автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления осесимметричных изделий из высокопрочного чугуна за счёт выбора термомеханических режимов

На правах рукописи

005000834

ПОНОМАРЕВ АНДРЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА ЗА СЧЁТ ВЫБОРА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ

Специальность: 05.02.09 -«Технологии и машины обработки давлением»

1 7 НОЯ 2011

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва 2011

005000834

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Сосенушкин Евгений Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Еленев Сергей Алексеевич, ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

кандидат технических наук, доцент Лисунец Николай Леонидович, НИТУ МИСиС

Ведущая организация ФГУП «НПО «Техномаш»

(г. Москва)

Защита диссертации состоится «6» декабря 2011 года в часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.142.01 в ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» по адресу: 127994, Москва, ГСП-4, Вадковский пер., д.За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения просим выслать по указанному адресу в диссертационный совет Д 212.142.01.

Автореферат разослан « »ноября 2011 года

Учёный секретарь А

диссертационного совета Д 212.142.01. к.т.н¿^ллл/г^-^олосова М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы работы. В машиностроении одной из главных проблем является повышение качества и эксплуатационных свойств изделий при уменьшении затрат на их изготовление. В частности, актуальна задача коренного улучшения качества изделий из чугуна. Чугуны используются для изготовления гильз двигателей внутреннего сгорания и компрессоров, пальцев траков гусеничных машин, шестерен, распределительных и коленчатых валов, зубчатых колес и других изделий. Традиционно эти изделия изготавливаются методами литья с последующей механической обработкой.

Одним из способов повышения прочностных и пластических свойств чугунных изделий является отливка их из чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ), объем производства отливок, из которого с каждым годом возрастает. Этот материал, по сравнению с углеродистой сталью или серым чугуном, обладает рядом преимуществ. ЧШГ характеризуется лучшими литейными свойствами, более плотной структурой, по сравнению с серым чугуном, обладает высоким сопротивлением износу. Для него характерны: высокая теплостойкость, хладостойкость, коррозионная стойкость, он может подвергаться сварке и автогенной резке.

Однако в процессе литья изделий образуется большое количество брака, по характерным литейным дефектам, которые частично можно устранить методами обработки металлов давлением. Поэтому деформирование литых заготовок из чугуна открывает весьма широкие перспективы повышения надежности и долговечности деталей машин и механизмов.

Начиная с 30-х годов прошлого века, были опробованы различные способы деформирования чугуна и установлено, что этот процесс обладает определенной спецификой и существенно изменяет структуру и свойства литых заготовок. Детали трубопроводов, такие как конические переходы, крутоизогнутые отводы, шаровые элементы кранов и многие другие, широко используются в арматуростроении. В зависимости от перекачиваемой по

трубопроводам среды (жидкостей или газов) названные детали могут быть изготовлены из чёрных и цветных металлов и сплавов. В качестве чёрных металлов наиболее распространены конструкционные стали различных марок. Однако для городского коммунального хозяйства широко используют трубы из высокопрочного чугуна, полученные центробежным литьём.

В настоящее время отсутствует опыт изготовления обработкой металлов давлением чугунных деталей трубопроводной арматуры. Поэтому внедрение в промышленность штампованных деталей различной конфигурации из чугуна является актуальной задачей. При этом важно теоретически обосновать допустимые предельные состояния заготовок из чугуна при реализации формоизменяющих и разделительных операций, используя методы теории обработки металлов давлением с учетом потери устойчивости и проанализировать фазовые превращения, провоцируемые деформацией.

Объектом исследования являются изделия осесимметричной формы пространственного (цилиндрические, конические, сферические) и плоского типов, которые необходимо изготавливать пластическим деформированием в условиях всестороннего сжатия или с помощью разделительных операций. Разработка и успешная реализация технологии изготовления изделий названных типов позволит заменить стальные детали, работающие в агрессивных средах и в условиях повышенного износа на штампованные изделия из высокопрочного чугуна.

Целью работы является совершенствование процессов горячей обработки давлением сплошных и полых заготовок из высокопрочного чугуна за счёт обоснования выбора термомеханических режимов и повышение эффективности производства деталей машиностроения заменой стального проката на центробежнолитые осесимметричные заготовки из высокопрочного чугуна.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

- установить требования, предъявляемые к литым заготовкам из высокопрочного чугуна, необходимые для дальнейшей горячей обработки давлением;

- обосновать и выбрать режимы горячей обработки давлением для повышения пластических свойств и последующей термической обработки заготовок из высокопрочного чугуна для обеспечения необходимой твёрдости;

- разработать математические модели формоизменяющих операций штамповки (раздача, обжим) полых поковок из ВЧ-40 инженерным методом, учитывающим потерю устойчивости и критические степени деформации до разрушения;

- установить влияние термомеханических параметров на процессы деформирования и структуру материала;

- выявить взаимосвязи технологических характеристик и напряженно-деформированного состояния заготовок.

Методы исследования. Теоретические исследования, включающие инженерный метод теории обработки металлов давлением, метод анализа потери устойчивости теории пластичности и методы микроструктурного анализа, позволили провести анализ напряжённо-деформированного состояния процесса обжима трубных заготовок, установить влияние относительных геометрических характеристик изделия на технологические параметры и выбрать оптимальный температурный режим для получения качественного готового изделия из высокопрочного чугуна.

Достоверность результатов подтверждается выбранными классическими положениями теории пластичности, экспериментом и практическим использованием результатов работы.

Научная новизна работы заключается в:

- основных взаимосвязях технологических характеристик оценки напряжённо-деформированного состояния пластической области при

выполнении операций раздачи и обжима изделий из высокопрочного чугуна цилиндрической, конической и сферической формы;

- математических моделях разделительных и формоизменяющих операций и полученных основных уравнениях и соотношениях для расчёта энергосиловых параметров при штамповке объёмных и плоских осесимметричных изделий из высокопрочного чугуна;

- установлении степени влияния термомеханических параметров, таких как температура и скорость охлаждения штампованной заготовки, прикладываемое давление, условия трения и др. на структуру полученных изделий из высокопрочного чугуна.

Практическая ценность работы заключается в:

- обосновании возможности применения разделительных операций для изготовления плоских деталей, работающих в условиях повышенного износа, например, звёздочки цепных передач с/х машин, лемех плуга и др.;

- разработке технологических процессов пластического формоизменения заготовок из труднодеформируемых сплавов, таких как чугун и реализации технологий раздачи, обжима и вырубки при изготовлении типовых изделий;

- рекомендациях по выбору термомеханических режимов горячей штамповки чугуна марки ВЧ-40.

Реализация результатов работы. Результаты работы были внедрены в ОАО «Научно-производственная фирма по внедрению научных и инженерно-технических инноваций» (ОАО ВНИТИ), г. Санкт-Петербург.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и одобрены на постоянно действующем научном семинаре кафедры СПД, на III научной конференции «Машиностроение - традиции и инновации» (МТИ - 2010), г. Москва, 2010 г. и на X конгрессе «Кузнец-2010», г. Рязань, 2010 г.

Публикации. Основные положения диссертации отражены в 6 публикациях, включая 4 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения,

четырёх разделов, списка литературы из 107 наименований. Основная часть

5

работы изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 46 рисунков и 6 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, описаны виды чугунов и области их применения.

В первом разделе анализируются возможности обработки давлением чугунов и перспективы их применения в качестве материала для формоизменяющих операций. Этому посвящены работы: Баранова С.А., Витмоззера А., Унксова Е.П., Погодина-Алексеева Г.И., Бриджмена П.А., Тарана Ю.Н., Щербединского Г.В., Галкина В.В., Антонишина Ю.Т., Лисовского A.B., Разинкина A.B. и др. Обоснованы преимущества применения чугунов в качестве материала для работы в агрессивных средах и условиях повышенного износа.

