ОСОБЕННОСТИ ВЛИЯНИЯ КОМБИНИРОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДИСТОЙ ПРОВОЛОКИ

Поскольку механические свойства металлов и сплавов с ультрамелкозернистой структурой являются весьма привлекательными с практической точки зрения, то одним из направлений развития техники и технологий является разработка непрерывных методов интенсивной пластической деформации. Внедрение существующих методов наноструктурирования в действующие технологические процессы металлургического и метизного производств связано с рядом ограничений, связанных прежде всего с размерами обрабатываемых заготовок. Показана необходимость разработки непрерывных методов интенсивной пластической деформации, отличающихся высокой технологичностью и производительностью. Перспективным направлением является использование комбинирования различных видов пластической деформации. В качестве объекта исследования выбрана углеродистая проволока. Комбинирование внешней нагрузки позволяет в значительной степени расширить технологические возможности волочения как основной операции производства проволоки. На основе комбинирования волочения с изгибом и кручением разработан способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением. Сущность метода заключается в одновременном наложении на непрерывно движущуюся проволоку деформации растяжения волочением, деформации изгиба при прохождении через систему роликов и деформации кручения. Для осуществления этого метода используются применяемые на различных операциях метизного передела устройства и инструмент, что значительно упрощает его внедрение и реализацию на имеющемся промышленном оборудовании. Доказано, что комбинирование волочения с изгибом и кручением приводит к измельчению микроструктуры углеродистой проволоки. Комбинированное деформационное воздействие на углеродистую проволоку позволяет в широких пределах изменять ее механические свойства, сочетая при этом высокую прочность и пластичность.

комбинирование, пластическая деформация, углеродистая проволока, волочение, изгиб, кручение, ультрамелкозернистая структура, механические свойства

1. Zhu Y.T., Langdon T.G. Fundamentals of Nanostructured Materials by Severe Plastic Deformation // JOM. 2004. No. 10, рр. 58 – 63.

2. Lowe Terry C., Valiev R.Z. Investigations and applications of severe plastic deformation. NATO Science Partnership Subseries 3, High technology. Vol. 80. Springer, 2000. – 394 p.

3. Nanostructured metals and alloys: Processing, microstructure, mechanical properties and applications, edited by S.H. Whang. Polytechnic Institute of NYU // USAWoodhead Publishing Series in Metals and Surface Engineering. 2011. No. 40, 840 p.

4. Verlinden B. Severe plastic deformation of metals. In Proc. 2nd International Conference «Deformation Processing and Structure of Materials» 26 – 28. 05. 2005, Belgrade, Serbia and Montenegro, рр. 3 – 18.

5. Suwas S., Bhowmik A., Biswas S. Ultra-fi ne Grain Materials by Severe Plastic Deformation: Application to Steels. In Proc. Inter national Conference on Microstructure and Texture in Steels and Other Materials 5 – 7. 02. 2008. Jamshedpur, India. London: Springer-Verlag London Ltd.: 2009, рр. 325 – 344.

6. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. – М.: Академия, 2005. – 186 с.

7. Сидельников С.Б., Довженко Н.Н., Загиров Н.Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов. – М.: МАКС Пресс, 2005. – 344 с.

8. Недовизий И.Н., Петрухин С.И., Колмогоров А.Г. Совмещение процессов производства проволоки. – М.: Металлургия, 1979. – 224 с.

9. Констpуиpование совмещенных пpоцессов в метизном пpоизводстве / Ю.Ф. Бахматов, Е.П. Носков, Э.М. Голубчик и др. – М.: Металлургия, 1994. – 92 с.

10. Харитонов В.А., Радионова Л.В., Зюзин В.И. Процессы волочения с комбинированным нагружением: Методическая разработка. – Магнитогорск: изд. МГТУ, 1999. – 36 с.

11. Пат. 2467816 RU. МПК В21С 1/04, В21С 1/00. Способ получения ультрамелкозернистых полуфабрикатов волочением с кручением / Чукин М.В., Полякова М.А., Голубчик Э.М. и др., заявл. 28.02.2011; опубл. 27.11.2012. Бюл. № 33.

12. Пат. 130525 RU. МПК В21С 1/00. Устройство для изготовления проволоки с ультрамелкозернистой структурой / Полякова М.А., Чукин М.В., Голубчик Э.М., Гулин А.Е.; заявл. 04.02.2013; опубл. 27.07.2013. Бюл. № 33.

13. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.

14. Василев Р.З., Рааб Г.И., Боткин А.В., Дубинина С.В. Получение ультрамелкозернистых металлов и сплавов методами интенсивной пластической деформации: новые подходы в разработке технологий // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. № 8. С. 44 – 47.

15. Чукин М.В., Полякова М.А., Емалеева Д.Г., Гулин А.Е. Применение методов формирования ультрадисперсной структуры при производстве высокопрочной сталемедной продукции // Сталь. 2014. № 4. С. 100 – 103.