автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Исследование и разработка режимов интенсивной деформации литых заготовок с целью повышения качества продукции, в частности из чугуна с шаровидным графитом

На правах рукописи

РАЗИНКИН Александр Викторович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ИНТЕНСИВНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ, В ЧАСТНОСТИ ИЗ ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

Ав тореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2004

Работа выполнена на кафедре обработки металлов давлением ГОУ ВПО Уральский государственный технический университет - УПИ.

Научный руководитель -

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Буркин Сергей Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Ганаго Олег Александрович; кандидат технических наук, доцент Соколовский Михаил Вениаминович

Ведущее предприятие Верхнесалдинское метал-

лургическое производственное объединение (ВСМПО)

Защита диссертации состоится «оЛЬ» 2004 г. в 15 часов на

заседании диссертационного совета Д212.285.04 по присуждению ученой степени доктора технических наук в Уральском государственном техническом университете - УПИ, по адресу: г. Екатеринбург, Мира, 19, УГТУ-УПИ, К-3, ауд. Мт-324.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГТУ-УПИ.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью,. просим направить по адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-3, УГТУ-УПИ, Мира, 19, ученому секретарю университета, тел. 375-45-74.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шилов В.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из эксплуатационных характеристик деформированных металлоизделий - является изотропия механических и физических свойств. Известно, что промышленные металлы и сплавы, подвергнутые интенсивной пластической деформации, обладают анизотропией свойств с явно выраженной направленностью течения, которая может активно использоваться при конструировании металлоизделий (анизотропные постоянные магниты), но во многих случаях она затрудняет применение деформированных полуфабрикатов и снижает уровень эксплуатационных свойств изделий. Поскольку подавляющие объемы пластически обрабатываемых металлов имеют кубическую решетку, то проблемы снижения анизотропии свойств касаются сравнительно небольшого количества металлоизделий. Поэтому применять специальные технологические приемы для выравнивания деформации по направлениям приходится достаточно редко. В качестве примера сплава, у которого текстура деформации кардинально меняет механические и эксплуатационные свойства изделий, может выступать высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ЧШГ). Текстура искажает сферическую форму графита, превращая включения в ламели, как у серого чугуна. Поэтому в настоящей работе изучение совокупности технологических приемов, позволяющих получать металл с близкой к изотропной структурой при интенсивных пластических деформациях, касается в первую очередь чугунов с шаровидным графитом.

Известно, что даже при формировании качественной литой заготовки с мелкозернистой и однородной структурой металла, например методом намораживания на охлаждаемый сердечник, и при последующей одноэтапной деформации, форма включений графита становится пластинчатой, что приводит к потере уникальных свойств заготовок. Возникает необходимость использования совмещенных схем деформации в результате которых форма графита будет оставаться шаровидной. Выявленная в аналитическом обзоре ограниченная пластичность ЧШГ в традиционных схемах деформации вынуждает разрабатывать, изучать и использовать способы интенсивного пластического деформирования, характеризующиеся благоприятной схемой

напряженного состояния например: протяжки через коническую матрицу.

осадки и прошивки заготовок в контейнере. Напряженное состояние всестороннего (или близкого к нему) сжатия провоцирует высокие контактньк давлений!^греф^т,прй |

проектировании технологии надежных данных о сопротивлении деформации <г5 ЧШГ. Этих данных явно недостаточно в опубликованных источниках деформации.

Таким образом, проектирование совмещенных процессов деформации заготовок и исследование механических характеристик ЧШГ - актуальная задача, которой, в частности, посвящена данная работа.

Цель работы Основной целью работы является математическое и физическое моделирование процессов протяжки, осадки и прошивки заготовок в контейнере; разработка конструкции пластометра и системы сбора и обработки опытных данных; построение кривых упрочнения ЧШГ; разработка штамповой оснастки и технологии производства заготовок прессового и волочильного инструмента из ЧШГ.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации, заключается в следующем: получены зависимости формоизменения при осадке полой заготовки в контейнере в более общем случае (пуансоны и контейнер имеют свободу в передвижении); в выбранных процессах деформации получены зависимости, позволяющие управлять проработкой структуры металла и получить изделие с близким к изотропным свойствам; разработана конструкция компактного пластометра и система сбора и обработки опытных данных для исследования механических свойств при малых скоростях деформации; построены кривые упрочнения ЧШГ. Автор защищает:

• математическую модель расчета формоизменения в процессе осадки полой заготовки в контейнере с комбинированным приложением внешних нагрузок;

• геометрические и физические постановки краевых задач формирования намораживанием литой заготовки, осадки в контейнере, закрытой прошивки и вытяжки гильзы на оправке с утонением стенки и результаты их решения методами конечных элементов с помощью пакетов прикладных программ;

• методику оценки деформированного состояния в процессах протяжки заготовки на оправке через коническую матрицу, осадки и прошивки полых заготовок в контейнере:

• методику пластометрических испытаний металлов с программным обеспечением автоматизированной системой сбора и обработки опытных данных.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обеспечивается применением вариационных методов, прошедших экспериментальную проверку; строгой математической постановкой задач и использованием для решения численных методов,

обеспечивающих высокую заданную точность; сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными.