Анализ литературных источников показал, что, по сравнению с другими видами чугунов, наиболее перспективен высокопрочный чугун, как материал, обладающий набором свойств, необходимых для использования обработки давлением.

Проведенные исследования подтвердили способность высокопрочного чугуна к пластической деформации в горячем состоянии и позволили сформулировать требования для выбора химического состава и структуры металлической основы высокопрочного чугуна, подвергаемого горячей пластической деформации:

- низкое содержание серы и фосфора;

- графитовые включения компактной сфероидальной формы;

- отсутствие пор, раковин и других литейных дефектов, которые могут служить местами зарождения трещин;

- однородность структуры с равномерно распределенными и близкими по размерам графитовыми или карбидными включениями;

6

- феррито-графитная структура заготовок.

Проведённый сравнительный анализ существующих методов теории обработки металлов давлением для расчёта технологических параметров процессов обжима и раздачи, таких как: решение дифференциальных уравнений равновесия совместно с условием пластичности (А. Надаи, JI. Прандтль, В.В. Соколовский, Л.Г. Степанский и др.), метод расчёта деформирующих сил по приближённым уравнениям равновесия и условию пластичности (Г. Закс, Э. Зибель, С.И. Губкин, ИМ. Павлов, Е.П. Унксов, А.И. Целиков, ДА. Шофман и др.), метод линий скольжений (М. Леви, Г. Генки, A.A. Ильюшин, Р.И. Непершин, В.В. Соколовский, Э. Томсен, А.Д. Томленов, Л.А. Шофман, И.П. Ренне и др.), метод верхней оценки (В. Джонсон, Х.Кудо, Л.Г. Степанский), метод сопротивления материалов пластической деформации (Г.А. Смирнов-Аляев), метод баланса работ (А.Ф. Головин, Э. Зибель, И.Л. Перлин, С.Н. Петров и др.), визиопластический метод (Э. Томсен), позволил обосновать выбор метода составления и совместного решения приближённых уравнений равновесия и пластичности для анализа силового режима ряда процессов обработки металлов давлением.

В завершении первого раздела сформулирована цель работы и поставлены задачи исследования.

Множество осесимметричных изделий отличается многообразием форм, поэтому для обоснования выбора объектов исследования во втором разделе представлен фрагмент классификации полых деталей арматуры по признакам наружной и внутренней поверхности. Для изделий выбранных форм: в виде полых шаров; фланцев, имеющих конические поверхности, разработаны математические модели, позволяющие рассчитывать энергосиловые параметры процессов деформации при обжиме, раздаче и вырубке осесимметричных изделий из высокопрочного чугуна.

В основе математической модели лежит один из классических методов расчёта напряжённо-деформированного состояния заготовки - совместное

решение дифференциальных уравнений равновесия с условием пластичности.

7

Дифференциальные уравнения равновесия для осесимметричного деформирования могут быть представлены в следующем виде:

да. '1 1 J__

& Л *1-- К

да.

р—- + Г Эр р

—-—~ +

К К '

'на

К

= 0;

Бша

кК «о &

= 0,

(1)

где ар, ае, а2 - нормальные напряжения, действующие соответственно в меридиональном, широтном и нормальном к срединной поверхности направлениях; тр2 - касательное напряжение, вызванное действием сил трения, направленное по касательной к меридиану; Яр и - радиусы кривизны срединной поверхности в меридиональном и широтном сечениях; р - радиус, характеризующий расстояние рассматриваемого элемента от оси симметрии; а - угол между касательной к срединной поверхности в меридиональном сечении и осью симметрии.

Во многих случаях анализа формоизменяющих операций листовой штамповки оказывается вполне приемлемым использование дифференциального уравнения равновесия:

й?СТс >—ь

ф

- + аг

.,рс&] цр

I +— -сг0—:— вар) эта

/

Л Щ

\

= 0.

(2)

Поле деформаций определяется из совместного решения уравнения связи

(3)

с1гр - с1г{) - с1г- ск- - р и постоянства объёма

¿£0 + с!гр + с!е2 = 0. (4)

Для криволинейного контактного участка очага деформации при осевой симметрии деформирования при постоянстве толщины заготовки и радиуса кривизны в меридиональном сечении введены следующие геометрические соотношения:

Re = Rp- a/sin a; p = R9cos a = RpCos a-а; dp = -RpSina da, b = а/Rp, (5) где a - расстояние центра кривизны срединной поверхности заготовки в меридиональном сечении от оси симметрии заготовки.

Оставаясь в рамках общепринятых при анализе допущений, а именно: ср, св и CTZ - главные нормальные напряжения, равномерно распределённые по толщине заготовки; элементарные силы отнесены к срединной поверхности; материал заготовки подчиняется условию пластичности Треска-Сен-Венана (величина меридиональных напряжений не зависит от формы матрицы: ое = -os (обжим), Се = as - ар (раздача); девиаторы напряжений и приращений деформаций подобны и коаксиальны и процесс деформирования монотонен. Для определения напряжений при деформировании высокопрочного чугуна были рассмотрены решения для частных случаев формоизменения: а) обжим коническим инструментом:

ffp = -2<т,(1 + ntfgtx^l -J^J - Р*. Л;

б) обжим инструментом с криволинейной образующей:

ср = -as /(l - ц2 Xcosa - A)[(l - ц2 Xcos a - И""-"' cos a0) н + 2 • n(e'(°°-c')sina0 -sina)+ (J • e^-^cosa,, - 6)}

в) раздача коническим пуансоном:

<у„ = -av

1 +

tga

1-1*

г) получение плоского внутреннего фланца: crp =-2at(l + ^c/gaí 1-

(6)

(7)

(8)

(9)

где (3- коэффициент Лоде (при расчётах принят р = 1,115).

С учётом того, что <т5/св при сжатии высокопрочного чугуна существенно меньше, чем при растяжении теоретический анализ показал, что раздача трубных заготовок из высокопрочного чугуна возможна только при малых относительных деформациях.

Влияние напряжений <з7 на поле деформаций прослеживается зависимостью:

од + сп — 2ст-ск:=—--2-(8)

Полагая А постоянным, принято уравнение для определения толщины стенки в процессе деформации

%

как определяющее геометрические показатели формоизменяющих операций. Для конкретных случаев определён показатель степени А формоизменяющих операций при обжиме коническим

5 = 5о(Д3/р)[,+(1+^аХ1-'-о/рМ2-(1+^2аХ1-'-о/р)] (Ю)

и сферическим инструментом

Л = 1уо(Й3/р)К2-''о/рХ1-^О/^)И1+''О/Р(1-0,55о /Д,Й (10)

где - радиус заготовки по срединной поверхности, во - толщина стенки трубной заготовки.

При обжиме трубной заготовки для производства полуфабриката пробки шарового крана введена формула определения относительной высоты заготовки с учётом потери устойчивости:

К =б П1)

^ 'У 1 - 0,0056а'/!» / Д,2 ' где Ь0 - первоначальная высота трубной заготовки, а' - числовой коэффициент, зависящий от свойства материала (для ВЧ-40 принят а' = 0,27).

При расчёте и построении графиков зависимости напряжений от геометрических параметров изделия принято условие начала деформации при достижении нормальным напряжением величины предела текучести (Р=1,115).

a t> « л 4 к Й г, 0. « ад и si si '■/■ si; si я w

-f ^ ? —- ■■

-■»¿■■e.4

hnt 5,. при ofe»» а шар в йвисимйстог (рения

& <} ~ -v -f

-iP^.i-JIV

s N

f 1'JfSj NN...;;

js

-vC^-iJ.ii*

----а^ВД

.......«flijrftf&l:

---

Изменение tip при о&мшс на конус t зависимости от трмшя

Рис. 1. Графики зависимостей радиальных напряжений при обжиме.

