автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Формоизменение локализованных полостей при прокатке, прессовании и волочении

На правах рукописи

ЕРЕМЕЕВА КРИСТИНА ВАЛЕРЬЕВНА

Формоизменение локализованных полостей при прокатке, прессовании и волочении

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ о л,,т

- о ОКТ ?ппд

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2009

003479036

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Научный руководитель - доктор технических наук

профессор

Логинов Юрий Николаевич Официальные оппоненты: доктор технических наук

Ведущая организация - ОАО «Каменск-Уральский металлургический завод», г. Каменск-Уральский

Защита состоится 30 октября в 15.00 на заседании диссертационного совета Д212.285.04 при ГОУ ВПО «УГТУ - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, ул. Мира 19, аудитория Мт-329; тел. (343) 375-45-74; факс 374-53-35; E-mail: unl@mtf.ustu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО <УГТУ - УПИ имени первою Президента России Б.Н.Ельцина»

Автореферат разослан 29 сентября 2009 года.

профессор

Готлиб Борис Михайловичу

ГОУ ВПО «Уральский государственный

университет путей сообщения»;

кандидат технических наук Криницын Владимир Александрович ЦНИИМ, г. Екатеринбург

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В металлообработке постоянно повышаются требования к качеству выпускаемой продукции, в связи с этим прогнозирование появления дефектов и минимизация вредных последствий от них остается актуальной задачей. Для исследования дефектообразования и его влияния на последующую технологию используются различные методы: оптической металлографии, рентгеновской микротомографии, физического моделирования с последующими расчетами и применением численных методов, или специально разработанными конечно-разностными способами.

Одним из видов дефектности в металле является наличие полостей. Они могут быть как рассредоточенными по объему металла, так и локализованными. Наличие рассредоточенных полостей переводит деформируемую среду в разряд некомпактных материалов, что позволяет для анализа деформации применить теорию пластичности пластически сжимаемых сред. Вместе с тем, в заготовках могут оказаться одиночно расположенные полости, для которых необходимо выявить закономерности их формоизменения или ликвидации.

Из теории и практики обработки металлов давлением известно, что применение процессов с преобладанием сжимающих напряжений позволяет уменьшать пористость. Однако обычно за пределами исследования оказывается вопрос, какую форму приобретают полости после воздействия обрабатывающим инструментом.

Представленные исследования направлены на изучение формоизменения полости в объеме деформируемого металла в различных процессах, таких как осадка заготовки с полостью в закрытом штампе, прокатка, волочение, прессование. Определение параметров, влияющих на формоизменение полости, приводящих к ее уменьшению и ликвидации, а также выявление условий, способствующих зарождению дефекта в виде полости и его росту в процессе деформации, позволяют в дальнейшем совершенствовать технологию производства с целью минимизации влияния дефекта сплошности на потребительские качества готового изделия.

Работа выполнялась в рамках плана фундаментальных научных исследований, проводимых по заданию Федерального агентства по науке и инновациям министерства образования и науки РФ, по теме №1.2224.07 "Развитие механики обработки металлов давлением с целью создания научных основ прогнозирования физико-механического состояния металла и новых технологических процессов ковки, прокатки, прессования и волочения".

Цель работы. Целью данной работы является выявление причин присутствия в металлических средах локализованной по объему пористости, и отслеживание пути формоизменения дефектов на примерах процессов осадки в закрытом штампе, прокатки, прессования и волочения.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы математического и физического моделирования, статистической обработки результатов производственных испытаний.

Научная новизна. Выявлено, что изменение формы и размера полости, расположенной в объеме деформируемого металла, зависит от схемы напряженно-деформированного состояния, величины дефекта и места его расположения относительно инструмента. Определено, что интенсивность деформации полости при однопроходной прокатке оказывается выше интенсивности деформации заготовки. Выявлено, что при многопроходной прокатке более интенсивно формоизменение полости происходит в направлении высоты и длины проката, при этом знаки деформации полости и заготовки в этих направлениях, в отличие от третьего ортогонального направления, совпадают. Показано, что при прессовании интенсивность закрытия полостей зависит от места их расположения относительно переднего конца заготовки. Определено, что при волочении формоизменение полостей зависит от угла наклона образующей волоки и величины коэффициента вытяжки.

Достоверность работы обусловлена наличием хорошей сходимости между результатами математического моделирования формоизменения полости в различных процессах обработки металлов давлением и опытными данными. Для решения вариационных задач применяли пакеты РАПИД-20 и ПЛАСТ, хорошо себя зарекомендовавшие при выполнении прикладных расчетов в исследовательских организациях и на предприятиях.

Практическая значимость. Результаты работы нашли практическое применение при совершенствовании технологии производства медной катанки и проволоки в условиях предприятия ЗАО СП «Катур-Инвест». Работа осуществлялась на протяжении 2007-2008гг. в соответствии с хоздоговором № 0403 на тему «Исследование влияния режимов деформации на процессы дефектообразования катанки и проволоки из меди» (заказчик - предприятие, исполнитель - УГТУ-УПИ). Исследована промышленная технология производства медной проволоки электротехнического назначения и определены причины возникновения дефектов, определяющие качество продукции.

Реализация результатов работы. В настоящее время в соответствии с изложенными рекомендациями предприятие ЗАО СП «Катур-Инвест» пошло на изменение размеров проволоки-подтяжки на стадии грубого волочения с целью избежать малых обжатий, приводящих к макропористости. Предприятием закуплен новый алмазный волочильный инструмент с уменьшенными углами рабочей зоны.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы и отдельные результаты доложены на следующих конференциях: международная научно-техническая конференция «Теория и практика производства листового проката», (Липецк, 2008); пятая российская научно-техническая конференция «Математическое моделирование и компьютерный инженерный анализ» (Екатеринбург, 2008г.); международная научно-практическая конференция «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов», (Санкт-Петербург, 2009г.); доклады на четырех конференциях молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ (Екатеринбург,

2007-2008гг.), доклад на XVI международной научной конференции молодых ученых (Екатеринбург, 2009г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ в виде статей и тезисов докладов, опубликованных в российских изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 87 наименований, 1 приложения, содержит 146 страниц машинописного текста, 69 рисунков и 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении описаны основные причины проведения исследования и сформулирована основная цель настоящей диссертационной работы.

Первая глава посвящена анализу известных работ по проблематике диссертационной работы. Изучен современный уровень описания поведения дефектов сплошности в металлах в процессе обработки давлением. Выполнен анализ причин присутствия в металлических средах локализованной или рассредоточенной пористости. Приведен перечень основных дефектов сплошности, встречающихся как в цветной, так и в черной металлургии, и описаны основные причины их возникновения. Рассмотрены различные методы исследования формоизменения полостей в таких процессах как ковка, прокатка и волочение и представлены основные положения теории деформации сред с рассредоточенной и локализованной пористостью. Проанализированы современные конечно-разностные методы решения краевых задач, реализованные на ЭВМ. На основе выполненного анализа сформулированы основные задачи исследования.

Вторая глава посвящена описанию поведения одиночно расположенной полости. Выполнено исследование по определению влияния схемы напряженно-деформированного состояния на формоизменение полости, расположенной в объеме металла. Рассмотрена схема одноосного, двухосного укорочения полости и промежуточный случай деформации. Показано, что различное расположение дефекта в одной и той же заготовке при одинаковом воздействии на него приводит к различным последствиям: он может либо преобразоваться в дефект другого вида, либо продолжать существовать при небольшой модификации формы и размеров.