Практическая ценность. Математические модели и результаты исследований могут быть использованы при проектировании технологии обработки давлением полуфабрикатов из легко текстурируемых металлов, в частности, из ЧШГ.

Реализация работы. Разработаны рабочие чертежи и изготовлена штамповая оснастка для получения заготовок волок из ЧШГ. Разработаны рабочие чертежи и изготовлен компактный пластометр, система сбора и обработки результатов измерений к нему, для исследования механических- свойств при малых скоростях деформации. Реализация подтверждена актом внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: международный конгресс «300 лет Металлургии Урала» (Каменск-Уральский,2001г); 6-ая региональная научно-практическая конференция «Алюминий Урала» (Краснотурьинск,2001г); 2-ая всероссийская научно-практическая конференция «Инновации- в машиностроении» (Пенза,2002г.); международная конференция «Разрушение и мониторинг свойств металлов» (Екатеринбург,2003г.); 2-ая международная научно-техническая конференция «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004г.).

Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертации, опубликованы в 10 работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 59 иллюстраций, 33 таблицы, библиографию из 111 наименований и приложения на 40 страницах.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЯ

В данной главе выполнен литературный обзор по вопросам исследования, в котором рассмотрены основные моменты производства изделий из ЧШГ, также обосновывается актуальность использования изделий из деформированного ЧШГ и исследования процессов обработки давлением из него (раздел 1.1). В разделе 1.2 рассмотрены вопросы зарождения и роста сферических кристаллов графита, приведены

основные отличия ЧШГ от других видов чугуна. В разделе 1.3 рассмотрены способы получения отливок, приведено описание современных схем отливки полуфабрикатов. В разделе 1.4 рассмотрены необходимые условия и основные особенности производства деталей из ЧШГ; приведена классификация современных модификаторов; описаны основные моменты выбора многокомпонентных систем для обработки расплава чугуна. В разделе 1.5 рассмотрены основные моменты, возникающие при термообработке отливок; приведено описание и характер воздействия легирующих элементов; приведены некоторые режимы термообработки для подготовки структуры чугуна к последующей деформации. Раздел 1.6 полностью посвящен вопросам деформационной обработки ЧШГ; выделены основные моменты в этой области; определены недостатки обычных способов обработки давлением. В разделе 1.7 формулируются основные требования, предъявляемые к обработке давлением ЧШГ; приводится краткое описание известных процессов с точки зрения выдвинутых закономерностей. В разделе 1.8 сформулированы основные задачи исследования.

2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ЧШГ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

Данная глава посвящена подробному описанию общего технологического процесса производства деформированных полуфабрикатов из ЧШГ, предлагаемого в работе. Определены технологические факторы, влияющие на качество конечного изделия на каждом этапе рассматриваемого процесса.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТОЙ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ

В этом разделе рассматривается математическое моделирование процесса намораживания заготовки на охлаждаемый кристаллизатор. Описаны основные особенности данного способа производства заготовок. Предложена методика определения параметров формирования качественной заготовки.

Выполнено тестирование предложенной методики определения технологических

величин в процессах кристаллизации на основе решения, задачи Стефана. Решением методом конечных элементов задачи затвердевания стенки заданной толщины на медный кристаллизатор (рис.1) получены данные, позволяющие построить кинетические кривые затвердевания, в зависимости от условий охлаждения для различных точек на кристаллизаторе. Показана

возможность отливки заготовок таким способом без разрушения

кристаллизатора - приведены данные, позволяющие оценить температуру в характерных точках на

кристаллизаторе в зависимости от времени намораживания и условий охлаждения заготовки.

4. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАРИАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ПРОЦЕССА ОСАДКИ ПОЛОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ В КОНТЕЙНЕРЕ

Глава посвящена математическому моделированию процесса осадки полой заготовки в контейнере. Решена задача по определению формоизменения заготовки в условиях комбинированного нагружения на основе вариационных методов механики обработки металлов давлением. Расчетная схема приведена на рис.2. Пластической деформации подвергается заготовка высотой и внутренним

радиусами Лц . Верхний боек перемешается со скоростью V}, а нижний — У2 . Контейнер

пресса имеет возможность перемещения со скоростью Уз. Основные допущения при

и-100

Рис.1 Схема технологического процесса получения биметаллической заготовки 1 — кристаллизатор; 2 — расплав чугуна; 3 — корундовая пробка; 4 — корундовое кольцо; 5 - стенка агрегата; 6 - вода

решении задачи - деформация изотермическая; материал изотропный, несжимаемый: закон трения Зибеля - г = у/Тц .

Общее вариационное уравнение, согласно принципу минимума полной мощности деформации запишется в виде

(1)

где ¿з — поверхности скольженияуповерхность, свободная от воздействия

инструмента (на Бу - = 0 ). Т.к.