Поскольку деформация высокопрочного чугуна должна осуществляться в узком температурном диапазоне и при температурах выше точки фазовых превращений принято, что напряжение текучести постоянно и не зависит от температуры (as' = const) (рис. 1, рис. 2).

Si) -rU fiVl 68A п.г 75 78J

-—----

---.......

.......- ■■ flS<M--0.5!

femm л при рлтче конусом в уависпмоспда трепня

Изменение при радаче конусом в заввоиошоттрещш Рис. 2. Графики зависимостей напряжений при раздаче.

Из графиков видно, что трение при обжиме конусом наиболее существенно влияет на напряжение в деформируемом теле, чем в других проведённых операциях. Данное явление позволяет сделать вывод о возможности расчёта энергосиловых параметров для приведённых операций обжима и раздачи без учёта сил трения.

В разделе проведён анализ разделительных операций листовых заготовок из ВЧ-40. Поэтому вырубка-пробивка плоских изделий из ВЧ-40 так же должна осуществляться в узком температурном диапазоне, что позволяет получить полуфабрикаты высокой степени точности при малых нагрузках. Холодная вырубка чугунных изделий ничем не отличается от холодной вырубки хрупкого материала, однако высока вероятность появления трещин на поверхности среза и их распространения в глубинные слои, поэтому необходима температурная интенсификация.

В третьем разделе описаны методики проведения экспериментов с приведением технологий, используемых для проверки теоретических положений. Эксперименты по отработке разработанной технологии проводились на гидропрессах марок ДБ2432А и П3234А номинальными силами 1,6 и 2 МН соответственно в лаборатории кафедры «Системы пластического деформирования» ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН». Замеры и проверка геометрических характеристик, полученных изделий проводились в метрологической лаборатории ГИЦ ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН».

г) Д) е)

Рис. 3. Примеры изделий, полученных из трубных заготовок из

высокопрочного чугуна: а) конус, б) пробка шарового крана, в) диск, г)

звёздочка, д) гайка накидная, е) плоский фланец 12

На гидропрессе П3234А из центробежнолитых труб ВЧ-40 были получены изделия для деталей типа: «конус», «сфера», «плоский диск» и «звёздочка»; на гидропрессе ДБ2432А - «гайка накидная» и «плоский фланец» (рис. 3).

Одним из технологических процессов получения готового изделия из трубных заготовок являлся обжим конической детали. Технология изготовления «переходника конического» Dy=100 мм включала: отрезку мерной трубной заготовки с толщиной стенки 6 мм, внешним диаметром 119,8 мм и длиной 100 мм; предварительный нагрев до 1100°С; обжим заготовки в конической матрице с углом а = 17°34' до внешнего диаметра 56,46 мм, с калибровочным размером L^, = 5 мм. Минимальный коэффициент обжима в этом примере составляет Ко6ж = 0,5. В качестве смазки применялся графит, но т.к. деформация происходила при достаточно высоких температурах, был принят коэффициент трения ц = 0,35. Изделие было получено в горячем состоянии, поэтому допуски и припуски назначались в соответствии с ГОСТ 7505 - 89. Также были проведены успешные эксперименты по получению данной детали в холодном состоянии без нарушения сплошности.

Другим примером является технология изготовления «пробки шарового крана» с проходным диаметром Dy=100 мм включала: отрезку мерной трубной заготовки с толщиной стенки 6 мм, внешним диаметром 119,8 мм и длиной 114,3 мм; предварительный нагрев до 1100°С; осадку плоским бойком в сферическую матрицу до высоты полуфабриката 104 мм с последующим нагревом до 1100°С; обжим заготовки в сферических матрицах до внешнего диаметра 126,6 мм, причём получен диаметр проходного сечения равный 80,2 мм. Минимальный коэффициент обжима составляет К0бж = 0,68. Смазка -графит, был принят коэффициент трения ц = 0,35. Допуски и припуски назначались в соответствии с ГОСТ 7505 - 89.

В результате экспериментальной штамповки толщина стенки данного изделия на разных участках отличалась от первоначальной, что подтверждено измерениями толщины стенки на микрометрическом приборе Tubular Micrometer с ценой деления 10 мкм.

Технология изготовления «гайки накидной» включала: отрезку мерной трубной заготовки с толщиной стенки 6 мм, внешним диаметром 119,8 мм и длиной 65 мм; предварительный нагрев до 1100°С; обжим верхней части длиной Ь = 20 и внутренним радиусом 10 мм заготовки в конической матрице с углом а = 17°34'; нагрев до 1100°С; обжим верхней части конической матрицей с углом а = 56°48'; нагрев до 1100°С и обжим плоским бойком до высоты изделия Н = 51 мм. Минимальный коэффициент обжима составляет Ко6ж = 0,69. Для уменьшения трения использовалась графитовая смазка, как и в предыдущих примерах, был принят коэффициент трения р. = 0,35. Допуски и припуски назначались в соответствии с ГОСТ 7505 - 89.

В результате экспериментов по получению плоского фланца было получено изделие данного типа с порывами по краю и плоскости фланца на глубину Ь ~ 0,5э (з - толщина фланца). Как видно из рис. 3, е нарушение сплошности образуется в зоне раздачи, что можно предотвратить, увеличив количество переходов и соблюдением строгого температурного режима.

Технологии получения плоских деталей из высокопрочного чугуна аналогичны технологиям получения таких же деталей из сталей, за исключением того, что производился нагрев плоской заготовки до Т =1100°С (см. рис. 3, в, г). Поскольку в настоящее время производство плоских заготовок из чугуна отсутствует из-за неудачного опыта его прокатки, поэтому необходимы альтернативные технологии их получения. Были проведены эксперименты по получению полуфабрикатов плоских заготовок продольной осадкой центробежнолитых труб из ВЧ-40. Осадка производилась плоскими бойками в 2 перехода при температуре Т=900...1100°С без нагрева инструмента. Первый переход осуществлялся на величину хода ползуна 35 мм. Затем следовал повторный нагрев и осадка на плоскость.

Для каждой технологической схемы представлены примеры рабочей оснастки и оборудования

Четвёртый раздел посвящен микроструктурному и дюраметрическому анализу исходных заготовок и полученных изделий. На основании данного

14

анализа сделаны выводы по совершенствованию технологии штамповки чугунных изделий путём деформации с наведёнными структурными превращениями.

Для оценки структуры и свойств исходной заготовки и полученного полуфабриката проводились металлографические исследования и измерение микротвёрдости металлической основы чугуна.

Микроструктурный анализ штампованных изделий выявил: отсутствие микротрещин, ферритно-цементитную смесь в качестве матрицы, с достаточно высокой твёрдостью тонкую ферритную оболочку вокруг шаровидного графита после деформации. Изменение структуры чугуна связано с протеканием превращения переохлаждённого аустенита в процессе деформации. Аустенит в процессе нагрева заготовки до 1100 °С обогащался углеродом, за счёт диффузионного растворения графитовых включений, а затем превращался, при ускоренном охлаждении в штампе, в дисперсную пластинчатую ферритно-цементитную смесь (сорбит), которая имеет более высокую твёрдость, чем изначальная структура. С этим, в основном, и связано упрочнение чугуна после деформации. Вклад пластической деформации в упрочнение невелик, т.к. не наблюдается заметной текстуры металлической основы в результате деформации, поскольку прошедшая рекристаллизация устраняет полученную текстуру.