Приведено теоретическое исследование формоизменения одиночно расположенной полости при сжатии материала в закрытом объеме. Схема очага деформации заготовки с полостью показана на рис.1. Размеры заготовки до деформации представлены высотой 2/г0 и шириной 2Ь0. В центре образца расположена полость, имеющая форму прямоугольника высотой 2Ь\ и шириной 2Ь\. Задача рассматривалась в плоской постановке, что интерпретируется как отсутствие перемещений материала в направлении, ортогональном плоскости изображения. Очаг деформации представлен двумя пластическими зонами 1 и 2, разделенными линией разрыва скоростей аЬ.

Показано, что с помощью построения кинематически возможных полей скоростей (табл. 1) можно предсказать изменение формы полости при

деформации. Проверку правильности задания кинематически возможного поля скоростей удалось осуществить с помощью метода МКЭ.

В результате расчетов получен коэффициент, характеризующий ' соотношение скоростей перемещения границ полости в направлении осей* и у. Коэффициент определяется выражением

У3

2Ь

Р 2Ь„

2И0

6, ь0

V1

Л

и, таким образом, является

функцией трех параметров: — - отношение сторон

полости;

- отношение сторон заготовки; — -

Рис.1. Схема очага деформации заготовки с полостью

относительная ширина полости.

Таблица 1

Соотношения кинематических параметров по зонам

№ зоны Компоненты вектора скорости Компоненты тензора скоростей деформации Интенсивность скорости деформации сдвига

1 К (1) V "0 К * V Н(1) = 2-—. К

2 Ь.и-0. к и J

Установлено, что при осадке образца с полостью квадратного сечения (а на практике это могут оказаться полости, в сечение имеющие форму круга как равноосной фигуры) можно в конечный момент деформации получить полость, имеющую в сечении форму квадрата (круга) или прямоугольника (эллипса). После осадки полость приобретает форму прямоугольника с соотношением

сторон: при^!>1 отношение —<1, при К<1 отношение —>1. В случае, если^Г=1,

полость сохраняет свою первоначальную форму, то есть — =1, при этом ее

Щ

размеры уменьшаются пропорционально величине обжатия заготовки.

Выполнен расчет энергосиловых параметров процесса, выражение для коэффициента напряженного состояния п„ имеет вид:

2--Н

An M h j

+ia л

4 U J b,

I , !

i_2 A+i A

К

Построенные на основе полученного решения графики зависимости коэффициента напряженного состояния от относительной ширины па = Л — и

' \bJ

/м

относительной высоты полости па = / — показали снижение нагрузок при

увеличении ширины и высоты полости, что не противоречит физическому смыслу. Значительное увеличение па наблюдалось при уменьшении относительной высоты и ширины полости.

Решение задачи методом МКЭ, позволило проследить путь формоизменения полости в процессе деформации и сравнить результаты с решением, полученным аналитическим путем. Выявлено, что в результате осадки наблюдается бочкообразование боковой поверхности полости, показано, что данное явление не зависит от коэффициента трения между заготовкой и инструментом. Также представлено распределение показателя напряженного состояния и распределение степени деформации по сечению заготовки.

Для проверки правильности полученных решений выполнен эксперимент.

Согласно полученным формулам рассчитано усилие осадки. Его значение оказалось больше на 5% опытного, что является допустимой величиной при инженерных методах расчета. Кроме того, удалось подтвердить тот факт, что при деформации прямоугольной полости ее формоизменение осуществляется с бочкообразованием.

Третья глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию поведения полости в процессе прокатки. Рассмотрены некоторые виды и возможные механизмы образования дефектов несплошности при прокатке. Приведены данные анализа состояния прокатанной медной полосы на стане "Mannesmann Demag Sack" в условиях предприятия ЗАО СП «Катур-Инвест». Установлено, что одной из основных причин образования дефектов проката является газовая пористость. В процессе прокатки полости, расположенные внутри заготовки вблизи ее поверхности, преобразуются в дефекты типа раковин и трещин. В свою очередь, причиной газовой пористости является водородная болезнь, характерная для кислородсодержащей меди.

Определены параметры прокатки, оказывающие влияние на формоизменение полостей. Для этого выполнено численное моделирование процесса внедрения штампа с криволинейной образующей в материал с одиночно расположенной полостью. В качестве объекта моделирования выбран первый проход, характерный для указанного выше случая прокатки. Моделирование показало существенную неоднородность картины деформированного состояния заготовки в присутствии полости, в то время как распределение деформаций при прокатке беспористого металла подчиняется

гипотезе плоских сечений. В присутствии полости отмечено искажение картины распределения горизонтальных перемещений, распределения вертикальных перемещений показало, что величина перемещения не зависит от степени приближения анализируемой точки к полости. Это явление объяснено тем, что деформация через полость, как пустое пространство, не передается, и интенсивной деформации под ней не происходит. Изменение расположения полости в вертикальном направлении не оказало существенного влияния на ее формоизменение. Выполнены измерения размера полости, ее высотный размер изменился больше, чем высотный размер полосы примерно в 1,3 раза, увеличение горизонтального размера превысило коэффициент вытяжки примерно в 1,6 раза.

Экспериментальное исследование выполнено на модельном материале при отношении параметров натуры к модели 1:2,5. Геометрическое подобие объектов достигалось равенством критериев подобия, к которым отнесены относительное обжатие, параметр Ик^, характеризующий отношение длины очага деформации I к средней высоте очага деформации И^, параметр В(/1, характеризующий отношение начальной ширины В0 к длине очага деформации /. Полости выполнены сверлением на боковой поверхности заготовки и на поверхности контакта с инструментом. Размер полостей назначили в двух вариантах 6 и 3 мм. Это позволило провести эксперимент на двух уровнях варьирования параметров.

По результатам выполненного исследования для случая, когда размер полостей равен 6 мм (максимально возможный исходя из положений теории подобия) выявлено, что форма полостей на боковой поверхности после прокатки заготовки идентична и не зависит от местоположения по высоте заготовки. Сгущение линий координатной сетки вблизи поверхности полости говорит о локализации деформации вблизи поверхности. Близкое расположение полостей привело к образованию наплыва на боковой поверхности в месте их сближения. При этом уширение заготовки вблизи полости меньше, чем в целом по объему, что объясняется уменьшением перетекания металла в сторону боковой кромки за счет частичного заполнения объема полости. Глубина полости в процессе деформации не изменилась, размеры дефекта уменьшились за счет закрытия полости.

Иная картина получена для полостей, расположенных на поверхности контакта с инструментом, их глубина уменьшилась. Координатная сетка не исказилась. Длина полости увеличилась пропорционально коэффициенту вытяжки, в то время как ширина полости, несмотря на уширение заготовки, наоборот, уменьшилась. Как и в случае математического моделирования, интенсивность формоизменения полости оказывается выше, чем у заготовки. Удлинение полости превысило коэффициент вытяжки заготовки в 2 раза

При прокатке заготовки с диаметром искусственных полостей Змм, полости, расположенные на боковой поверхности, закрылись с образованием зажимов. Коэффициент вытяжки полостей меньшего размера превысил коэффициент вытяжки полостей большего размера на 6%. Коэффициенты вытяжки полостей на контактной поверхности для полостей различного

размера оказались разными. Полости большого диаметра получили одинаковое удлинение, а для полостей малого размера коэффициент вытяжки оказался функцией координаты по ширине заготовки. В центре заготовки достигнуто большее удлинение полости, чем на периферии. В отличие от предыдущего случая коэффициенты вытяжки полостей на контактной поверхности оказались близки к коэффициенту вытяжки полосы. Ширина полостей на контактной поверхности уменьшилась на 27...33 %, что соизмеримо с относительным обжатием полосы.

