92
ВведениеСовременная машиностроительная инду-стрия с каждым годом предъявляет все более высокие требования к механическим и экс-плуатационным свойствам деталей машин и агрегатов. Элементы механизмов и машин должны обладать не только достаточным ре-сурсом надежности, но и быть в состоянии адаптироваться под возможные неблагопри-ятные условия эксплуатации.Основными технологическими процесса-ми производства заготовок для производства деталей и элементов агрегатов являются ме-тоды обработки металлов давлением (ОМД). Получение новых свойств и технологических характеристик заготовок становится возмож-ным за счет либо расширения номенклатуры используемых при ОМД материалов, либо разработки новых режимов или способов ОМД [1,2]. В обоих случаях возникает необ-ходимость в современных инженерных мето-дах проектирования, обеспечивающих пре-дельно высокую достоверность прогноза ре-зультатов исследуемого технологического процесса.Наименее затратным методом проектиро-вания технологических процессов с позиции необходимых ресурсов является компьютер-ное моделирование с использованием ком-мерческих программных продуктов, предос-тавляющих инженеру широкий спектр воз-можностей по решению задач анализа и оп-тимизации. В целом это позволяет значитель-но снизить затраты на тестирование результа-тов исследуемых технологических режимов и технологий.Большинство компьютерных моделей в современных исследованиях процессов ОМД не учитывают особенности структурного строения обрабатываемого металла. Как пра-вило, проектирование режимов обработки осуществляется с позиции изотропного мате-риала.Однако известно, что главным «индика-тором» технологических преобразований в обрабатываемом металле является его микро-структурная композиция. Параметры микро-структуры металла в совокупности наиболее полно отражают результаты деформацион-ных, термических и комбинированных воз-действий [3][4][5].В современных металлургических техно-логиях стали активно использоваться мате-риалы со сложной, метастабильной микро- Описан метод мультимасштабного моделирования, позволяющий учесть микрострук-турное строение обрабатываемой стали и динамические структурно-фазовые превращения. На примере необходимости учета микроструктурного строения TRIP сталей сформулированы актуальные проблемы традиционных методов проектирования технологических режимов с использованием компьютерного конечно-элементного моделирования. Апробация предло-женного метода моделирования проводилась на примере внедрения стали TRIP 700 в тради-ционный процесс волочения и оценки возможности управления распределением свойств по-средством параметров процесса. Метод также позволил изучить деформационное взаимодей-ствие элементов микроструктуры TRIP стали между собой, тем самым объяснив наличие бо-лее высоких (в 2-3 раза превышающих средние значения) радиальных деформаций в пла-стичных фазах вблизи большего скопления зерен более прочных фаз бейнита и мартенсита.Ключевые слова : волочение, сталь, трип-эффект, мультимасштабное моделирование, репрезентативный объем, напряженно-деформированное состояние, микро...