На примере изготовления заготовки рессорного листа из стали 50ХГФА исследовано микроструктурное строение очага деформации в полосе прямоугольного сечения, раскатываемой валком на клин по плите. Исследование выполнено на основании комплексной методики, включающей: замеры изгиба вертикальных линий, нанесенных на боковую поверхность прокатываемой полосы (метод линий Холленберга); структурно-механические испытания материала образцов, изготовленных из выделенных зон прокатанной полосы, которые послойно разрезались методом проволочной электроэрозионной обработки на пластины толщиной 1,5 мм; оценку упрочнения-разупрочнения материала путем замера его микротвердости на шлифе сечения заготовки в момент остановки прокатки; математическое моделирование процесса методом конечных элементов (МКЭ) с применением программного комплекса DEFORM.
Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы.
1. Процесс раскатки на клин полосы прямоугольного сечения на плите можно представить как комбинацию осадки металла в зоне интенсивной деформации и связанного с ним истечение металла из этой области в продольном и поперечном направлениях.
2. Действительный очаг деформации в процессе раскатки полосы на клин имеет сложную изменяющуюся геометрию в силу изменения положения и формы зоны локализации деформации в зависимости от степени обжатия и относительного размера толщины полосы и диаметра валка.
3. Локализация деформации определяет границы раздела очага деформации с недеформированным и прокатанным металлом и в целом происходит по направлениям главных тангенциальных напряжений, исходящих под углом 45 из точек границ периметра контакта валка с полосой с некоторым сдвигом от них во внешние стороны:
- при относительном размере толщины полосы и диаметра валка 0,25 и степени обжатия до 23% геометрия локально деформированной области (ядра деформации) в направлении прокатки представляет собой односторонний конус с постоянно увеличивающимся основанием в виде контактной поверхности полосы и активно движущегося инструмента - валка; в поперечном сечении локализация деформации имеет форму одностороннего "кузнечного креста", исходящие к верхним углам ;
- при степени обжатия более 23% геометрия локально деформированной области в продольном направлении трансформируется в сложную форму без ярко выраженного ядра деформации, в поперечном сечении локализация деформации охватывает области боковой поверхности раскатываемой полосы, в частности ее угловые зоны со стороны неподвижной плиты прокатного стана.
4. Смещаемый объем, проходя последовательно через зоны очага деформации, претерпевает три изменения деформационного состояния:
- предварительную деформацию в области смещаемого объема по направлению главных сдвигающих напряжений, исходящих из начала периметра контакта ролика с заготовкой;
- сохранение полученной деформации без ее увеличения в зоне затрудненной деформации внутри конуса скольжения;
- окончательную деформацию по направлению главных сдвигающих напряжений, исходящих из конца периметра контакта ролика с заготовкой.
Библиографическая ссылка
В.В. Галкин, О.В. Власов, Е.Г. Терещенко, Г.В. Пачурин МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ РАСКАТАННОГО НА КЛИН РЕССОРНОГО ЛИСТА ИЗ СТАЛИ 50ХГФА // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 10. – С. 170-171;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=26066 (дата обращения: 20.04.2024).