Выполнено исследование для случая прокатки заготовки с одиночной расположенной в объеме полостью.

С позиции гипотезы несжимаемости, следствием чего является условие сохранения объема V, изменение размеров заготовки описано выражением

У,/У0 = (¿,/1о)*(^|/^)*(Я,/Яо) = Я * Р * 1/(1/г|) = 1,

где Ь,В,Н- соответственно длина, ширина и высота заготовки; индексы 0 и 1 означают состояние размеров заготовки до и после прокатки соответственно; X , (3, 1 /г] - коэффициенты вытяжки, уширения и обжатие соответственно.

В отличие от несжимаемого материала, для которого отношение У,/Уд равно единице, для полости как сжимаемой среды, это отношение представлено просто характеристикой изменения объема О:

П = Уп1/Уп0 = (1Лп0ПВп>/Вп0)*(Нп1/Нп0) = ^ * (3„ * 1/(1/л)„,

здесь £п, В„, Н„ - соответственно длина, ширина и высота полости; индексы «п» означают принадлежность параметров к полости. Введение в анализ величин Лп, рп, (1/г])п позволило привести к безразмерному виду геометрические характеристики полости подобно тому, как это сделано для описания деформации материала заготовки. При отрицательном значении среднего напряжения ст показатель О варьируется в диапазоне от 0 до 1. При нулевом значении достигается уменьшение полости до нулевого значения. Значение О, равное единице, соответствует деформированному состоянию, в котором объем полости не изменяется. Для случая, когда величина о положительная, объем полости увеличивается, значение О оказывается больше 1.

При рассмотрении многопроходного режима прокатки возможно рассмотрение двух видов показателя О: частный (в одном проходе /) О, и накопленный (по маршруту с п проходами) О;;. Принцип накопления следует из

п

формулы = П] • С12 ' ■■•" = П^; •

/=1

Поскольку физическое моделирование прокатки заготовки с полостью, расположенной в объеме металла, представляет сложную техническую задачу, предложена специальная методика, заключающаяся в сборке трехслойной полосы с расположением полости цилиндрического профиля в центральном

слое. Деформируемая оснастка для моделирования прокатки полосы с полостью представлена на рис.2.

Полость выполнена сверлением в

направлении толщины полосы. Первый

проход прокатки

осуществляли при относительном обжатии 31 %, второй -18 % и третий - 19%

Рис. 2. Деформируемая оснастка для моделирования прокатки полосы с полостью до прокатки (а), сбоку (б) и в плане (в) после прокатки: 1 - крайние слои; 2 - центральный слой с полостью 4; 3 - деформируемые шпильки

при параметрах 1/Нч

соответственно 1,43; 1,19; 1,37, здесь I и Яср соответственно длина и средняя высота очага деформации.

В первом проходе прокатки характеризующие полость параметры изменились следующим образом: высота полости уменьшилась в 1/0,29=3,5 раза, а длина полости увеличилась в 1,3 раза. Таким образом, высота полости изменилась значительно больше ее длины. Остальные результаты по проходам прокатки представлены на рис.3 гистограммами и графиками распределения параметров изменения формы и объема полости.

Лп-

1 2 3

Номер лрскода

Рис.3. Изменение по проходам прокатки параметров полости: столбцы с вертикальной штриховкой; Пх - столбцы с горизонтальной штриховкой; рп - нижний график; - верхний график

Коэффициент вытяжки полости А.„ по проходам нарастал. Параметр нелинейно и интенсивно уменьшался, чему способствовал процесс сужения полости и ее обжатия по высоте, причем последний фактор превалировал. По мере обжатия заготовки параметр рп оставался меньшим единицы, что говорит о предпочтительном течении металла в полость, а не в сторону уширения заготовки.

Показатель рп непрерывно уменьшался по проходам, что говорит об интенсификации процесса закрытия полости в направлении ширины заготовки. Также выявлено, что по мере увеличения по проходам относительной ширины заготовки В/1 (/ - длина очага деформации), происходило изменение конфигурации полости в плане в сторону вытягивания вдоль направления прокатки. По проходам коэффициент высотной деформации полости оставался выше обжатия заготовки примерно в 2...3 раза. В целом, характер формоизменения полости показал, что по отношению к материалу заготовки полость более интенсивно деформировалась в направлении высоты и длины проката, причем знаки деформаций в этих направлениях совпали. В направлении ширины проката деформация полости имела обратный знак по отношению к деформации заготовки.

В четвертой главе рассмотрены задачи волочения и прессования с локализованной пористостью. Выполнен анализ существующей технологии производства медной проволоки на предприятии ЗАО СП «Катур-Инвест». Выработаны рекомендации по совершенствованию технологии.

Приведено опорное решение задачи, выполненное для случая волочения заготовки, не содержащей полость, на примере деформации катанки из меди марки М00 диаметром 8 мм с коэффициентом вытяжки 1,5 (относительное обжатие 33 %) при показателе трения по Зибелю 0,1 и скорости волочения 1,98 м/с. Аналогом такого процесса послужил первый проход волочения на машине грубого волочения типа MSM 85 на предприятии ЗАО СП «Катур-Инвест». Угол наклона образующей волоки назначен равным 10°, что характерно для технологии предприятий, использующих не твердосплавные, а алмазные поликристаллические волоки даже при волочении заготовки таких крупных размеров и из такого мягкого металла, каким является кислородсодержащая медь.

Результаты решения показали преобладание на периферии очага деформации сжимающих напряжений, что благоприятно сказывается на пластичности металла. Коэффициент напряженного состояния о/Т (где Т -интенсивность касательных напряжений) имеет значение -0,5. Однако внутри очага деформации наблюдалось наличие зоны с повышенными значениями а/Т в пределах от 0 до -0,25, что говорит об ухудшении в этом месте напряженного состояния и повышении вероятности разрушения.

В работе также представлены решения задачи волочения материала с одиночно расположенной полостью в различных вариантах. Приводится решение задачи, при тех же граничных условиях с расположенной в центре заготовки круглой полостью начальным диаметром dn0 — 1 мм. После деформации наблюдали, что с боковой поверхности полость окружают зоны действия растягивающих напряжений (максимальное значение а/Т составило величину +0,14). Это говорит о повышении вероятности разрушения металла вблизи места расположения такого дефекта. Распределение показателя напряженного состояния представлено на рис.4. В процессе деформации полость в продольном сечении приобретает форму овала, коэффициент

вытяжки составил величину 1,8, удлинение полости превысило на 20% удлинение окружающего ее металла. Распределение степени деформации сдвига Л показало, что при заданных условиях деформации среднее значение Л

составляет 0,7, однако полость

§"¡1 П«)»1<!|с.' От «г Огио Страьг.б

& •» Ш ££В ГМ 1 ЖЙШ®

окружают зоны с

повышенными (до 0,92) и пониженными (до 0,39) значениями Л.

При уменьшении

коэффициента вытяжки

наблюдалось ухудшение

коэффициента напряженного состояния до значения +0,80 (по сравнению с +0,14). При этом линейные размеры полости, как и в предыдущем случае, изменялись с большей интенсивностью, чем линейные размеры заготовки.