при горячей обработке чугуна используются небольшие скорости деформации, то выбрана модель идеально пластичного материала

Введены безразмерные параметры: Л = ///Т?// —

относительная высота заготовки; к = //?я - параметр сечения полой заготовки; -

относительный текущий радиус;

относительная текущая

Рис.2. Схема процесса осадки втулки в контейнере

продольная координата; относительная скорость движения нижнего бойка;

относительная скорость движения контейнера; относительные

варьируемые параметры.

Поле скоростей принято в виде:

где варьируемые параметры, имеющие размерность скорости ( принято /=5).

Составляющие вариационного уравнения (1): мощность внутренних сил и мощность сил трения — соответственно равны

где к{г) - профиль внутренней поверхности заготовки; Н = /(<£) — интенсивность скоростей деформации сдвига; £ —скорость деформации; у/, - показатели трения

на контактных поверхностях заготовки и инструмента; скорости

скольжения металла заготовки относительно жесткого инструмента.

Варьируемые параметры о,- определены прямой минимизацией фигурной скобки в уравнении (1) методом Нелдера-Мида.

Используя полученную математическую модель можно построить контур внутренней (свободной) поверхности заготовки на фиксированном этапе деформации и. следовательно, определить момент закрытия полости заготовки при осадке, оценить влияние движения контейнера и обоих пуансонов на распределение полей скоростей в

заготовке,

0,45

0.4

0,35

к

/ ^ <

\ 3 ;■» . ♦ • 2

0 0,5 1 1,5 2

Рис.3. Форма внутренней поверхности заготовки

=0.3; 6 - эксперимент

оценить влияние показателей трения на контактных поверхностях инструмента и

заготовки и т.д. Результаты решения задачи при

варьировании показателя трения на поверхности контейнера приведены на рис.3. В качестве исходных

данных при проведении

здесь принято, что относительное обжатие

заготовки

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОТЯЖКИ, ОСАДКИ И ПРОШИВКИ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ

В данной главе проведен анализ накопления степени деформации сдвига в выбранных процессах ОМД методом конечных элементов при» помощи пакета прикладных программ PAПИД-2D, который позволяет одновременно: исследовать формоизменение и схему напряженного состояния, рассчитать энергосиловые параметры процесса, прогнозировать образование дефектов (образование зажимов, трещин, утяжин и т.д.). В разделе 5.1 смоделирован процесс протяжки полой заготовки через коническую матрицу с углом наклона образующей конуса к оси матрицы равном 15°. Исходными данными при проектировании являлись: модель процесса осесимметричная; материал заготовки СтЗ с законом упрочнения Хензеля в диапазоне температур 800 - 1300°С; температура нагрева металла 950°С, инструмента - 700°С; оборудование, на котором производится деформация — гидравлический пресс со скоростью передвижения траверзы 25 мм/мин; показатель трения в законе трения Зибеля на-контактной поверхности

конической матрицы и заготовки 0,1, на границе оправки и заготовки 0,5. При моделировании варьировался коэффициент вытяжки

1,25, 1,30. После

представления решений всех задач в виде линий уровня и соответствующей обработки, был построен график

функции А=ДХ), представленный на рис.4. Определение среднего по объему деформированной заготовки значения было произведено следующим образом: разделенные по линиям уровня области составляют объем изделия, поэтому справедливо выражение

Рис. 4. Зависимость степени деформации сдвига от вытяжки при протяжке

где Л,- - накопленная деформация в i-ой области деформированной заготовки; Vj - объем

области с определенным значением Л, определяемый по линиям уровня.

В разделе 5.2 было проведено решение задачи осадки полой цилиндрической заготовки в контейнере. В качестве исходных данных приняты: варьируемые параметры H/D=l+4 И d/D=0,833;0,800; 0,750; 0,666 (здесь Н - высота заготовки, D - ее наружный диаметр, d - внутренний диаметр заготовки); показатель трения в законе трения Зибеля на торцевых контактных поверхностях пуансонов 0,7, на границе с втулкой контейнера 0,3; остальные характеристики инструмента и заготовки приняты аналогично задачи протяжки заготовки. После представления всех решений в виде линий уровня, при отражении Л, накопленной к концу процесса деформации, определили, что при относительной высотной деформации

степень деформации сдвига в

среднем по объему заготовки возрастает при увеличении H/D (рис.5). Определение средней по объему заготовки Л происходило по описанной выше методике. С точки

зрения совмещения

процессов протяжки и осадки было выбрано только одно отношение H/D=l, поскольку значения при остальных отношениях велики и при подборе схемы с

одинаковыми Л

относительная деформация по высоте будет небольшой. Это, в свою очередь, определяет неравномерную проработку структуры металла по высоте заготовки. После представления результатов решений всех задач в пакете РАПИД для H/D=l с интервалом в 5% по величине относительного обжатия по высоте - е, получили формулы, характеризующие изменение

(5 0 1 2 3 4 5

Отошанм высоты жгопжкм к щл мотру

• ♦* d/EW.833 —И—drtM),8 —*—d/00,75 —в- <И>-0.6вв-

Рис.5. Зависимость степени деформации сдвига от H/D при переменном отношении d/D при осадке

Л = 0,0136е120в - для случая с№=0.833: (4)

Л = 0,0259с'-0418 - для случая сЮ=0,800; (5)

Л = 0,0249с1'0622 - для случая сЮ=0,750; (6)

Л = 0,0098£т13373 - для случая <Ш=0,666. (7)

Данные формулы могут быть использованы для проектирования технологии совмещения процессов протяжки и осадки.