Микроструктурный анализ проводился для трёх типов изделий:

1. «Пробки шарового крана». Характерной особенностью реализованной технологии является то, что по краям заготовки преобладают напряжения сжатия, в то время как в средней части - напряжения растяжения в результате раздачи с направленной потерей устойчивости. Из заготовки и полученного полуфабриката вырезались образцы, и проводился микроструктурный анализ. Заготовка имеет достаточно однородную структуру, где шаровидный графит включён в ферритную матрицу. Исследования микроструктуры чугуна после деформации показали, что напряжения в наружных поверхностных слоях стенки шара приводят к вытягиванию графитовых включений в продольном

15

направлении (рис. 4, а). В поперечном направлении графитовые включения сохраняют близкую к шаровидной форму (рис. 4, б).

После деформации также наблюдается изменение структуры металлической основы чугуна, в которой преобладает дисперсный пластинчатый сорбит, и сохраняются отдельные зёрна феррита. Причём вблизи графитовых включений сорбита больше. Об этом же свидетельствует повышение микротвёрдости до НШо = 3000 - 3600 МПа, так и достаточно большой разброс при измерении (в зависимости от места измерения ЛН10о = ±250-300 МПа).

Рис. 4. Микроструктура чугуна с шаровидным графитом после деформации в зоне обжима: а) продольный разрез; б) поперечный разрез (х500).

Табл. 1. Изменение твёрдости Нюо по сечению образца, [МПа]

Зоны и направления Расстояние от внешней поверхности, мм

0 1 2 3 4 5 6 7 8 8,5

Обжим - поперечное - продольное 2320 2990 3330 3480 3340 3600 3490 3790 - 3190 3460 - 3670 3510 2300

Раздача - поперечное - продольное 4240 3600 3250 3600 3490 - 3470 3300 3180 3590 2970

3120 (на 5,5 мм)

Данные по измерению твёрдости представлены в табл. 1. Микротвёрдость по толщине на различных участках пробки шарового крана в поперечном и продольном направлениях отличается незначительно. Пониженная твёрдость вблизи поверхности (50 - 100 мкм от поверхности Нюо = 2300 - 2900 МПа) связана с обезуглероживанием поверхностного слоя в процессе нагрева. Относительно небольшое изменение Нюо по сечению указывает на то, что сформировавшаяся структура (сорбит с отдельными включениями зёрен феррита) достаточно однородна.

2. «Гайка накидная». Для микроструктурного анализа рассматривался продольный срез в опасном сечении - зона перехода стенки во фланец.

По твёрдости ферритно-цементитная смесь соответствует трооститу. В зоне внутреннего радиуса слой со структурой феррита и мелкопластинчатой ферритно-цементитной смеси без включений графита толщиной 0,1 мм. Далее -ферритно-цементитная смесь без графитовых включений толщиной 0,4 мм. В центральном слое наблюдаются вытянутые включения графита поперёк изделия, что свидетельствует о значительных напряжениях сжатия, но без признаков разрыва. По внешнему радиусу структуры аналогичны структурам образца внутреннего радиуса. По всему изделию вокруг графита наблюдается оболочка из феррита. С учётом данных микроструктурного анализа сделаны рекомендации о температурных режимах получения данного вида изделия.

3. «Плоская деталь». Микроструктурный анализ вырубленного полуфабриката выявил, что на поверхности имеется тонкий светлый слой толщиной 0,15 - 0,2 мм, состоящий из феррита. Это является следствием обезуглероживания поверхности при нагреве до температур деформации (1100 °С) без защитной атмосферы. Шаровидный графит практически не изменяет своей формы (в средней части вырубаемой заготовки), что говорит о малой степени деформации или её отсутствии, т.к. её концентрация наблюдается вблизи режущих кромок.

На краю полуфабриката изменение микроструктуры происходит только на расстоянии 20 мкм от края заготовки, но вглубь заготовки микроструктура не изменяется.

По результатам исследования структуры и твёрдости детали типа «звёздочка цепной передачи» выявлено следующее.

Так же как и на плоском диске видимых трещин и других глубоких дефектов на поверхности зуба и впадины (поверхности вырубки) - нет, однако, имеет место небольшой заусенец, образовавшийся из-за неточности позиционирования инструмента. Поверхностные дефекты (заусенцы) глубиной до 0,05 - 0,1 мм, которые легко удаляются последующей механической обработкой. Изменение твёрдости по сечению звёздочки связано с различными условиями охлаждения заготовки. При оптической микроскопии отличия по структурному изменению по объёму изделия слабо выявляются. Более наглядно отличия проявляются при замере микротвёрдости по сечению изделия. Достаточная пластичность высокопрочного чугуна при вырубке обеспечивается фазовыми превращениями в процессе деформации. Фазовые превращения в процессе деформации (ТРИП-эффект) позволяют судить о возможности достижения более высоких показателей пластичности при данных условиях деформации, а использование ВЧШГ в производстве штампованных полуфабрикатов позволит значительно повысить показатели долговечности получаемых изделий.

Анализируя форму графитовых включений в образцах деформированных чугунов, можно отметить, что графитовые включения вытягиваются в направлении преимущественного течения металла, при этом даже после достижения критических деформаций (деформаций, после которых происходит зарождение трещин в металлической основе) остается возможность для дальнейшей деформации заготовок в другом направлении. Изменение траектории течения металла возможно либо при переориентации оси заготовки относительно оси преимущественного течения металла, либо при комбинации

различных способов обработки металлов давлением.

18

Еще одним из эффективных способов повышения механических и эксплуатационных свойств ВЧШГ является термическая обработка. Выбор режима термической обработки производится исходя из требуемых свойств чугуна в детали, исходной микроструктуры и химического состава чугуна. Основным параметром у ВЧ-40, подвергнутого пластической деформации, которым можно управлять с помощью термической обработки, является процентное содержание феррита и перлита в чугуне. Приведенные режимы термообработки позволяют в определенных пределах регулировать пластические, прочностные и эксплуатационные свойства чугуна. При длительном высокотемпературном отжиге достигается некоторое скругление острых краев деформированных графитовых включений, за счет диффузии графита в металлическую основу.

Исходя из перечисленного выше, сделаны следующие рекомендации:

- для получения высокой степени деформации необходимо совмещать технологические операции с разными направлениями течения металла;

- наиболее оптимальным термическим режимом является температурный предел Т = 900 - 1100 °С;

- при создании напряжений всестороннего сжатия ВЧ-40 успешно деформируется в холодном состоянии с силами в 3 - 4 раза выше горячей штамповки;

- следует учитывать скорость охлаждения для высокопрочного чугуна, которая определяется из С-диаграммы превращения аустенита в мартенсит.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая

задача, имеющая существенное значение для машиностроительного

производства, заключающаяся в совершенствовании процессов горячей

обработки давлением сплошных и полых осесимметричных заготовок из

высокопрочного чугуна, за счёт обоснования выбора термомеханических

19

режимов штамповки, что позволяет произвести замену стального проката на центробежнолитые заготовки из чугуна.

2. Установлены взаимосвязи энергосиловых, геометрических и технологических характеристик, позволяющие оценить поля напряжений и деформаций в пластической области заготовки для обоснованной разработки технологических процессов пластического формоизменения труднодеформируемых сплавов, таких как чугун. Установлены требования, предъявляемые к литой заготовке из ВЧ, необходимые для дальнейшей горячей обработки давлением, в частности: определены оптимальный химический состав высокопрочного чугуна, способ получения и вид матрицы литых заготовок.

3. На основе теоретического анализа с использованием инженерного метода разработана математическая модель операций раздачи и обжима изделий из высокопрочного чугуна. Получены основные соотношения для расчёта энергосиловых параметров разделительных и формоизменяющих операций по изготовлению изделий данного типа. Установлены режимы обработки, при которых радиальные напряжения при обжиме не превышают по модулю с=135 МПа, при раздаче - 180 МГТа.