Аналогичная задача решена для случая деформации предварительно нагартованой заготовки, для чего назначена степень деформации сдвига, равная 5, это эквивалентно примерно десяти предшествующим проходам волочения. Выявлено, что показатель напряженного состояния вблизи поверхности полости не ухудшился. Однако наблюдалось большее, чем в предыдущих случаях, сжатие полости в радиальном направлении. Решения, полученные для волочения заготовки через волоки с различными углами конусности выявили, что показатель напряженного состояния в области, окружающей полость, более благоприятен в случае применения волок с малым углом конусности.

Экспериментальным путем установлено различие в деформации полостей, расположенных в центральной и поверхностной областях заготовки.

Результаты измерения параметров полостей и расчет безразмерных величин формоизменения приведены в табл. 2, где X - коэффициент вытяжки; г - текущая координата расположения центра отверстия относительно оси заготовки; К - радиус заготовки; /п1 и £>„, - длина и ширина поры после

Рис.4. Распределение показателя напряженного состояния по очагу деформации при волочении с коэффициентом вытяжки 1,5 в присутствии полости (стрелкой показано направление волочения; 1 - конус волоки; 2 - калибрующий поясок)

деформации; гп

- деформация поры в направлении длины заготовки,

радиуса и в тангенциальном направлении (еп,- = £пф); е - степень изменения объема, определяется как сумма величин ею гпп еПф. С использованием данных таблицы, изменение объема полости от величины ¥0 до величины рассчитано по формуле = ехр(е).

Таблица 2

Результаты формоизменения полости при опытном волочении с различными коэффициентами вытяжки

№ п/п X г/Я /п1, мм 6п1, мм £пг £п г 8 ут

1 1,17 0 4,5 3,4 0,20 -0,08 0,04 1,04

2 1,17 0,4 4,3 3,3 0,15 -0,11 -0,07 0,93

3 1,17 0,8 4,2 3,2 0,13 -0,14 -0,15 0,86

4 1,54 0 6,4 2,4 0,55 -0,43 -0,31 0,73

5 1,54 0,4 6,2 2,5 0,60 -0,39 -0,18 0,84

6 1,54 0,8 5,7 2,8 0,43 -0,28 -0,13 0,88

При больших коэффициентах вытяжки (1 = 1,54) наблюдалось существенное уменьшение объема полостей в осевой части заготовки, в то время как объем полостей по мере их смещения к поверхности заготовки сокращался с меньшей интенсивностью. Волочение при малых коэффициентах вытяжки (к = 1,17) показало обратную зависимость, чем ближе к поверхности полость, тем меньше ее объем в конечный момент деформации. В центральной части прутка наблюдалось увеличение объема дефекта, что связано с наличием большого уровня растягивающих напряжений.

Рассмотрены задачи прессования заготовки с локализованной пористостью. Наибольший интерес представлял процесс прессования с малыми коэффициентами вытяжек, поскольку именно в этом случае длина пресс-изделия получается небольшой, а передняя, плохо продеформированная часть изделия составляет ощутимый объем металла, предназначенный для отбраковки. Исходная постановка задачи включала размещение заготовки диаметром £>с в контейнере такого же диаметра (без распрессовки) при установке матрицы с отверстием диаметром Д. Две полости диаметром Д, = 0,06Д; размещали по оси заготовки на различном расстоянии Б от ее переднего торца: 0,21)! и 0,4£>1. Схема деформации представлена на рис.5. Задачи моделирования процесса решены для случаев прессования с небольшими коэффициентами вытяжек. Это дает возможность в дальнейшем выполнять сравнение результатов с другими, большими обжатиями.

Решение получено при выдавливании прутка на длину /в = 0,4А при прессовании с коэффициентом вытяжки А. = 2 и показателе трения на всех рабочих поверхностях инструмента равным величине 0,4, это эквивалентно случаю прессования с умеренным трением и налипанием.

Показано, что степень деформации сдвига Л составила величину 1,2 вблизи калибрующего пояска матрицы. В стационарной стадии процесса эта же величина должна наблюдаться на оси заготовки. В начальной стадии прессования на оси заготовки уровень Л колеблется в диапазоне 0...0,4. За полостью, проходящей очаг деформации, следует область растягивающих напряжений. Установлено, что полость, расположенная близко к торцу

Рис.5. Схема прессования круглого прутка с расположенными по его оси полостями: а - до прессования; б - после выдавливания части прутка на длину /„; 1 - пуансон; 2 - деформируемый металл; 3 - контейнер; 4 - полость; 5 - матрица

направлении прессования и имеет тенденцию к закрытию.

Решение при

коэффициенте вытяжки к = 4 и варьировании показателей трения по Зибелю от 0 до ] показало различие в форме очагов деформации. В отсутствии трения формируется «низкий» очаг деформации. Однако вне зависимости от коэффициента трения в данном случае вторая по ходу полость закрывается полностью. Первая по ходу прессования полость имеет различную форму: при отсутствии трения она сильно вытянута вдоль оси прессования, а при большом трении форма полости более округлая. В целом, установлено, что ликвидация

полостей в выходном конце заготовки при прессовании происходит быстрее, чем достигается стационарная стадия прессования.

Экспериментальная проверка

теоретического описания процесса выполнена с использованием в качестве модельного материала - технического свинца. Свинец отливали в слитки диаметром 78 мм, для устранения анизотропии литого металла из них на гидравлическом прессе прессовали заготовки диаметром 44,5 мм, прутки разрезали на мерные длины и осаживали в контейнере диаметром 50 мм до заполнения полости контейнера. На токарном станке выполняли торцевание заготовок для выравнивания длин и получали заготовки диаметром 49,8 мм.

Заготовку помещали в контейнер диаметром полости 50 мм и прессовали через матрицу диаметром 25 мм при коэффициенте вытяжки 4. Выявлено, что первая по ходу прессования полость частично сохраняет свой объем, а следующие за ней полости закрываются полностью, что видно из рис.6.

Рис.6. Заготовка с пресс-остатком, частично простроганная в диаметральной плоскости с полным закрытием полостей 1 и незакрытой полостью 2

заготовки, после

прессования сохраняет достаточно круглую форму, в то время как расположенная на

некотором удалении от торца ощутимо

вытягивается в

Это соответствует результату, полученному при решении задачи методом конечных элементов.

Выполнено описание основных причин возникновения обрывности проволоки в процессе волочения в условиях предприятия ЗАО СП «Катур-Инвест». Показано, что технология производства медной проволоки марки М00 сопровождается возникновением и трансформацией дефектов в виде полостей. В частности, установлено возникновение полостей на стадии непрерывного литья, ввиду протекания химических реакций по типу проявления водородной болезни меди. Исследования также показали, что дефекты литейного происхождения не имеют тенденции к залечиванию. Кроме того, наличие операции восстановительного отжига между проходами волочения ведет к восстановлению поверхностного слоя до чистой меди. Поскольку связь такого поверхностного слоя с основным металлом слабая, он легко отслаивается в процессе последующего волочения, таким образом, создает проблемы с загрязнением волочильной эмульсии и ухудшает условия трения.

Приведены и проанализированы статистические показатели обрывности по причине проявления макропористости за период 2006-2008 гг. (макропорами в кабельной промышленности принято называть полости в объеме проволоки).