В разделе 5.3 была решена задача прошивки предварительно осаженной заготовки пуансоном в контейнере. Из анализа литературных данных принято, что пуансон имеет сферическую форму при отношении осевой высоты рабочей части пуансона к его радиусу равном единице. За исходное состояние прошиваемой заготовки принималась геометрия деформированной заготовки из соответствующей задачи по осадке; варьируемые параметры показатель трения по закону Зибеля

на контактной поверхности с пуансоном 0,3, на нижнем основании 0,7, на границе с втулкой контейнера 0,3; остальные характеристики инструмента и заготовки приняты

аналогично задачи по осадке заготовки.

После

представления всех результатов в виде линий уровня, по описанной выше методике определялась средняя по объему

При получении

после прошивки заготовки с одинаковым отношением по отношению к геометрии

начальной осаживаемой заготовки было замечено что р 1иях Л достигает от

13.8% до 40,5%. Поэтому был введен параметр к = 01, характеризующий

/ пР

увеличение стенки получаемой трубной заготовки по сравнению с начальной толщиной стенки осаживаемой втулки (рис.6). Здесь А„„ -толщина стенки получаемой трубной

Рис.6. Зависимость параметра к от d/D при переменном отношении H/D

Рис.7. Зависимость степени деформации сдвига от H/D при

переменном отношении

d/D

при прошивке

заготовки. пос -толщина стенки осаживаемой втулки. После определения параметра «Л» для каждого варьируемого соотношения d/D при

фиксированных параметрах H/D

получили

зависимости данного параметра от перечисленных показателей процесса (рис.6). С учетом параметра были определены значения для всех варьируемых случаев. Зависимость Л^Н/О) приведена на рис.7. Используя зависимость, представленную на рис.6 можно скорректировать диаметр прошивающего пуансона, и тем самым, выровнять по средним значениям степени деформации сдвига процессы осадки и прошивки.

В разделе 5.4 было проведено сравнение деформированной координатной сетки в каждом из рассматриваемых процессов с точки зрения ее «возвращения» в исходное состояние при их совмещении. Для чего, на растровом изображении координатной сетки из решений в пакете РАПИД, были определены длины диагоналей вписанного в каждую деформированную ячейку овала и угол наклона каждой диагонали к соответствующей

оси. Главные деформации определяли по формулам = 1П-. В качестве оценки

однородности деформаций при совмещении процессов приняты соответствующие относительные величины:

(8)

для главных деформаций

(<Pj ~<Pj)±

для угла наклона ячейки

100%.

(9)

где характеризующие направление измерения главных деформаций;

символ, характеризующий процесс деформации.

После определения компонент тензора деформаций и углов наклона ячеек был проведен анализ на предмет возможного совмещения указанных процессов деформации.

При сравнении результатов протяжки и осадки (при условии одинаковой по объему средней выявлено, что деформации удлинения при осадке, характеризуемые (в направлении оси абсцисс), значительно превышают деформации сжатия при протяжке. Поэтому при изменении направления деформации - в обратную сторону течению металла при протяжке, разница в худшем случае достигает Главные деформации в

«осевом» направлении, характеризуемые показателем Ец, практически уравновешивают друг друга, и разница в худшем случае составляет Показатель колеблется в

интервале 0-15%. Большие значения показателей характеризуют область, примыкающую к свободной внутренней поверхности осаженной заготовки. Данный вывод подтверждает вид деформированной координатной сетки (приведенный в работе), полученной в результате моделирования задачи в пакете РАПИД, где в качестве исходной осаживаемой заготовки принята деформированная методом протяжки заготовка.

При сравнении результатов осадки, в контейнере и закрытой прошивки фасонным пуансоном заготовки в контейнере было учтено условие, что толщина получаемой стенки трубной заготовки, выбирается исходя из равенства значений в процессах осадки и прошивки, путем корректировки диаметра прошивающего пуансона на параметр «А». Поэтому указанные процессы были рассмотрены совместно, т.е. осаженной заготовке поставлена в соответствие прошитая пуансоном труба с меньшим внутренним диаметром, чем исходная заготовка. При анализе выбранной схемы деформации по толщине стенки было выделено четыре зоны, начиная от внутренней поверхности заготовки. Первая зона - зона, где преобладают преимущественно деформации удлинения после прошивки (20% от толщины стенки); вторая и третья зоны -зоны относительно равноосной структуры металла, которые занимают по 25% толщины стенки; и четвертая зона - зона контакта с стенкой контейнера, где сохраняется наследственная структура осадки (до 30% от толщины стенки). Данный вывод подтверждает вид деформированной координатной сетки (приведенный в работе), полученной в результате моделирования задачи в пакете РАПИД, где в качестве исходной заготовки принята деформированная осадкой заготовка. Применительно к ЧШГ известно, что зерно графита является равноосным при сохранении своей формы на 75-80% от

начального состояния, поэтому центральные слои металла будут удовлетворять этому условию.