4. На основе металлографического и дюраметрического анализа микроструктуры исходной заготовки и полученных изделий выявлены характерные особенности структуры высокопрочного чугуна, сопровождающие и делающие более благоприятным процесс деформирования. Установлено, что сплошность штампованных изделий при раздаче не нарушается даже при приложении растягивающих напряжений до 200 МПа, при обжиме - возможно приложение напряжений до 1500 МПа (в холодном состоянии). Анализ фазовых превращений высокопрочного чугуна позволил назначить оптимальный термический режим для его успешного деформирования без нарушения сплошности материала: нагрев до Т=1000 - 1050°С и деформация при высоких скоростях охлаждения (т = 80 °С/с), либо при постоянном поддержании температуры выше точки А3.

20

5. Полученные результаты рекомендуется использовать в машиностроительном производстве, связанном с изготовлением полых и плоских деталей, работающих в агрессивных средах ив условиях повышенного износа. Разработанные технологические переходы для получения различных изделий горячей обработкой давлением приняты к внедрению в ОАО «Научно-производственная фирма по внедрению научных и инженерно-технических инноваций» (ОАО ВНИТИ), г. Санкт-Петербург что подтверждает достоверность теоретических положений.

6. Результаты работы рекомендуется использовать в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлению 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилю «Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечно-штамповочных производств».

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях.

Статьи в изданиях, входящих в «Перечень периодических изданий, рекомендованных ВАК России для опубликования основных результатов диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук»:

1. Пономарев A.C., Сосенушкин E.H., Климов В.Н. Перспективные процессы деформации чугуна с шаровидным графитом // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. - 2010. - №6. - С. 32-35.

2. Пономарев A.C., Сосенушкин E.H., Артес А.Э., Климов В.Н. Влияние обработки давлением на микроструктуру и качество изделий из высокопрочного чугуна // Вестник МГТУ «Станкин». - 2011. - №3 (15). - С. 115 -120.

3. Пономарев A.C., Сосенушкин E.H. Напряжения при деформировании высокопрочного чугуна // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2011. - Вып. 4. - С. 72 - 76.

21

4. Пономарев A.C., Артес А.Э., Сосенушкин E.H. Технология обжима трубных заготовок из ВЧ-40 // Вестник МГТУ «Станкин». - 2011. - №4 (16). - С. 43-45.

Статьи в других изданиях:

5. Пономарев A.C., Сосенушкин E.H. Исследование технологических возможностей разделительных операций для получения полуфабрикатов из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Состояние, проблемы и перспективы развития кузнечнопрессового машиностроения и кузнечно-штамповочных производств: Сб. докладов и материалов X Конгресса «Кузнец-2010». - Рязань, 2010. - С. 226 - 229.

6. Климов В.Н., Сосенушкин E.H., Пономарев A.C. Перспективы получения плоских чугунных деталей с помощью разделительных операций // Материалы III всероссийской научной конференции «Машиностроение -традиции и инновации» (МТИ - 2010). Секция «оборудование машиностроительного производства». Сб. докл. - М.: МГТУ «Станкин», 2010. -С. 69 - 73.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пономарев Андрей Сергеевич

Совершенствование технологии изготовления осесимметричных изделий из высокопрочного чугуна за счёт выбора термомеханических режимов

Подписано в печать 31.10.2011. Формат 60 90 1/16. Бумага 80 г. Усл. печ. л. 2,00. Тираж 110 экз. Заказ 179.

Отпечатано в Издательском центре ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин» 127055, Москва, Вадковский пер., За Тел.: 8(499) 973-31-93

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ИСТОЧНИКАМ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Технология обработки давлением чугунов.

1.1.1. Методы прокатки чугунов.

1.1.2. Ковка чугунов.

1.1.3. Прессование чугунов.

1.1.4. Штамповка чугунов.

1.2. Влияние деформации на структуру и свойства ВЧШГ.

1.3. Технология получения заготовок из высокопрочного чугуна.

1.4. Пластичность чугуна и пути её повышения.

1.5. Применение высокопрочного чугуна в промышленности.

1.6. Методы расчёта напряжённо-деформированного состояния в очаге деформации.

1.7. Цель и задачи исследования.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 1.

РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА.

2.1. Напряжённо-деформированное состояние трубных заготовок при обжиме.

2.2. Напряжённо-деформированное состояние трубных заготовок при раздаче.

2.3. Напряжённо-деформированное состояние при разделительных операциях и влияние параметров инструментов.

2.4. Влияние химического состава и температуры на свойства и напряжённо-деформированное состояние высокопрочного чугуна во время обработки давлением.

2.5. Технологические возможности деформации высокопрочного чугуна.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 2.

РАЗДЕЛ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА

РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

3.1. Технологический процесс обжима центробежно-литых труб.

3.1.1. Обжим коническим инструментом.

3.1.2. Обжим сферическим инструментом.

3.1.3. Получение донной части.

3.2. Разделительные операции на ВЧ-40.

3.2.1. Технология получения плоского изделия простой формы из высокопрочного чугуна.

3.2.2. Технология получения плоского изделия со сложным контуром.

3.3. Штамповка плоского фланца.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3.

РАЗДЕЛ 4. МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

ШТАМПОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ.

4.1. Структура заготовок из центробежно-литых труб.

4.1.1. Изменение структуры после обжима сферическим инструментом.

4.1.2. Анализ структуры в зоне перехода в плоский фланец.

4.2. Изменение структуры после разделительных операций на ВЧ-40.

4.2.1. Анализ структуры плоской заготовки простой формы из высокопрочного чугуна после вырубки.

4.2.2. Анализ структуры плоского изделия сложной формы после вырубки.

4.3. Термо-механический режим для деформации ВЧ-40.

ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 4.

Чугун широко применяют как конструкционный материал для изготовления различных деталей. По сравнению со сталями чугун имеет следующие преимущества: хорошо работает на трение, износостоек, гасит вибрацию, т.к. малочувствителен к концентраторам напряжения, в частности, при циклических нагрузках. Однако уступает в конструктивной прочности из-за невысокого уровня вязкости, сопротивлении разрушению, что может быть обусловлено, с одной стороны, наличием графитных частиц, а с другой — дефектами структуры литого металла [1].

Традиционное разделение материалов на стали и чугуны, основанное на количественном содержании в них углерода, предполагает, что пластическая деформация применима только для сплавов, содержащих менее 2% С. Чугун как материал, содержащий в своей структуре свободный графит можно классифицировать по< ■ группам в зависимости от формы графитовых включений:

1. Чугуны с пластинчатым графитом (ЧПГ) или серые чугуны

СЧ).

2. Чугуны с хлопьевидным графитом (ЧХГ) или ковкие чугуны

КЧ).

3. Высокопрочные чугуны (ВЧ), которые в свою очередь делятся на чугуны с шаровидным графитом (ЧТТТГ) и чугуны с вермикулярным графитом (ЧВГ).

Начиная с 30-х годов прошлого века, были постепенно опробованы различные способы деформирования чугуна. Установлено, что процесс деформирования чугуна обладает определённой спецификой и существенно изменяет структуру и свойства литых заготовок. Однако разработку способов деформирования вели по образцу стальных изделий, то есть без учёта особенностей чугуна, как 5 графитсодержащего материала. Практически отсутствуют исследования, направленные на регулирование формы и распределение графитовых включений в объёме деформированного изделия; не использованы возможности управления анизотропией структуры и свойств деформированного чугуна применительно к условиям работы конкретной детали (прилагаемые нагрузки и другие технические условия)

В настоящее время стоит задача коренного улучшения качества изделий из чугуна. Чугуны используются: для изготовления гильз в моторостроении и при производстве компрессоров, при производстве пальцев траков гусеничных машин, шестерен, распределительных и коленчатых валов, зубчатых колёс, звёздочек цепных передач, деталей трубопроводной арматуры и других изделий. Традиционно эти изделия изготавливаются методами литья. При литье образуется большое количество брака, кроме того детали, полученные литьём, обладают большим .количеством литейных дефектов, которые частично устраняются методами обработки металлов давлением. Поэтому замена литых заготовок из чугуна на. деформированные открывает широкий перспективы по повышению надёжности и долговечности машин и механизмов, снижению их массы.