Приведено распределение по размерам проволоки числа обрывов, отнесенное к числу месяцев, в течение которых они состоялись. Установлено, что обрывность постоянно локализована вокруг одних и тех же размеров, что, согласно выдвинутой гипотезе, является следствием действия некоторого числа временных событий, среди которых отмечены: смена направления волочения, снижение пластичности металла, наличие дефектов сплошности, их слияние в процессе деформации и рост. На основе выполненного анализа сформулированы рекомендации по совершенствованию технологии производства медной проволоки. В том числе предложено перейти к иному маршруту волочения и применить волочильный инструмент с более рациональным углом рабочей зоны.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В представленной работе проанализированы причины присутствия и эволюции дефектов сплошности в металлических средах.

2. Установлено,, что изменение формы и размера полости, расположенной в объеме металла, зависит от схемы напряженно-деформированного состояния. В зависимости от этого наблюдается одноосное или двухосное укорочение полости.

3. Методами теории пластичности механики деформируемой среды с помощью построения кинематически возможных полей скоростей и последующих преобразований описано изменение формы полости при деформации заготовки в закрытом объеме. Показано, что на характер формоизменения полости влияют такие параметры как относительная ширина полости и отношение сторон полости и заготовки. Теоретически определены энергосиловые параметры закрытия полости. Выявлено, что на них оказывают

влияние отношение высот полости и заготовки, отношение ширины полости и заготовки, соотношение сторон заготовки. Выполнено экспериментальное исследование деформации заготовки с полостью в закрытом объеме и показана сходимость результатов с теоретическим решением.

4. Методом компьютерного моделирования исследован механизм формоизменения полости в некоторых случаях процесса прокатки. Определено, что темп деформации полости оказывается выше темпа деформации заготовки. Установлено, что при прокатке коэффициент трения между заготовкой и инструментом оказывает незначительное влияние на формоизменение полости. Выполнены экспериментальные исследования по прокатке заготовки с полостями, которые показали соответствие результатов эксперимента и компьютерного моделирования.

5. Выполнено исследование процесса многопроходной прокатки, в котором показано, что более интенсивно формоизменение полости происходит в направлении высоты и длины проката, причем выявлено, что знаки деформации полости и заготовки в этих направлениях совпадают. Установлено, что при уширении заготовки в процессе прокатки, деформация полости в этом направлении происходит с обратным знаком,то есть в сторону уменьшения.

6. Выполнено компьютерное моделирование волочения сплошной заготовки и заготовки с полостью через волоку с полууглом, характерным для волок, используемых на предприятиях кабельной промышленности. Отмечено, что в этом случае для центральных зон деформируемого прутка и проволоки наблюдается наличие зоны действия растягивающих напряжений, которое может приводить к росту дефектов и являться причиной обрывности. Расчетами показано, что значительное снижение уровня растягивающих напряжений в осевой зоне при волочении достигается при использовании волок с меньшим углом конусности. Выполнено экспериментальное исследование волочения заготовки с полостями, расположенными на различном расстоянии от оси заготовки и выявлено различие в характере деформирования в зависимости от коэффициента вытяжки.

7. Выполнено компьютерное моделирование формоизменения поости в процессе прессования и установлено, что приближенные к выходному концу пресс-изделия полости изменяют форму с круглой на веретенообразною, следующие за ними полости закрываются с образованием дефекта определенной протяженности. Выявлено, что при прессовании увеличение трения на инструменте способствует сохранению формы полости. Показано, что полости создают неблагоприятное напряженно-деформированное состояние, создавая условия для появления вторичных дефектов в виде трещин и внутренних разрывов. Выполнена экспериментальная проверка решения задачи прессования прутка с полостью и показана сходимость с теоретическим решением.

8. Разработана концепция, поясняющая последовательность явлений при возникновении обрывности медной проволоки при волочении вследствие макропористости.

9. Сформулированы рекомендации по совершенствованию процесса производства медной проволоки электротехнического назначения, включающие изменение маршрута волочения и профиля рабочей зоны волочильного инструмента.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Формоизменение поры в пластическом слое // Научные труды XII отчетной конференции молодых ученых. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2007.4.2. С. 293-294.

2. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Анализ деформации поры в условиях плоского деформированного состояния // Научные труды XIII отчетной конференции молодых ученых. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2008. С. 193.

3. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Силовые условия закрытия одиночно расположенной поры в деформируемом теле // Научные труды XIV отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2008. С. 19.

4. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Деформация материала при взаимном влиянии двух рядом расположенных пор // Научные трудыХУ международной научной конференции молодых ученых. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2009. Ч.З. С. 90-91.

5. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Формоизменение прямоугольной полости в заготовке при плоской деформации // Известия вузов. Черная металлургия. 2009. №1. С. 12-16. (рецензируемое издание; рекомендованное ВАК)

6. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Поведение при прокатке дефекта типа поры, примыкающей к поверхности полосы // Производство проката.2008. №10. С. 2-6. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК)

7. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Моделирование поведения поры при плоской прокатке // Сборник научных трудов. Теория и практика листового проката. Липецк: ЛГТУ. 2008. 4.2. С. 95-100.

8. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Формоизменение одиночно расположенной поры в круглой заготовке при волочении // Кузнечно штамповочное производство. 2009. №4. С. 3-8. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК)

9. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Поведение пор в металле на начальном этапе прессования // Современные металлические материалы и технологии (СММТ 2009). Труды международной научно-технической конференции. СПб.: Изд-во Политехи. Унив-та. 2009. С. 80-86.

Ю.Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Деформированное состояние прутка с порой при волочении // Научные труды XVI международной научной конференции молодых ученых. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2009.4.2. С. 73-75.

Подписано в печать Бумага типографская Уч.-изд. л._Тираж 100

Формат 60x84 1/16 Плоская печать Усл.печ.л.

Заказ 414_Цена «С»

Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Ризография НИЧ УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Причины присутствия в металлических средах локализованной или рассредоточенной пористости.

1.2. Методы описания напряженно-деформированного состояния материалов с локализованной и рассредоточенной пористостью.

1.3. Системы уравнений для описания деформации среды с рассредоточенной пористостью.

1.4. Возможность применения систем уравнений для описания деформации материалов с одиночно расположенными полостями.

1.5. Конечно-разностные методы расчета деформации материалов.

1.6. Постановка задачи исследования.

2. ОПИСАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО СЖАТИЯ МАТЕРИАЛА С ЛОКАЛИЗОВАННОЙ ПОРИСТОСТЬЮ.

2.1. Вариантность поведения полости в процессах обработки металлов давлением.

2.2. Формоизменение одиночно расположенной полости при сжатии материала в закрытом объеме.

2.3. Энергосиловые параметры процесса сжатия в закрытом объеме материала с одиночно расположенной полостью.

2.4. Изучение взаимного влияния рядом расположенных полостей в процессе сжатия пластичного материала.

2.5.Вывод ы.

3. ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ОДИНОЧНО РАСПОЛОЖЕННЫХ

ПОЛОСТЕЙ ПРИ ПРОКАТКЕ.

3.1. Некоторые виды и возможные механизмы образования дефектов несплошности при прокатке.

3.2. Моделирование внедрения штампа с криволинейной образующей в 68 материал с одиночно расположенной полостью.

3.3. Экспериментальное исследование поведения приповерхностных полостей при плоской прокатке.

3.4. Прокатка заготовки с одиночной расположенной в объеме полостью.£

3.5.Вывод ы.

4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ВОЛОЧЕНИЯ И ПРЕССОВАНИЯ МАТЕРИАЛА

С ЛОКАЛИЗОВАННОЙ ПОРИСТОСТЬЮ.