6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАДКИ ЗАГОТОВКИ В КОНТЕЙНЕРЕ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧШГ

В главе приведены экспериментальные данные по проверке теоретических решений и кривые упрочнения ЧШГ, полученные на специально созданном для этих целей пластометре. В разделе 6.1 приводится описание опытов по осадке полых цилиндрических заготовок в контейнере, проведенных в лаборатории кафедры ОМД. В качестве исходных заготовок были использованы сборные, обточенные на диаметр 59 мм предварительно отпрессованные с вытяжкой 2,32 свинцовые слитки. Опыты проводились на заготовках с отношением Н/0=1,258 и <1/0=0,5 и 0,75. При сравнении результатов решения задачи осадки заготовки в пакете РАПИД и после обработки координатной сетки (рис.8) в случае ё/Б=0,75 получили, что разница в средних значениях Л составляет 4,2%.

При поэтапном сравнении результатов решения задачи осадки заготовки в пакете РАПИД с отношением и после обработки координатной сетки в случае получили, что разница в худшем случае достигает 11,5%. Аналитическая модель, построенная в главе 4 была проверена по искажению внутренней поверхности

заготовки после осадки Исходные данные при моделировании: деформации подвергается образец (в обозначениях главы 4) с отношением наружного и внутреннего диаметров постоянными

показателями трения на контактных поверхностях пуансонов и варьируемым

показателем трения на внутренней боковой поверхности контейнера Деформация

осуществляется верхним бойком. Относительное обжатие по высоте принято Форма внутренней поверхности заготовки после осадки приведена на рис.3. Относительная разница в полученных результатах не превышает 6% на неподвижном бойке и 16% (случай 1) вблизи деформирующего бойка. Таким образом, оба проведенных решения могут быть использованы при проектировании технологических переходов.

В разделе 6.2 приведено описание и принцип действия конструкции пластометра, применяемого для определения функции сопротивления деформации металлов при малых скоростях деформации.

Основными элементами

конструкции пластометра

являются: ходовой винт 1, жестко соединенный с шлицевым валом 2, завинчен в переходник (на схеме не показан), который в свою очередь, зажат в патрон токарного станка 3. Шлицевой вал проходит через тормозное устройство 4, при помощи которого происходит остановка

Рис.9. Принципиальная схема пластометра. 1-ходовой винт; 2-шлицевой вал; 3-патрон токарного станка; 4-тормозное устройство; 5-сменный коноид; 6-деформируемый образец; 7-коромысло верхнее и нижнее; 8-ось поворота коромысла; 9-ролики.

его вращения, после чего вал уже двигается поступательно вдоль оси станка. Тормозное устройство 4 имеет три положения: прямой ход, обратный ход и нейтральное положение. На винт закрепляется сменный коноид 5, профилировка поверхности которого выполнена в соответствии с уравнением (10) при планируемых показателях относительного обжатия и скорости деформации. Деформируемый образец 6 в специальном асбестовом контейнере (на схеме не показан) располагается между верхним и нижним коромыслами 7, которые поворачиваются вокруг своих осей вращения 8, когда ходовой винт 1 наезжает на ролики 9, жестко закрепленные в рычагах коромысла.

Принцип работы приведенного пластометра состоит в следующем: ходовой винт 1 вместе с шлицевым валом 2 после включения станка вращаются с установленной исследователем скоростью, которая передается через патрон токарного станка 3. После разгона двигателя станка тормозное устройство 4 переводится в рабочее (прямой ход) положение и происходит остановка вращения шлицевого вала, при этом сменный коноид

5 начинает двигаться поступательно с одинаковой линейной скоростью. Когда коноид достигает роликов 9, происходит поворот верхнего и нижнего коромысла 7 вокруг своих осей вращения 8. Таким образом, шарнирно поворачиваясь, оба коромысла двигаются навстречу друг другу, причем - сближение строго вдоль вертикальной оси образца 6 обеспечивается при помощи пружинного регулирующего устройства (на схеме не показано) и шарнирного крепления верхнего и нижнего рычага (на схеме показаны как единое целое с коромыслами), между которыми вставлен контейнер с деформируемым образцом. После того, как коноид 5 полностью переместился вдоль оси станка за ролики 9 (планируемая деформация произведена) станок выключается, тормозное устройство 4 переводится в третье (обратный ход) положение и станок включается на обратный ход, при этом все элементы конструкции возвращаются в исходное положение.