Наиболее радикальным способом повышения прочностных и пластических свойств чугунных изделий является отливка их из чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ), объём производства отливок из которого с каждым годом возрастает. Этот материал по сравнению с углеродистой сталью или серым чугуном обладает рядом преимуществ. ЧШГ характеризуется лучшими литейными свойствами, более плотная структура его по сравнению с серым препятствует проникновению кислорода вглубь отливки, что повышает его коррозийную стойкость.

ЧШГ обладает высоким сопротивлением износу (табл. 1, 2) [2, 3]. Для него характерны высокая теплостойкость, хладостойкость, он может 6 подвергаться сварке и автогенной резке. Он с успехом используется для отливок, работающих под большим давлением.

Табл. 1.

Сравнительные механические характеристики ВЧ-40 и стали

Материал Механические свойства отливок ств <70.2 5Р, % НВ, МПа

МП а не менее

ВЧ-40 400 300 10 1560- 1970

Сталь 10 340 210 31 1430

Сталь 20 420 250 25 1630

Табл. 2.

Механические свойства ВЧ-40 по ГОСТу 7293-84

Характеристика механических свойств Значение ств, МПа 400-550 с0 2, МПа 300-400

5„, % 10,0-20,0 кси, кДж/м2 5,0 - 7,0

НВ, МПа 1560- 1790 ас, МПа 2000 - 2200 аи, МПа 600 - 700

Стрела изгиба при расстоянии между опорами 30 ■ 20-30 ' ' •' мм в, МПа 75000

Е, МПа 16-Ю4 оус, МПа гладкий образец 25 надрезанный образец —

Кроме того, компактная шаровидная форма графита, имеющая наименьшее отношение площади поверхности к объёму в наименьшей степени ослабляет рабочее сечение отливки и не оказывает такого сильного надрезывающего действия на металлическую основу, как пластинчатая форма, что способствует уменьшению концентрации напряжений вокруг включений графита.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая существенное значение для машиностроительного производства, заключающаяся в совершенствовании процессов горячей обработки давлением сплошных и полых осесимметричных заготовок из высокопрочного чугуна, за счёт обоснования выбора термомеханических режимов штамповки, что позволяет произвести замену стального проката на центробежнолитые заготовки из чугуна.

2. Установлены взаимосвязи энергосиловых, геометрических и технологических характеристик, позволяющие оценить поля напряжений и деформаций в пластической области заготовки для обоснованной разработки технологических процессов пластического формоизменения труднодеформируемых сплавов, таких как чугун. Установлены требования, предъявляемые к литой заготовке из ВЧ, необходимые для дальнейшей горячей обработки давлением, в частности: определены оптимальный химический состав высокопрочного чугуна, способ получения и вид матрицы литых заготовок.

3. На основе теоретического анализа с использованием инженерного метода разработана математическая модель операций раздачи и обжима изделий из высокопрочного чугуна. Получены

104 основные соотношения для расчёта энергосиловых параметров разделительных и формоизменяющих операций при изготовлении полых осесимметричных изделий. Установлены режимы обработки, при которых радиальные напряжения при обжиме не превышают по модулю а = 135 МПа, при раздаче - 180 МПа.

4. На основе металлографического и дюраметрического анализа микроструктуры исходной заготовки и полученных изделий« выявлены характерные особенности структуры высокопрочного чугуна, сопровождающие и делающие более благоприятным процесс деформирования. Установлено, что сплошность штампованных изделий при раздаче не нарушается даже при приложении растягивающих напряжений до 200 МПа, • при обжиме — возможно приложение напряжений до 1500 МПа (в холодном состоянии). Анализ фазовых превращений! высокопрочного чугуна позволил* назначить благоприятный термический режим для его успешного деформирования без нарушения сплошности материала: нагрев до Т=1000 - 1050°С и деформация при высоких скоростях охлаждения (т = 80 °С/с), либо при постоянном поддержании температуры выше точки >А3.

5. Полученные результаты рекомендуется использовать в машиностроительном производстве, связанном с изготовлением полых и плоских деталей, работающих в агрессивных средах и в условиях повышенного износа. Разработанные технологические переходы для получения различных изделий горячей обработкой давлением приняты к внедрению в ОАО «Научно-производственная фирма по внедрению научных и инженерно-технических инноваций» (ОАО ВНИТИ), г. Санкт-Петербург что подтверждает достоверность теоретических положений.

6. Отдельные результаты рекомендуется использовать в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлению

151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение

105 машиностроительных производств» по профилю «Конструкторско-технологическое обеспечение кузнечно-штамповочных производств».

1. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Т. 4. Чугун. Колл. авторов под ред. кандидатов техн. наук Жукова А. А. и Шермана А.Д. -М.: Машиностроение, 1969 248 с,: табл. 212, ил. 178.

2. Ващенко К.И., Софрони Л. Магниевый чугун. Изд. 2-ое-доп. и прераб. Киев: Машгиз, 1960. — 487 с.

3. Витмоззер А. Деформация чугунов // Проблемы современной металлургии. 1955.-№4(22)-С. 104-117.

4. Технология получения сортового проката из белого чугуна: Информ. листок / Днепропетр. металлург, ин-т. Киев: Реклама, 1986. — 2 с.

5. Ветер В.В., Трайно А.И., Кугушин A.A. и др. Технологические особенности производства профилей и листов из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Сталь — 1999. №4. - С. 42 - 46.

6. Агапова Л.И., Ветрова Т.С., Жуков A.A. Особенности структуры и свойств белого деформируемого чугуна, легированного ванадием, ниобием и титаном // Металловедение и термическая обработка металлов 1982. - № 5. - С. 55 - 58.

7. Вареник П.А., Горенко В.Т., Захарченко Э.В., Левченко Ю.Н. Отливки из чугуна с шаровидным и вермикулярным графитом. Киев: Наукова думка, 1986. - 248 с.

8. Щербединсикй Г.В. Чугун как перспективный материал XXI столетия // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2005. — №7. с. 83-93.

9. Унксов Е.П., Бережковский Д.И. Исследование ковки, штамповки и прокатки чугуна со сфероидальным графитом // Вестник машиностроения. 1953. —№12 — С. 29 - 35.

10. Бережковский Д.И., Унксов Е.П. Обработка давлением в горячем состоянии высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Получение отливок из высокопрочного чугуна. — М: Изд-во АН СССР, 1955.-С. 139-149.

11. Титенский Э.Г., Петрушин Г.Д. Влияние предварительной пластической деформации на свойства высокопрочного чугуна // Вопросы металловедения и физики металлов / Сб. ст. — Тула, 1977. -С.142- 146.

12. Пат. 53-20448 Япония, МКИ С 21 D 7/14./Ханаи Кэнъити, Фукимура Цукасса / Ниппон киндзоку к.к. Заявл. 06.09.71; Опубл. 27.06.78.-4 с.

13. Губкин С.И., Руденок И.И., Юшков A.B. Деформируемость серого и ковкого чугуна. / Сб. научных трудов физико-технического института АН БССР, вып. 2. Минск, 1955. - С. 3 - 15.

