№ 3 (2016)
ТЕХНОЛОГИЯ
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИДЕАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ОРИЕНТИРОВОК НА ФЕСТОНООБРАЗОВАНИЕ ПРИ ВЫТЯЖКЕ
Аннотация
На основании разработанной модели анизотропного материала методом конечных элементов исследовано влияние идеальных кристаллографических ориентировок на фестонообразование при вытяжке колпачков из алюминиевого сплава 8011А. Установлено, что ориентировка {124}<123> приводит к образованию 4-х фестонов под углом 45° к направлению прокатки, а ориентировки {230}<231>, {135}<130>, {100}<100> также приводят к образованию 4-х фестонов, но в направлении прокатки и поперечном направлении. Показано, что одним из вариантов сочетания идеальных кристаллографических ориентировок, при котором устраняются фестонообразование и разнотолщинность листов из сплава 8011А является: {124}<123> - 43,9%; {135} <130> - 29,2%; {230}<231> - 25,6 %; {100}<100> - 1,3%.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):6-14
6-14
ОПТИМАЛЬНЫЙ ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ ТОЛСТЫХ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ
Аннотация
Сформулирован критерий и определена граничная толщина листа, при превышении которой целесообразно использовать кислородную резку с поддержкой лазерным лучом (кислородно-лазерная резка) вместо лазерной резки с продувкой канала реза кислородом (лазерно-кислородная резка). Предельная для качественной лазерно-кислородной резки толщина находится из условия равенства оптимальной скорости резки, при которой шероховатость поверхности реза минимальна, и критической скорости, ниже которой процесс резки становится неуправляемым. Экспериментально определена критическая скорость 0.4…0.5 м/мин и соответствующая ей предельная толщина качественной лазерно-кислородной резки - 40…50 мм. Проведено сравнение качественных показателей двух видов резки в переходной области. Показано, что при переходе на кислородно-лазерную резку при толщине листа 30…40 мм не происходит ухудшения качества поверхности реза по сравнению с лазерно-кислородной резкой, если параметры процесса выбраны оптимальным образом.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):15-22
15-22
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
Аннотация
Экономическая эффективность является одним из основных критериев при проектировании производственного процесса. Этот критерий определятся затратами производства, включающими стоимость режущего инструмента и его подготовки к работе, затраты на заработную плату, энергию, материалы и т.п. Для различных параметров технологического процесса определяются приведенные затраты. Параметрами технологического процесса являются режимы резания, конструктивные и технологические характеристики режущего инструмента, а также свойства обрабатываемого материла. На основе расчетных данных и результатов экспериментальных исследований проведена рационализация технологических параметров с целью повышения экономической эффективности механической обработки полимерных композиционных материалов на примере фрезерования стеклотекстолита. Исследования показывают, что зависимость приведенных затрат от режимов резания имеет экстремальный характер, а положение точки минимума зависит от серийности производства. По результатам исследований разработаны рекомендации по назначению характеристик, обеспечивающих минимальные затраты производства.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):23-30
23-30
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ ТОНКИХ ПЛАСТИН РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ
Аннотация
Методом сварки взрывом получены три типа металлических слоистых композиционных материала, состоящих из чередующихся пластин прочных и пластичных сталей. С целью повышения показателей конструктивной прочности полученных материалов была проведена термическая обработка сварных пакетов. Композиции, содержащие мартенситно-стареющую сталь Н18К9М5Т, были подвергнуты искусственному старению в течение 3 часов при температуре 490 о С . Композиции, содержащие инструментальную штамповую сталь 5ХВ2С, были подвергнуты закалке в масло при 880 о С с последующим отпуском при 550 о С . Механические свойства материалов определяются их структурой. Проведенные статические и динамические механические испытания подтвердили положительное влияние термической обработки на свойства полученных в работе металлических слоистых композиционных материалов, не смотря на формирование в структуре диффузионных зон.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):31-40
31-40
ОБРАЗОВАНИЕ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ЗАКАЛКИ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
Аннотация
Для повышения эксплуатационных свойств деталей машин все большее распространения получают методы модифицирования поверхностных слоев деталей с использованием источников энергии высокой концентрации, обеспечивающих скорости нагрева порядка 104…105 oC/с. Объектом данных исследований является поверхностная закалка высокоэнергетическим нагревом токами высокой частоты (ВЭН ТВЧ). Данному источнику энергии свойственно весьма сложное распределение энергии по толщине нагреваемого слоя, что может являться причиной образования в глубине материала микрообъемов расплавленного металла, приводящее к существенному снижению качества обрабатываемого изделия. Следовательно, при назначении технологических режимов, необходимо учитывать характерные особенности обработки данными источниками нагрева. Натурные эксперименты проводились на круглошлифовальном станке модели 3Б12, оснащенного дополнительным источником энергии, в качестве которого использовался выносной закалочный контур, реализующий высокоэнергетический нагрев токами высокой частоты. Структурные исследования производили с применением оптической и растровой микроскопии. Математическое моделирование тепловых полей и структурно-фазовых превращений при ВЭН ТВЧ осуществлялось в программных комплексах ANSYS и SYSWELD. Теоретически обоснована и практически доказана возможность возникновения в процессе поверхностной закалки стали 45 с использованием высокоэнергетического нагрева токами высокой частоты с одновременным душевым водяным охлаждением жидкой фазы не на поверхности, а на глубине 0,15…0,2 мм. На основании проведенных исследований сделан вывод о том, что назначать режимы поверхностной закалки с использованием ВЭН ТВЧ с одновременным душевым охлаждением необходимо исходя из наиболее теплонапряженного слоя.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):41-51
41-51
ФОРМИРОВАНИЕ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ СПЕКАНИЕМ ЧАСТИЦ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ
Аннотация
С использованием метода искрового плазменного спекания сформированы гетерофазные железоуглеродистые сплавы на основе частиц разнородных сталей У8 и 12Х18Н10Т, в перлитном и аустенитном состоянии, соответственно. Результаты структурных исследований, выполненных с использованием методов световой и растровой электронной микроскопии, показали, что основными структурными составляющими в полученных композициях являются аустенит, перлит, феррит, мартенсит и карбид хрома. В зонах взаимодействия исходных частиц формируются области переходного химического состава, приобретающие после охлаждения аустенитно-мартенситную структуру. Микротвердость данных областей находится на уровне 6000 - 9000 МПа.
Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2016;(3):52-61
52-61