Рассчитаны упругие деформации пластометра при нагружении. Приведен вывод уравнения коноида (10), профилированная поверхность которого определяет величину

обжатия образца при испытаниях. Здесь начальная, высота образца;

относительное обжатие заготовки; радиус ролика, который осуществляет контакт между поверхностью коноида и элементами конструкции пластометра; длина коноида; угол наклона перпендикуляра, опущенного через центр ролика на поверхность

контакта последнего с коноидом, который характеризует изменение угла наклона траектории перемещения оси ролика к поверхности коноида; текущие координаты

в горизонтальном и вертикальном направлениях.

В разделе 6.3 приведено описание и принцип действия автоматизированной системы сбора и обработки опытных данных, построенной на базе многофункциональной карты PCI-1800(H/L) для персонального компьютера. Описан порядок работы пользователя с системой, который состоит из четырех этапов: настройка работы программы, настройка карты, получение значений состояния входных сигналов, сохранение полученных результатов. Здесь в последовательно открывающихся на мониторе компьютера «окнах» пользователь задает: количество внешних аналоговых источников сигнала (не больше восьми каналов); общее время считывания сигналов с внешних независимых источников (термопара, мессдоза); число запросов состояния внешних источников сигнала за общее время работы системы; количество точек, снимаемых системой за один запрос состояния внешних источников; выбор режима

Х-ГХИПф

I / -гхсов^

(10)

работы карты, от которого зависит коэффициент усиления входящего сигнала- и производительность работы карты. Отражены основные функциональные характеристики системы.

В разделе 6.4 отражена методика проведения эксперимента и приведены построенные кривые упрочнения ЧШГ. Для проведения опытов были изготовлены сменные коноиды, обеспечивающие изменение степени деформации е в диапазоне 0,2-0,5. Диапазон изменения скорости деформации зависит от количества оборотов двигателя

токарного станка и изменяется в диапазоне 0,02-0,035 С"'.

Температура проведения испытании 0=950°С и Образцы для испытании мм

изготовлены из

чугунных заготовок 0200x100мм марки ВЧ65 (ГОСТ 7293). При проведении испытании в систему поступало два сигнала - с термопары, помещеннои в контеинер с образцом, и с мессдозы, расположеннои в зоне деформации образца. После обработки результатов экспериментов получены кривые упрочнения (рис. 10), которые можно использовать при расчете технологических переходов при деформации ЧШГ.

7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

В главе показано практическое приложение результатов диссертационнои работы. Приведено описание опытно-промышленной штамповой оснастки для изготовления деформированных заготовок для прессового и волочильного производства. Описаны основные моменты технологии изготовления заготовок и этапы опробования в производственных условиях. В частности, приведено описание технологических

200

О 0,2 0,4 0,6 0,8

Логарифмическая деформаций

• ♦ 1; —в—2; —•—3; —*—4

Рис.10. Кривые упрочнения ЧШГ. 1 -£=0,035 мм/с, ©=1050°С; 2 -§=0,02 мм/с, ©=1050°С; 3 -£=0,035 мм/с. ©=950°С; 4 - £=0,02 мм/с, ©=950°С

параметров прессования прутков из алюминиевых сплавов через матрицы, изготовленные из ЧШГ; описано использование волок, изготовленных из деформированного ЧШГ при калибровке прутков из разных алюминиевых сплавов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана математическая модель процесса осадки втулки в контейнере с возможностью одновременного перемещения обоих пуансонов и контейнера на основе вариационного принципа возможных изменений деформированного состояния. Модель позволяет, изменяя основные технологические параметры процесса осадки заготовки в контейнере, получить результаты, которые могут быть использованы при оценке данного процесса. Адекватность модели проверена в лабораторных условиях.

2. Методом конечных элементов оценены основные моменты процессов-деформации полых заготовок: протяжки через коническую матрицу, осадки и прошивки в контейнере. Получены зависимости, характеризующие степень проработки структуры металла в каждом процессе, а также при сочетании деформационных схем указанных процессов. Определены практические рекомендации по достижению однородности получения структуры металла после деформации при сочетании указанных схем.

3. Создан пластометр для определения кривых упрочнения металлов при малых скоростях деформации. Для обработки результатов экспериментов создана автоматизированная система сбора и обработки опытных данных. На основе проведенных экспериментов по осадке заготовок из ЧШГ, построены кривые упрочнения, которые могут быть использованы в технологических расчетах процессов деформации ЧШГ.

4. Полученные в работе данные теоретического анализа и экспериментальных исследований сочетания указанных схем пластической деформации, легли в основу проектирования - ковочной оснастки и последующего изготовления деформирующего инструмента (волоки для калибровки алюминиевых сплавов) из ЧШГ, прошедшего деформацию при сочетании выбранных схем пластической обработки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Разинкин А.В., Буркин СП., Сохранное АЛО. Исследование процессов пластической деформации высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Сб. тез. науч. тр. I отчетной конф. мол. уч. ГОУ УГТУ-УПИ, 2001 г., Екатеринбург, с.56-57.