14. Морозова И.Г., Галкин С.П., Потапов Н.И. и др. Структура и свойства литого и деформированного хромистого чугуна. М.: МИСиС. Обработка металлов давлением. Теория и технология, 1984. — Сборник науч. тр. №153. - С. 58 - 63.

15. Баранов С.А. Пластичный белый чугун // Сообщения всес. ин-та металлов / Сб. ст. M.-JL: Гос. научно-технич. изд-во. - 1931. - №8. - С. 22-25.

16. Погодин-Алексеев Г.И. Обработка давлением отливок белого чугуна // Вестник машиностроения. — 1951. — №14. — С. 57 — 60.

17. Жуков A.A., Сильман Г.И. и др. Износостойкие отливки из комплексно-легированных белых чугунов. М.: Машиностроение, 1984 - 104 с.

18. A.c. 1139760 СССР, МКИ4 С 21 D 9/38/ М.Е. Фрейдензон, Б.Г. Ветров и др.; Днепропетровский металлург, ин-т. №3588007/22-02; Заявл. 28.04.83; Опубл. 15.02.85, бюл. №6 // Открытия. Изобретения. -1983.-№6.

19. A.c. 1046302 СССР, МКИ3 С 21 D 5/04/ Ю.Н. Таран, П.Ф. Нижниковская и др.; Днепропетр. металлург, ин-т. №3390552/22-02; Заявл. 26.02.82.; Опубл. 07.10.83, бюл. №37 // Открытия, изобретения. -1983.-№37.

20. Замула К.П., Петриченко A.M. и др. Получений деформированного чугуна // Известия Вузов. Чёрная Металлургия. -1977. -№10. -С.140 143.

21. S. Makoto, N. Kingo Extrusion of pig-iron // Umono J.Jap.Foundrynens Soc. 1977. - 49 - №8 - P. 495 - 500.

22. Ключников С.И. Ковка и штамповка чугуна // Кузнечно-штамповочное производство. — 1961.— №3. — С. 19 — 23.

23. Бриджмен П.А. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М.: ИЛ, 1955. - 129 с.

24. Barton R. Hot extrusion of cast iron. // Metal Forming. 1966. - V. 33, XI.-P. 433-441.

25. Бахарев A.B., Бойцов B.B., Калпин Ю.Г. и др. Изотермическое деформирование серого чугуна // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - №8. - С. 12 - 14.

26. Могучий JI.H. Влияние толщины оболочки и угла конуса матрицы на истечение металла при прессовании. // Напряженное состояние и пластичность при деформировании металлов. — М: Металлургия. 1966 - С. 32 - 38.

27. A.c. 1285025 СССР МКИ4 С 21 D 5/00./ А.Х. Белов, М.Н. Клейнер и др.; ЦПКБ Главснабтехпрома. №3861761/22-02; Заявлено 04.03.85; Опубл. 23.01.87, бюл. №3 // Открытия. Изобретения. - 1987. -№3.

28. Булычев Д.К., Береснёв Б.И., Гайдуков М.Г. и др. О возможности залечивания пор и трещин в металлах в процессе пластической деформации под высоким гидростатическим давлением. // Физика металлов и металловедение 1964. - №18, вып. 3. - С. 437 - 442.

29. Гветадзе Р.Г. Регулирование технологических процессов литья и свойств чугунов < на основе динамометрического анализа Дис. . д-ра техн. наук. Киев, 1990. - 254с.

30. Разинкин A.B. Исследование и разработка режимов деформации литых заготовок с целью повышения качества продукции в частности из чугуна с шаровидным графитом. Дисс. . канд. техн. наук: 05.16.05. — Екатеринбург, 2004. 205 е.: ил.

31. Шиян В.Г. Высокопрочный чугун / Сб. докл. всес. совещания. -Киев: Гостехиздат, 1964. С. 188 - 190.

32. Антонишин Ю.Т. Технология изготовления изделий из чугуна комбинорованным методом пластической деформации: Информ. Листок / Минск: БелНИИНТИ, 1982 4с.

33. Антонишин Ю.Т. Пластическая деформация чугуна. Минск.: Наука i Технка, 1989. 119 с.

34. Трайно А.И., Юсупов B.C., Кугушин A.A. Формирование микроструктуры и свойств при деформационно-термической обработке ВЧТТТГ.// Металловедение и термическая обработка металлов. — 1999. — №11. С. 21 -25.

35. Мурас В.И., Храмченков А.И., Антонишин Ю.Т. Горячее гидродинамическое выдавливание чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1980. — №5. — С. 16-17.

36. A.c. 969759 СССР, МКИ3 С 21 D 5/00./ К.П. Замула, Л.А. Солнцев и др. -№ 2994652/22-02; Заявл. 21.10.80; Опубл. 30.10.82, бюл. №40'-// Открытия. Изобретения. 1982. - №40.

37. Козлов Л.Н, Власов H.F. и др. Деформирование чугуна с шаровидным графитом^// Кузнечно-штамповочное производство. — 1983. -№2. -С. 12-13. ;

38. Лякишев Н.Г1., Щербединский Г.В. Горячая пластическая деформация высокопрочного чугуна // Металловедение и термическая обработка металлов: — 2001. № 11. - С. 16 — 17.

39. Баранов Д.А., Митьев А.И. Влияние температуры и степени обжатия на твёрдость высокопрочного чугуна // Известия вузов. Чёрная металлургия. 2002. №6. - С.51.

40. Лисовский A.B. Исследование и совершенствование процессов горячей обработки, давлением сплошных и полых:; заготовок из высокопрочного чугуна. — Автореф. диссерт. . кандидата техн.наук. -21 с. . .;•

41. Гаухштейн И.С., Демин М.И., Дудецкая; Л.Р. и др. Деформирование как средство упрочнения чугунных, отливок // Автомобильная промышленность. — 2001. — №7. — С. 30 — 34.

42. Загайнов Л.С., Пареньков А.Е., Романцев Б.А. и др. Технология получения качественного чугуна, содержащего редкоземельные металлы // Сталь 1995 -№12 - С. 9 - Ы.

43. Михайличенко А. И., Михлин Е. Б. Патрикеев Ю. Б. Редкоземельные металлы. — М.: Металлургия, 1987. — 232 с.

44. Мигачев Б.А., Потапов А.И. Пластичность инструментальных сталей и сплавов: Справочник. — М.: Металлургия. — 1980. — 88 с.

45. Мигачев Б.А. Исследование деформируемости и механических свойств белого чугуна с целью создания технологии горячей обработки давлением. Дис. . канд. техн. наук: 05.16.10. Свердловск, 1971. — 118 с.

46. Пластичность и разрушение. / Под ред. B.JI. Колмогорова. М.: Металлургия, 1977 - 337 с.

47. Таран Ю.Н., Нижниковская П.Ф., Пирогова Е.В. Миронова Т.М., Бурбелко A.A. Влияние деформации и отжига на структуру эвтектического цементита. // Известия вузов. Черная металлургия. — 1991.-№4.-С. 59.

48. Нижниковская П.Ф., Снаговский JI.M., Миронова Т.М., Таран Ю.Н. и др. Прокатка слитков из белого чугуна на блюминге '850. — Черная металлургия. БНТИ "Черметинформация". 1984 - №10. - С. 51 - 52.

49. Нижниковская П. Ф. Карбидные превращения в эвтектиках железоуглеродистых сплавов // Известия АН СССР. Металлы. — 1982. -№6-С. 105-110

50. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. -М.: Высшая школа, 1968. 512 с.

51. Унксов Е.П. Инженерные методы расчёта усилий при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1955. - 280 с.

52. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. Методы расчёта усилий деформирования. Издание 2-е, переработанное М.: Машгиз, 1959.-328 с.