4.1. Опорное решение методом конечных элементов задачи волочения беспористого материала.

4.2. Решение задачи волочения материала с одиночно расположенной полостью в различных вариантах.

4.3. Формоизменение поры в центральной части прутка в начальной стадии прессования.

4.4. Экспериментальная проверка полученных решений.

4.5. Практическое применение результатов работы.].

4.6. Выводы.

В металлообработке постоянно повышаются требования к качеству выпускаемой продукции, в связи с этим прогнозирование появления дефектов и минимизация вредных последствий от них остается актуальной задачей. Для исследования дефектообразования и его влияния на последующую технологию используются различные методы: оптической металлографии, рентгеновской микротомографии, физического моделирования с последующими расчетами и применением численных методов, или специально разработанными конечно-разностными способами.

Одним из видов дефектности в металле является наличие полостей. Они могут быть как рассредоточенными по объему металла, так и локализованными. Наличие рассредоточенных полостей переводит деформируемую среду в разряд некомпактных материалов, что позволяет для анализа деформации применить теорию пластичности пластически сжимаемых сред. Вместе с тем, в заготовках могут оказаться одиночно расположенные полости, для которых необходимо выявить закономерности их формоизменения или ликвидации.

Из теории и практики обработки металлов давлением известно, что применение процессов с преобладанием сжимающих напряжений позволяет уменьшать пористость. Однако обычно за пределами исследования оказывается вопрос, какую форму приобретают полости после воздействия обрабатывающим инструментом. Исследованию этого вопроса посвящена данная работа.

Представленные исследования направлены на изучение формоизменения полости в объеме деформируемого металла в различных процессах, таких как осадка заготовки с полостью закрытом штампе, прокатка, волочение, прессование. Определение параметров, влияющих на формоизменение полости, приводящих к ее уменьшению и ликвидации, а также выявление условий, способствующих зарождению дефекта в виде полости и его росту В' процессе деформации, позволяет в дальнейшем совершенствовать технологию производства с целью минимизации влияния дефектов сплошности на потребительские качества готового изделия.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Проблемам деформации пористых материалов посвящено значительное количество работ. Существует класс материалов, которые принято называть сыпучими, они не обладают свойством связности, между отдельными частицами таких материалов существует поровое пространство, которое может меняться при силовом воздействии (сжатии) или кинематическом воздействии (пересыпание).

Целая отрасль промышленности — порошковая металлургия - основана на процессах, в которых поры пытаются вырастить (технология пенометаллов), уменьшить их размер за счет деформации (уплотнение пористых или порошковых, гранулированных тел) или за счет тепловых процессов (спекание). В упомянутых областях техники анализируют поведение большой совокупности пор, равномерно или не очень равномерно распределенных в объеме среды. Для анализа деформации таких сред используют два подхода: или наделяют материал свойствами, усредняющими характеристики собственно материала и поры, или анализируют поведение каждой поры, а для всей среды получают статистические характеристики, учитывающие взаимодействие большого количество пор.

Материалы указанного выше типа не являются объектами анализа в данной работе.

Наравне с этим существуют материалы, в которых тем или иным способом появились отдельно расположенные дефекты сплошности в виде полостей. Эти дефекты являются одиночными, к анализу их поведения трудно применить вышеупомянутые методы, поэтому существует необходимость описания формоизменения таких образований, предсказания условий уменьшения или увеличения их объема и т.д.

Упомянутые задачи можно решить с помощью математического аппарата механики сплошных сред, успешно применяющегося для расчета технологических процессов обработки металлов давлением. Именно такой подход будет применен в настоящей работе. С другой стороны следует отметить, что здесь не будут решаться проблемы создания условий залечивания дефектов, что больше относится к такой отрасли науки, как физика металлов.

Для доказательства необходимости проведения исследований по указанной тематике ниже будут описаны виды дефектов, которые можно описать с общей позиции как полости, но которые в связи со своим происхождением называются по-разному. Эта разница объясняется терминологией, которая сложилась либо в черной металлургии, либо в цветной металлургии. Разница в терминологии наблюдается также в различных подотраслях, например, в литейном производстве или в обработке металлов давлением.

4.6. Выводы

Результаты компьютерного моделирования и проведения экспериментов при прессовании и волочении выявили различие в поведении полостей.

1. При прессовании полости, приближенные к выходному концу пресс-изделия, приобретают веретенообразную форму, следующие за ними полости могут схлопываться с образованием дефектов, имеющих определенную протяженность вдоль оси заготовки.

2. Повышенное трение между инструментом и заготовкой способствует сохранению первоначальной формы полостей.

3. Наличие полостей создает неблагоприятный уровень напряженного состояния, вызывает снижение пластичности и может создавать условия для появления других, теперь уже вторичных дефектов: внутренних разрывов, трещин.

4. Внутренние разрывы металла или полости, расположенные в центре заготовки при волочении, имеют возможность увеличиваться в размерах из-за повышенного уровня растягивающих напряжений.

5. В технологии волочения следует не допускать проектирования малых обжатий, поскольку это создает опасность увеличения в размерах внутренних разрывов, полостей, расположенных в центре заготовки.

6. При наличии в центре заготовки полости, ее линейные размеры изменяются быстрее, чем линейные размеры заготовки.

7. Полости, расположенные в периферийных слоях заготовки, не имеют тенденции к'раскрытию и уменьшаются в размерах.

8. Разработана концепция, поясняющая последовательность явлений при возникновении обрывности медной проволоки вследствие макропористости.

9. Сформулированы рекомендации по совершенствованию процесса производства медной проволоки электротехнического назначения, включающие изменение маршрута волочения и профиля рабочей зоны волочильного инструмента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В представленной работе проанализированы причины присутствия и эволюции дефектов сплошности в металлических средах.

2. Установлено, что изменение формы и размера полости, расположенной в объеме металла, зависит от схемы напряженно-деформированного состояния. В зависимости от этого наблюдается одноосное или двухосное укорочение полости.

3. Методами теории пластичности механики деформируемой среды с помощью построения кинематически возможных полей скоростей и последующих преобразований описано изменение формы полости при деформации заготовки в закрытом объеме. Показано, что на характер формоизменения полости влияют такие параметры как относительная ширина полости и отношение сторон полости и заготовки.

4. Теоретически определены энергосиловые параметры закрытия полости. Выявлено, что на них оказывают влияние отношение высот полости и заготовки, отношение ширины полости и заготовки, соотношение сторон заготовки.

5. Выполнено экспериментальное исследование деформации заготовки с полостью в закрытом объеме и показана сходимость результатов с теоретическим решением.

6. Показано, что энергосиловые параметры деформации материалов с одиночной полостью и двумя рядом расположенными полостями оказываются различными при одинаковой объемной пористости деформируемых заготовок и зависят от схемы взаимного расположения полостей.

7. Исследован методом компьютерного моделирования механизм формоизменения полости в некоторых случаях процесса прокатки. Определено, что темп деформации полости оказывается выше темпа деформации заготовки. Установлено, что при прокатке коэффициент трения ' ■ • ••.":' ■ 4 • '' ' ■ 134 между заготовкой' и: инструментом оказывает незначительное влияние на формоизменение полости.

8. Выполнены экспериментальные , исследования по прокатке заготовке с полостями, показавшие соответствие компьютерной модели.

