Кутові параметри несиметричного осередку деформації під час прокатування металевих порошків
DOI:
https://doi.org/10.15407/mom2025.02.059Ключові слова:
прокатка металевих порошків, несиметричний осередок деформації, кутові параметри, швидкості прокатуванняАнотація
У огляді розглянуто кутові параметри, що характеризують осередок деформації для різних схем та умов створення несиметрії при прокатуванні порошків металів та сплавів. Показано, що розглянуті 4 типи несиметрії, які застосовують для прокатування компактних матеріалів (швидкісна, за умовами тертя, геометрична та фізична) можуть бути застосовані і для несиметричного прокатування металевих порошків з урахуванням особливостей компактного матеріалу та порошку. Показано, що для оцінки цього осередку використовують ряд кутів розроблених для опису симетричного осередку деформації, відкладаючи їх на площині перерізу перпендикулярному до осей валків (пласка задача). Найбільш дослідженою виявилася схема прокатування на валках різного діаметру, що обертаються з однаковою кутовою швидкістю, при вертикальній подачі порошку. Було встановлено, що при несиметричному прокатуванні залізного порошку на валках, що обертаються з однаковою кутовою швидкістю, але мають різний діаметр при збільшенні максимального нормального контактного напруження від 200 до 500 МПа на валках більшого і меншого діаметрів кут початку епюри тиску збільшується від 11 до 16 та від 8 до 18 градусів, або на 45 та на 125 % відповідно, тоді як при прокатуванні на валках одного діаметру він збільшується лише на 18 %. Раніше такий ефект спостерігали при несиметричному прокатуванні пластичних металів та сплавів. Врахування та дослідження величини кута початку епюри тиску дозволило характеризувати процес несиметричного прокатування, зокрема вплив величини несиметрії. Проаналізовано існуючі залежності, що зв’язують кутовий параметр з іншими параметрами осередку деформації. Крім того були введені два нових кути: кут нахилу нейтрального перерізу до лінії центрів (β) для схеми прокатування на валках різного діаметру, що обертаються з однаковою кутовою швидкістю і порошок подається у вертикальному напрямку та центральний кут, що відповідає початку спільної пластичної деформації порошку і компактної смуги (αg), який відповідає перетину у якому починається спільна пластична деформація порошку і смуги. Величини цих кутів не наводяться.
Посилання
Voropaev, V. S., Gogaev, K. O., Vdovichenko, O. V., et al. (2023). Influence of deformation temperature on the formation of contacts in titanium powder ribbons produced by symmetric and asymmetric rolling. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 62(1), 22-31.
https://doi.org/10.1007/s11106-023-00366-5
Gogaev, K., Voropaev, V., Podrezov, Y. M., et al. (2021). The effect of rolling conditions on the properties of aluminum powder composites reinforced by SiC, TiC, and AlB12 nanoparticles. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 60, 35-43.
https://doi.org/10.1007/s11106-021-00212-6
Gogaev, K., Voropaev, V., Podrezov, Y. N., et al. (2018). The influence of deformation modes on the structure and properties of Al-Mg-X powder composites. II. High-alloyed Al-Mg powder materials. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 57, 391-397.
https://doi.org/10.1007/s11106-018-9996-7
Gogaev, K. A., Voropaev, V. S., Podrezov, Y. N., et al. (2017). Mechanical and fatigue properties of powder titanium strips obtained by asymmetric rolling. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 56, 53-59.
https://doi.org/10.1007/s11106-017-9871-y
Gogaev, K. A., Voropaev, V. S., Podrezov, Y. N., et al. (2015). Effect of deformation conditions on the properties of powder material AMg5. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 54, 274-280.
https://doi.org/10.1007/s11106-015-9710-y
Kalutskii, G. Ya., Gogaev, K. A., & Voropaev, V. S. (2007). Perspektiva razvitiya prokatki metallicheskikh poroshkov i granul [Prospects for the development of rolling of metal powders and granules]. In Sovershenstvovanie protsessov i oborudovaniya obrabotki davleniem v metallurgii i mashinostroenii (pp. 508-512). Kramatorsk: Donetsk State Metallurgical Academy. [in Russian]
Radchenko, O. K., Gogaiev, K. O., Askerov, M. G., & Voropaiev, V. S. (2023). Kutovi parametry oseredku deformatsii pid chas prokatuvannia metalevykh poroshkiv (ohliad) [Angular parameters of the deformation center during rolling of metal powders: A review]. Obrobka materialiv tyskom, 1(52), 154-169. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)154 [in Ukrainian]
Kraner, J., Smolar, T., Volšak, D., Cvahte, P., Godec, M., & Paulin, I. (2020). A review of asymmetric rolling. Materials and Technology, 54(5), 731-743.