53. Сторожев М.В. Инженерные методы расчёта усилий при обработке металлов давлением // Вестник машиностроения. — 1956. — №9. С. 83 - 85.

54. Теория обработки металлов давлением. Сторожев М.В., Попов Е.А. Учебник для вузов. Изд. 3-е переработ, и доп. — М.: Машиностроение, 1971 —424 е., 178 ил.

55. Мизес Р. Теория пластичности // Сб. статей — М.: ГИИЛ, 1948. -С. 57-69.

56. Яковлев С.С., Черняев A.B., Трегубов В.И. Изотермическое деформирование осесимметричных деталей в режиме кратковременной ползучести: монография // под ред. С.С. Яковлева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010.-161 с.

57. Смирнов-Аляев Г.А. Элементарные основы теории обработки металлов давлением. М. - Л.: Машгиз, 1958.- 163 е.: ил.

58. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. — М. — Л.: Машгиз, 1961. 463 с.

59. Головин А.Ф. Прокатка. - 4.1. - Свердловск: Металлургиздат, 1933.-273 с.

60. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состояний. ОНТИ, 1934.-194 с.

61. Перлин И.Л. К выводу формулы Зибеля при осаживании круглого цилиндра. // Вестник машиностроения. — 1958. — №2. — С. 44 — 45.

62. Петров С.Н. Сопротивление ковкого металла сжатию между двумя параллельными плоскостями. / Записки горного института. -1914.-том 5.-вып. 2.-С. 2-6.

63. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластической деформации при обработке металлов. — М.: Машиностроение, 1969. -504 с.

64. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатой заготовки -М.: Машгиз, 1960 190 с.

65. Теория ковки и штамповки: Учеб. пособие для студентовмашиностроительных и металлургических вузов // Е.П. Унксов, У.112

66. Джонсон, B.JI. Колмогоров и др.; Под общ. ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. 2-е изд., перераб. и.доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 720 е.: ил.

67. Непершин Р.И. Моделирование процесса обжима тонкостенной трубной заготовки сферическими матрицами // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. №7. — С. 32 -38.

68. Сосенушкин E.H., Яновская Е.А., Третьякова Е.И., Сосенушкин А.Е. Штамповка конических и сферических деталей из трубных заготовок // Заготовительное производство в машиностроении. — 2010. -№11.-С. 18-21.

69. Попов Е.А., Оцхели В.Н. Анализ напряжённо-деформированного состояния при обжиме трубных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1972 - №5 — С. 17—19.

70. Аверкиев Ю.А. Об определении наибольшей степени деформации при обжиме пустотелых цилиндрических заготовок в конической матрице // Кузнечно-штамповочное производство — 1966 — №11 С. 19-22.

71. Попов Е.А., Шевченко A.A. Предельная степень деформации при раздаче труб // Кузнечно-штамповочное производство — 1970 №3 -С.12 - 19.

72. Ильин Л.Н. Основы учения о пластической деформации: Учебник для машиностроительных техникумов. М.: Машиностроение, 1980.- 150 е., ил.

73. Михаленко Ф.П. Автоматическая холодная штамповка на быстроходных прессах. — М.: Машиностроение, 1975. — 43с.

74. Еленев С.А. Холодная штамповка. М.: Высшая школа, 1988. -271 с.

75. Лисовский A.B. Исследование и совершенствование процессов горячей обработки давлением сплошных и полых заготовок из высокопрочного чугуна. Диссертация . канд. тех. наук: 05.16.05. -Москва, 2008. 150 е.: ил.

76. Красовский А.Я., Руденко В.Н., Литовка В.И., Калаида В.В. Влияние микроструктуры и содержания марганца на механические свойства чугунов с шаровидным графитом // Проблемы прочности. — 1984.-№7.-С. 68-72.

77. Зубцов М.Е. Листовая штамповка Л.: Машиностроение, 1967 -432 с.

78. Справочник по холодной штамповке. Романовский В.П. Л.: Машиностроение, 1971. - 782 е.: ил.

79. ГОСТ 592-81. Звёздочки для пластинчатых цепей. Методы расчёта и построения профиля зубьев. Предельные отклонения.

80. ГОСТ 7505 — 89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. — М.: Госстандарт, 1990. — 53 с.

81. Сосенушкин E.H. Ресурсосберегающие технологии изготовления деталей трубопроводной арматуры. // Технология машиностроения. —2010. — №3. — С. 14-16.

82. Артес А.Э., Сосенушкин E.H., Третьюхин В.В. Технологические возможности горячей объёмной штамповки деталей арматуры из центробежнолитых чугунных труб // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2008. — №10. - С.ЗО -32.

83. Попов О.В. Изготовление цельноштампованных тонкостенных деталей переменного сечения. — М.: Машиностроение, 1974. — 120 с.

84. Кобелев O.A. Моделирование и совершенствование клинового инструмента для развёртки кованных труб большого диаметра // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением.- 2010. №7. - С.27 - 29.

85. ГОСТ 7293-85. Чугун с шаровидным графитом. Марки.90. http:// delta-grup.ru/bibliot

86. Шевчук С.А., Шевчук O.A., Артес А.Э., Третьюхин В.В. Штамповка деталей арматуры в мелкосерийном производстве. // Арматуростроение. 2006. - №4. - С. 72 - 74.

87. Юдин С.Б., Левин М.М., Розенфельд С.Е. Центробежное литьё.- М: Машиностроение, 1972. 280 с.

88. Scheil E.Z. // Anorg. un Allg. Chem. 1932. - V. 207, № 1. - P. 21-31.

89. Пушин В.Г., Кондратьев В.В., Хачин В.Н. Предпереходные явления и мартенситные превращения. — Екатеринбург: УрО РАН, 1998.

90. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. — Екатеринбург: УрО РАН, 1999.

91. Корнилов И.И., Белоусов O.K., Качур Е.В. Никелид титана и другие сплавы с эффектом памяти. — М.: Наука, 1977. — 180 с.

92. Георгиева И.Я. // Итоги науки и техники. Сер. Металловедение и термическая обработка металлов. — М., 1982. — Т. 16. — С. 69 — 105.

93. Винтайкин Е.З.// Итоги науки и техники. Сер. Металловедение и термическая обработка металлов. — М., 1983 — Т. 17. — С. 3 — 63.

94. Ооцука К., Симидзу К., Судзуки Ю. и др. Сплавы с эффектом памяти формы. М.: Металлургия, 1990. — 221 с.

95. Ильин A.A. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. — М.: Наука, 1994. — 304 с.

96. Материалы с эффектом памяти формы в 4 томах под общей ред. В .А. Лихачева. СПб: НИИХ СпбГУ, 1997 - 1998.

97. Максимова О.П., Никанорова А.И., Погорелов Г.К. Проблемы металловедения и физики металлов. — М.: Металлургия, 1955. -Т. 4.-С. 123-164.

98. Максимова О.П., Никанорова А.И. К вопросу о влиянии деформации на кинетику мартенситного превращения — ДАН СССР, 1951.-Т. 81. -№ 1.-С. 183- 186.

99. Zackay V.F., Parker E.R. Патент США, кл. 148-12 (С21) N3488231; патент Франции, кл. С22с, N 1550475.

100. Богачев И.Н., Эйсмондт Т.Д., Фугман A.B. Влияние теплой прокатки на механические свойства нестабильных аустенитных хром-марганцевых сталей. // Физика металлов и металловедение. 1972. - Т. 34.-№5.-С. 1034- 1041.

101. Попов A.A., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлаждённого аустенита. / Справочник термиста. Изд. 2-е, исп. и доп. М.: Металлургия, 1965. - 496 с.