034. 6. Producing bulk ultrafi ne-grained materials by severe plastic deformation / R.Z. Valiev, Yu. Estrin, Z. Horita, T.G. Langdon, M.J. Zehetbauer, Y.T. Zhu // JOM. – 2006. – Vol. 58. – P. 33–39. – DOI: 10.1007/ s11837-006-0213-7. 7. Segal V. Review: modes and processes of severe plastic deformation (SPD) // Materials. – 2018. – Vol. 11 (7). – P. 1175. – DOI: 10.3390/ma11071175. 8. William G., Voorkes J. Conform and Linex – continuous aluminium extrusion machines // Light Metal Age. – 1978. – Vol. 36, iss. 1–2. – P. 18–20.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1