2. Рациональный выбор технологии плавки, литья и деформации — энергосбережение в малотоннажном металлургическом производстве. Буркин СП., Коршунов ЕА,

Бабайлов Н.А., Разинкин А.В., Логинов Ю.Н. // Сб. тез. докл. межа, конгресса «300 лет Металлургии Урала», 2001г., Каменск-Уральский, с.60-61.

3. The rational selection of technology melting, casting and deformation is energy saving in small-scale metallurgical production. Bourkine S.P., Korshunov E.A., Babailov N.A., Razinkin A.V., Loginov Yu.N. // International congress «The 300 years of Ural Metallurgical», 2001, Kamensk-Uralskiy, p.62-63.

4. Бабайлов H.A., Буркин СП., Разинкин А.В. Исследование распрессовки полого слитка из ЧШГ // Сб. ст. П-ой Всерос. науч.-практ. конф. «Инновации в машиностроении», 29-30 окт. 2002г., Пенза, с.23-26.

5. Разинкин А.В., Буркин СП. Изучение комбинированных схем деформации ЧШГ //Сб. тез. науч. трДУотчетной конф.мол.уч. ГОУ УГТУ-УПИ,2003г.,Екатеринбург, с.28-29.

6. Разинкин А.В., Бабайлов НА., Буркин СП. Исследование распрессовки полого слитка из ВЧШГ / Разрушение и мониторинг свойств металлов. Материалы Международной конференции (Екатеринбург, 26-30 мая 2003 г.). Екатеринбург Имаш УрО РАН. CD, статья 86.

7. Буркин СП., Бабайлов НА., Разинкин А.В. Исследование деформированного состояния при совмещении процессов ОМД // сб. трудов XXXIII Ур. сем. «Механика и процессы управления», 2003г., Екатеринбург, с.62-67.

8. Буркин СП., Бабайлов НА, Разинкин А.В. Моделирование осадки полой заготовки в закрытом контейнере // Сб. ст. И-ой Межд. науч.-техн. конф. «Материалы и технологии XXI века», 25-26 февр. 2004г., Пенза, с.89-92.

9. Буркин СП., Разинкин А.В., Бабайлов Н.А. Разработка схем совмещенной деформации заготовок. // Сб. ст. И-ой Межд. науч.-техн. конф. «Материалы и технологии XXI века», 25-26 февр. 2004г., Пенза, с.52-55.

10. Bourkine S.P., Babailov N.A., Razinkin A.V. Analysis of manufacturing techtiques of the pressing tool from nodular cast uron by finite elements method / NUMJFORM 2004. International conference on numerical methods in industrial forming processes (Ohio, June 1317,2004). Ohio State University. CD, article 5B3.

Подписано в печать .05.2004 Формат 60x84 1/16

Бумага Типографская Плоская печать Усл. п. л. 1,16

Уч.-изд. л. 0,91 Тираж 100 Заказ 82 Бесплатно

Издательство ГОУ УГТУ-УПИ 620002, Екатеринбург, Мира, 19

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО ВОПРОСАМ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблема поиска новых материалов

1.2. Характеристики ЧШГ, особенности и основные отличия от других видов чугуна

1.3. Методы производства отливок из ЧШГ

1.4. Особенности производства ЧШГ

1.5. Термообработка отливок

1.6. Деформация чугунов и последующая термообработка

1.7. Совмещенные схемы обработки металлов давлением

1.8. Постановка задачи исследования

2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ИЗ ЧШГ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТОЙ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ

3.1. Тестирование метода решением задачи Стефана

3.2. Моделирование процесса получения биметаллической заготовки

3.3. Выводы

4. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАРИАЦИОННЫХ МЕТОДОВ ПРОЦЕССА ОСАДКИ ПОЛОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗАГОТОВКИ В КОНТЕЙНЕРЕ

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПРОТЯЖКИ, ОСАДКИ И ПРОШИВКИ ПОЛОЙ ЗАГОТОВКИ

5.1. Определение накопления степени деформации сдвига при протяжке полых заготовок

5.2. Определение распределения степени деформации сдвига по объему заготовки в процессе осадки втулки в контейнере

5.3. Определение распределения степени деформации сдвига по объему заготовки в процессе ее прошивки в контейнере

5.4. Анализ изменения главных деформаций в процессах протяжки, осадки и прошивки

5.5. Выводы

6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСАДКИ ЗАГОТОВКИ В КОНТЕЙНЕРЕ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧШГ

6.1. Опытное подтверждение результатов теоретического решения осадки заготовок в контейнере

6.2. Разработка конструкции пластометра для изучения свойств металлов при малых скоростях деформации

6.2.1. Вывод уравнения коноида

6.2.2. Расчет упругих деформаций конструкции пластометра при нагружении

6.3. Автоматизированная система сбора и обработки опытных данных

6.4. Методика проведения испытаний и построение кривых упрочнения ЧШГ

7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ 14 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 15 ПРИЛОЖЕНИЯ 16 ПРИЛОЖЕНИЕ 1. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ТОЛЩИНЫ ФОРМИРОВАНИЯ