https://doi.org/10.17222/mit.2020.158
Pustovoytov, D., Pesin, A., & Tandon, P. (2021). Asymmetric (hot, warm, cold, cryo) rolling of light alloys: A review. Metals, 11(6), 956.
https://doi.org/10.3390/met11060956
Nikolaev, V. A., Mazur, V. L., Golubchenko, A. K., & Binkevich, E. V. (1996). Teoriya i tekhnologiya nesimmetrichnoy prokatki [Theory and technology of asymmetric rolling]. Moscow: Infomart Agency. [in Russian]
Nikolaev, V. A., & Vasiliev, A. A. (2009). Issledovanie parametrov protsessa prokatki v kleti s odnim privodnym valkom [Study of rolling process parameters in a stand with one driven roll]. Obrabotka materialov davleniem, 2(21), 265. [in Russian]
Su, H., Hou, L., Tian, Q., Wang, Y., & Zhuang, L. (2023). Understanding the bending behavior and through-thickness strain distribution during asymmetrical rolling of high-strength aluminium alloy plates. Journal of Materials Research and Technology, 22, 1462-1475.
https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.12.029
Aksyonov, G. I., & Revyakin, V. P. (1966). O nekotorykh variantakh prokatki metallicheskikh poroshkov i silovykh parametrov prokatki [On some variants of rolling metal powders and rolling force parameters]. In VIII All-Union Conference on Progressive Methods of Manufacturing Powder Parts (pp. 89-96). Minsk: Vysshaya Shkola. [in Russian]
Aksyonov, G. I., & Revyakin, V. P. (1969). Issledovanie prokatki metallicheskikh poroshkov po razlichnym variantam [Study of rolling metal powders by various variants]. Trudy LPI, 296, 101-104. [in Russian]
Bobarykin, Y. L., Strikel, N. I., & Urbanovich, A. M. (2000). Teoreticheskoe opredelenie kontaktnykh napryazheniy pri plakirovanii polos poroshkovymi materialami [Theoretical determination of contact stresses during cladding of strips with powder materials]. Vestnik KGTU im. P. O. Sukhogo, 2, 15-24. [in Russian]
Gogaev, K. A., Kalutskii, G. Ya., & Voropaev, V. S. (2009). Operezhenie pri asimmetrichnoy prokatke metallicheskikh poroshkov. II. Uglovye parametry asimmetrichnoy prokatki [Leading in asymmetric rolling of metal powders. II. Angular parameters of asymmetric rolling]. Powder Metallurgy, 7/8, 18-22. [in Russian]
Gogaiev, K. O., Voropaiev, V. S., Podrezov, Yu. M., Minakov, M. V., & Vdovychenko, O. V. (2023). Vplyv tekhnolohichnykh parametriv asymetrychnoi prokatky na fizyko-mekhanichni vlastyvosti poroshkovykh tytanovykh strichok [Influence of technological parameters of asymmetric rolling on the physical and mechanical properties of powder titanium strips]. Obrobka materialiv tyskom, 1(52), 126-137. https://doi.org/10.37142/2076-2151/2023-1(52)126 [in Ukrainian]
Katashinskii, V. P., & Vinogradov, G. A. (1965). Issledovanie protsessa prokatki s odnim privodnym valkom [Study of the rolling process with one driven roll]. Powder Metallurgy, 6, 1-4. https://doi.org/10.1007/BF00773961 [in Russian]
Gogaev, K. A., Kalutskii, G. Ya., & Voropaev, V. S. (2010). Osobennosti i tekhnologicheskie parametry asimmetrichnoy prokatki metallicheskikh poroshkov [Features and technological parameters of asymmetric rolling of metal powders]. Visnyk NTU Ukrainy "KPI". Mashynobuduvannia, 60, 89-93. [in Russian]
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 O. K. Radchenko, К. О. Gogaev, V. S. Voropaiev, M. G. Askerov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