9: Выполнено исследование процесса; многопроходной прокатки, в , котором показано, что более интенсивно формоизменение полости-, происходит в направлении высоты и длины проката, причем; выявлено, что знаки деформации, полости и заготовки в этих направлениях совпадают. Установлено, что; при уширении заготовки в процессе прокатки, деформация • полости в этом направлении пррйсходит с обратным" знаком, то есть в сторону уменьшения:

10. Выполнено компьютерное моделирование волочения сплошной заготовки й заготовки с полостью через волоку с полууглом, характерным для волок, используемых на предприятиях кабельной промышленности; Отмечено^ что в этом случае для центральных зон деформируемого-прутка и проволоки наблюдается наличие зоны действия растягивающих напряжений, которое может приводить к росту дефектов и являться причиной обрывности.

11. Расчетами показано, что значительное снижение уровня растягивающих напряжений в осевой зоне при волочении, достигается при; использовании волок с меньшим углом конусности. .

12. Выполнено экспериментальное исследование волочения заготовки с полостями, расположенными на различном расстоянии* от оси заготовки и выявлено различие в характере деформировании в зависимости от коэффициента вытяжки.

13. Выполнено. компьютерное, моделирование формоизменения полости в процессе прессования, и установлено, что приближенные к выходному концу пресс-изделия полости изменяют форму с круглой на веретенообразную, следующие за ними, полости схлапываются с образованием дефекта определенной протяженности.

14. Выявлено, что при прессовании увеличение трения на инструменте способствует сохранению формы полости. Показано, что полости создают неблагоприятное напряженно-деформированное состояние, создавая условия для появления вторичных дефектов в виде трещин и внутренних разрывов.

15. Выполнена экспериментальная проверка решения задачи прессования прутка с полостью и показана сходимость с теоретическим решением.

16. Разработана концепция, поясняющая последовательность явлений при возникновении обрывности медной проволоки вследствие макропористости.

17. Сформулированы рекомендации по совершенствованию процесса производства медной проволоки электротехнического назначения, включающие изменение маршрута волочения и профиля рабочей зоны волочильного инструмента.

18. Выработаны и переданы предприятию ЗАО «СП Катур-Инвест» рекомендации по усовершенствованию технологического процесса производства медной проволоки электротехнического назначения.

1. Межгосударственный стандарт. Заготовки полуфабрикаты из тяжелых цветных металлов и сплавов. Дефекты. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2008. 36 с.

2. ГОСТ 1920-80. Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов. М.: Издательство стандартов, 1980. 13 с.

3. Дефекты слитков черных и цветных металлов, предназначенных для пластической деформации / С.В. Брусницын и др.. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 167 с.

4. Черемской П.Г., Слезов В.В., Бетехтин В.И. Поры в твердом теле .М.: Энергоатомиздат, 1990. 375 с.

5. Тарновский И.Я., Трубин В.Н., Златкин М.Г. Свободная ковка на прессах. М.: Машиностроение, 1967. 328 с.

6. Потапов А.И., Мигачев Б.А., Панченко А.П. Исследование закономерностей заковки осевых несплошностей при протяжке круглых заготовок // Межвузовский сборник «Обработка металлов давлением». Вып. 5. Свердловск: УПИ им. С.М. Кирова, 1978. С. 114-118.

7. Zhang Х.-Х., Cui Z.-S., Chen W., Li Y. A criterion for void closure in large ingots during hot forging // Journal of Materials Processing Technology. 2009. Vol. 209. N4. P. 1950-1959.

8. Логинов Ю.Н. Модель деформации поверхностного слоя заготовки, пораженного дефектами // Кузнечно-штамповочное производство. 2001. №4. С. 36-40.

9. Логинов Ю.Н. Концепция описания деформации заготовки, имеющей неровную поверхность // Известия вузов. Черная металлургия. 2004. №5. С. 29-34.

10. Tirosh J., Shi rizly A., Rubinski L. Evolution of anisotropy in the compliances of porous materials during plastic stretching or rollinganalysis and experiments I I Mechanics of Materials. 1999. Vol. 31. N7. P. 449-460.

11. Tripathy P.K., Das S., Jha M.K. Migration of slab defects during hot rolling // Ironmaking & Steelmaking. 2006. Vol. 33. N6. P. 477-483.

12. Wallero A. Closing of a central longitudinal pore in hot rolling // Journal of Mechanical Working Technology. 1985. Vol. 12. N2. P. 233-242.

13. Stahlberg U. Influence of spread and stress on the closure of a central longitudinal hole in the hot rolling of steel // Journal of Mechanical Working Technology. 1986. Vol. 13. N1. P. 65-81.

14. Wang A., Thomson P. F., Hodgson P. D. A study of pore closure and welding in hot rolling process // Journal of Materials Processing Technology. 1996. Vol. 60. N1-4. P. 95-102.

15. Chen D.-Ch. Rigid-plastic finite element analysis of plastic deformation of porous metal sheets containing internal void defects // Journal of Materials Processing Technology. 2006. Vol. 180. P. 193-200.

16. Keifea H., Stahlberga U. Influence of pressure on the closure of voids during plastic deformation // Journal of Materials Processing Technology. 2009. Vol. 209. N4. P. 1950-1959.

17. Pietrzyk M., Kawalla R., Pircher H. Simulation of the behavior of voids in steel plates during hot rolling // Steel Research. 1995. Vol. 66. N12. P. 526-529.

18. Разработка, калибровок: валков и оптимальных режимов прокатки сортовых профилей:нашелкосортно-проволочном; стане 320/150?завода" «Амурсталь». Пятый этап: отчет о НИР (промежуточ.): 057/11-03-786 / УПИ^рук. Смирнов В:К. Свердловск, 19891

19. Chaijaruwanich A., Dashwood R.J., Lee P.D., Nagaumi Н. Pore evolution in a: direct chill; castAl-6 vrt;% Mg alloy during^h^ Acta Materialia.2006. Vol. 54. N19. P. 5185-5194.

20. Паршин В.А. Зудов Е.Г., Колмогоров B.JI. Деформируемость и качество; 1Й:::Мёталлургия; 1979П 92 с.

21. Tanaka Н., Yoshida К. Relation between oxygen contents, and cupping of tough pitch copper wire // Journal of the Japan Institute of Metals. 1979. Vol. 43. N7. P. 618-625.

22. Murr E.E., Fibres R:D. Defects andifailure in ultra-fine copper magnet wire .■•■'"' ;.7/'Scripta^Materialia:T998. Vol. 39;N4-5: P. 527-532;.

23. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения. М.: Металлургия, 1971.; 448 с. • , . / .' '', ;.:■■ :■■■'.

24. Kazutake К. /Effect of ductile fracture criteria on chevron/crack formation and evolution; in'drawing //Internationali JournaB.of Mechanical? Sciences:^ 2003. Vol. 45. P. 141-160. '

25. Yoshida K., Norasethasopon S. Prediction of chevron crack/ initiation , in/ / inclusion copper shaped^wire drawing7/EngineeringFmlure Analysis. 2008:

26. VoM;5: N4. P: 378-393., . V ;.•

27. Колмогоров В.Л. Механика* : обработки;; металлов давлением.; Екатеринбур^;:::Т^ТУ-УШИ^ 2001. 83 6: с '

28. Кун Г.Ж Теоретинеские основьгобработкишеталлов давлением: Теория; пластичности':Учебник для;вузов; М<:Металлургия; 1980. 456 с:.

