Studying the influence of radial-shear rolling on the thermo-deformation conditions of aluminum AA1050 processing

Abstract

Аннотация: Проведен анализ влияния режимов деформации на условия процесса радиально-сдвиговой прокатки (РСП) алюминия технической чистоты АД0. На основе моделирования методом конечных элементов (МКЭ) получено изменение температуры при различных углах подачи и вытяжках в первом и последнем проходах. Увеличение угла подачи незначительно повышает колебания температуры в поверхностном слое за счет роста частного обжатия, но несущественно влияет на общий деформационный разогрев в процессе РСП. Температуру окончания деформации возможно контролировать с помощью варьирования степени обжатия. При этом необходимо учитывать исходную температуру нагрева, размеры получаемого конечного проката и вытяжку за проход. Размер заготовки оказывает существенное влияние на тепловые изменения в процессе РСП. В последнем проходе, когда диаметральные размеры составляют 20-14 мм, деформационный разогрев практически полностью компенсируется охлаждением прутка при контакте с окружающей средой и инструментом и начинает преобладать с повышением коэффициента вытяжки больше 1,2. Анализ накопленной степени деформации (ε н ) при различных режимах деформации показал, что разница значений ε н по поперечному сечению прутка уменьшается при увеличении угла подачи. Сопоставление полученных данных с твердостью и микроструктурой прокатанных образцов АД0 показывает, что величина ε н оказывает значительное влияние на изменение структуры и свойств до определенного значения, что подтверждается полученным распределением микротвердости по поперечному сечению прутков. Механические свойства полученных прутков соответствуют свойствам алюминия технической чистоты в нагартованном состоянии (σ в ~ 115 МПа, σ 0,2 ~ 110 МПа, δ ~ 1 %, HV ~ 40÷43).Ключевые слова: алюминий, радиально-сдвиговая прокатка, моделирование методом конечных элементов, пластическая деформация, угол подачи, коэффициент вытяжки, режимы деформации.Гамин Ю.В. -канд. техн. наук, доцент кафедры обработки металлов давлением (ОМД) НИТУ «МИСиС» (119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4).