29. Сегерлинд Л. Применение метода конечных,элементов. М.: Мир, 1979.' 393 с. '. ' ' / ■ ' ' ' v"37.; Зенкевич?©;, Чанг И: Метод конечных^элементошв^теоришсооружений} и^в!механике:сплошныххред; М;::Недра,!Л-9'74:- 240.:с;.

30. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике, М.: Мир, 1975.543 с. ''■'■

31. Kobayashi S., Oh S.L, Allan Т. Metal forming and the Finite-Element Method // Oxford University Press, 1989. 377 p.

32. DEFORM-2D. Design environment for forming. URL: http://www.deform.eom/products/deform-2d/2d-brochure:pdf (дата обращения: 17.07.2009)

33. Логинов Ю.Н. Решение- технологических; задач, прессования: с применением системы 'анализа; процессов?- .' пластического деформирования «РАПИД; 2D»: учебно-методическое" пособие:. Екатеринбург:УЕТУ-УПЩ 2007: 78?c; ¿

34. QForm3D. QUA К FOR form. URL: http://\v\vw.qform3d.ru./?go:=historv1 , (датаюбращения:; 17.07:2009):

35. Логинов3arapoBíH;:H:: Расчет деформированного состояния при закручивании пористой заготовки в контейнере II Известия вузов.: Черная металлургиям 1991Í №6: С. 44-50t :

36. Логинов Ю.Н:, Мякошин В .И., Сёменов А.П. Влияние процессов контактной теплопередачи на кинематику процесса прессования латуней // Сборник трудов 1 Российской конференции «Кузнецы '. Урала-2005». Екатеринбург. 2005. С. 187-194.

37. Логинов . ЮТ-Ё: Решения технологических задач прессования; с .применением системы; анализа процессов пластического деформирования «РАПИД 2Д». Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 78 с.порошковой; ; металлургии . и 1972. 336 с. ' ■".'"'■

38. Колмогоров В.Л., Логинов Ю.Н. Совместный анализ, напряжений т деформаций; при прессовании пористой; заготовки в . контейнере ,// Сборник трудов: "Обработка; металлов? давлением". Труды- вузов: РСФСР:.Вып. 17; Свердловск: ■УПИ^1990лС:.122-127. ,

39. Дегтярев; И.О., Колмогоров В. Л. Диссипация мощности и кинематические соотношения; на поверхностях разрыва скоростей в сжимаемом- жестко-пластическом? материал // Прикладная механика • и техническая« физика.■. 197-2'. №5. С. 167-1731 •

40. Логинов Ю.Н. Изготовление полуфабрикатов; и: изделиШ из порошков меди и медных сплавов; Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. 208 с.58; Логинов IO.IL, Буркин СП.; Бабайлов H.A. Механика валкового брикетирования, Екатеринбург: ГОУ ВНОУГТУ-УПЩ 2005. 220 с. ;

41. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1976, Т.1. 536 с.

42. Теория пластических деформаций металлов/ Е. П. У иксов и; др.. М.: Машиностроение, 1983. 598 с.

43. Гун Г.Я., Пол ухин Г1.И., Фролов A.A. К методике определения реологических свойств, пористых материалов // Известия-вузов; Черная металлургия. 1976. №3.С. 66-70.

44. Феноменологические теории прессования порошков / М.Б. Штерн и др. Киев: Наукова Думка, 1982. 140 с.

45. Друянов Б.А. Прикладная теория пластичности пористых тел. М.: Машиностроение, 1989. 168 с.

46. Рудской А.И., Григорьев A.A. Теория деформирования пористых материалов с неупрочняющейся матрицей // Межвузовский сборник «Обработка металлов давлением». Вып. 13. Свердловск: УПИ, 1986. С. 38-44.

47. Шепельский Н.В., Корнилов В.Н. Деформационная модель уплотнения сыпучих материалов // Межвузовский сборник «Обработка металлов давлением». Вып. 17. Свердловск: УПИ, 1980. С. 63-67.

48. Залазинский А.Г., Колмыков B.JL, Соколов М.В. О физических уравнениях пористого материала // Известия вузов. Цветная металлургия. 1997. №4. С. 39-43.

49. Петросян Г.Л. Пластическое деформирование порошковых материалов. М.: Металлургия, 1988. 152 с.

50. Дорофеев Ю.Г. Динамическое горячее прессование пористых порошковых заготовок. М.: Металлургия, 1977. 216 с.

51. Логинов Ю.Н., Каменецкий Б.И., Студенок Г.И. Моделирование деформированного состояния круглой пластины при вытяжке // Известия вузов. Черная металлургия. 2006. №3. С. 26-28.

52. ГОСТ 21014-88. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности. М.: Издательство стандартов, 1988. 60 с.

53. Mcallen P., Phelan P. Ductile Fracture by Central Bursts in Drawn 2011 Aluminium Wire // International Journal of Fracture. 2005. Vol. 135. N1-4. P. 19-33.

54. Полухин П.Я., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1976. 488 с.

55. Дегтярев И.С., Логинов Ю.Н., Колмогоров В.Л. Прессование некомпактного материала через коническую матрицу // Технология легких сплавов. 1975. №6. С. 24-27.

56. Логинов Ю.Н. Применение условия неразрывности для анализа деформации газонаполненных пористых сред // Известия вузов. Черная металлургия. 2002. №11. С. 24-28.

57. Щерба В.Н., Райтбарг Л.Х. Технология прессования металлов. М.: Металлургия, 1995. 336 с.

58. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Формоизменение поры в пластическом слое // Научные труды XII отчетной конференции молодых ученых. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2007. 4.2. С. 293-294.

59. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Анализ деформации поры в условиях плоского деформированного состояния // Научные труды XIII отчетной конференции молодых ученых Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2008. С. 193.

60. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Силовые условия закрытия одиночно расположенной поры в деформируемом теле // Научные труды XIV отчетной конференции молодых ученых УГТУ-УПИ. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. 2008. С. 19.

61. Логинов Ю.Н., Карпенко К.В. Деформация материала при взаимном влиянии двух рядом расположенных пор // Научные труды XV международной научной конференции молодых ученых. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2009. 4.3. С. 90-91.

62. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Формоизменение прямоугольной полости в заготовке при плоской деформации // Известия вузов. Черная металлургия. 2009. №1, С. 12-16.

63. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Поведение при прокатке дефекта типа поры, примыкающей к поверхности полосы // Производство проката. 2008. №10. С. 2-6.

64. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Моделирование поведения поры при / плоской прокатке // Сборник научных трудов. Теория и практикалистового проката: Сб. научн. тр. Часть 2. Липецк: ЛГТУ, 2008. С. 95-100.

65. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Формоизменение одиночно расположенной поры в круглой заготовке при волочении // Кузнечно-штамповочное производство. 2009. №4. С. 3-8.

66. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Поведение пор в металле на начальном этапе прессования // Современные металлические материалы и технологии (СММТ 2009). Труды международной научно-технической конференции. СПб.: Изд-во Политехи. Унив-та. 2009. С. 80-86.

67. Логинов Ю.Н., Еремеева К.В. Деформированное состояние прутка с порой при волочении // Научные труды XVI международной научной конференции молодых ученых. Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2009. 4.2. С. 73-75.

68. Орлов Г.А. Моделирование осевой рыхлости кузнечных слитков и ее уплотнения в процессе ковки // Сборник трудов 1 Российской конференции «Кузнецы Урала-2005». Екатеринбург. 2005. С. 176-178.