СТЕНКИ ЗАГОТОВКИ В ПРОЦЕССЕ НАМОРАЖИВАНИЯ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 16 ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРЫ В

ХАРАКТЕРНЫХ ТОЧКАХ КРИСТАЛЛИЗАТОРА И ОТЛИВКИ В ПРОЦЕССЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

МЕТОДОМ НАМОРАЖИВАНИЯ 11 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ ДЕФОРМИРОВАННОЙ

КООРДИНАТНОЙ СЕТКИ ОСАЖЕННЫХ ЗАГОТОВОК 11 ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПРОГРАММА РАСЧЕТА СТЕПЕНИ ДЕФОРМАЦИИ СДВИГА ПО ИЗВЕСТНЫМ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ

РАЗМЕРАМ ЯЧЕЙКИ КООРДИНАТНОЙ СЕТКИ

Одной из эксплуатационных характеристик деформированных металлоизделий является изотропия механических и физических свойств. Известно, что существенно анизотропны монокристаллы, грубые поликристаллические образования с преимущественной ориентировкой кристаллографических осей и плоскостей в направлении теплоотвода, промышленные металлы и сплавы, подвергнутые интенсивной пластической деформации с явно выраженной направленностью течения. Анизотропия свойств металла может активно использоваться при конструировании металлоизделий (анизотропные постоянные магниты), но во многих случаях она затрудняет применение деформированных полуфабрикатов и снижает уровень эксплуатационных свойств изделий.

Поскольку подавляющие объемы пластически обрабатываемых металлов имеют кубическую кристаллическую решетку, то проблемы снижения анизотропии свойств касаются сравнительно небольшого количества металлоизделий. Поэтому применять специальные технологические приемы для выравнивания деформации по направлениям приходится достаточно редко. В качестве примера сплава, у которого текстура деформации кардинально меняет механические и эксплуатационные свойства изделий, может выступать высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ). Текстура искажает сферическую форму графита, превращая включения в ламели, как у серого чугуна. Поэтому в настоящей работе изучение совокупности технологических приемов, позволяющих получать металл с изотропной структурой при интенсивных пластических деформациях, касается в первую очередь чугунов с шаровидным графитом. Шаровидная форма графита, в отличие от пластинчатой и хлопьевидной, не только позволяет увеличить выход годного на литейном переделе, но и значительно улучшает эксплуатационные характеристики отливок. Однако при всех своих преимуществах, заготовки из ЧШГ применяются в относительно малых объемах. Расширение применения таких заготовок - актуальная задача, которой, в частности, посвящена данная работа.

Следующим шагом улучшения качественных характеристик таких изделий являются процессы горячей пластической обработки металла. Однако использование обычных способов деформации определяет нарушение сферической формы графита, что приводит к потере уникальных свойств заготовок. Возникает необходимость использования совмещенных схем деформации, в результате которых форма графита будет оставаться шаровидной. Одним из этапов рассматриваемого технологического процесса является получение качественной литой заготовки.

Непрерывнолитая заготовка имеет ряд характерных дефектов, из-за которых сдерживается ее широкое использование, особенно в машиностроительном производстве. Поэтому наиболее интересно, с точки зрения формирования качественной заготовки, получение полой заготовки методом намораживания на охлаждаемый сердечник. Качество производимой заготовки гарантируется использованием коркового мелкозернистого и однородного металла полого слитка, отсутствием окисления внутренней поверхности и незначительным окислением наружной поверхности литой заготовки.

В то же время получение качественных изделий из отливок может быть достигнуто благодаря использованию совмещенных схем деформации, например протяжки через коническую матрицу и осадки в контейнере, осадки и прошивки в контейнере. Отличие этих схем от традиционных заключается в том, что используются разнонаправленные деформации, т.е. зерна металла деформируются в одном направлении, но с противоположным приложением усилия в каждом акте деформирования. Использование таких схем позволяет «вернуть» размеры составляющих структуры металла, в частности, кристаллов графита, в близкое к сферическому, при этом возникает благоприятное напряженное состояние. Это особенно важно при деформации труднодефомрируемых легко текстурируемых сплавов.

Целью данного исследования является математическое и физическое моделирование упомянутых процессов, разработка на их основе технологии изготовления инструмента для прессового производства, а также изучение механических характеристик ЧШГ на специально созданной для этих целей установке.

Диссертационная работа состоит из семи глав, заключения и 8 приложений.

В первой главе выполнен литературный обзор по вопросам исследования, в котором рассмотрены вопросы получения сферической формы графита в чугуне. Рассмотрены современные модификаторы, методы их ввода; условия получения ЧШГ с литейного передела и после него. Приведены данные по деформации ЧШГ и его термообработке. Выделены основные особенности и результаты исследований.

Во второй главе приводится описание общего техпроцесса получения деформированных заготовок. Рассмотрены основные технологические характеристики каждого этапа. Даны практические рекомендации на этапах подготовки заготовки до пластической деформации.

В третьей главе представлена математическая модель процесса намораживания полой заготовки. Решены задачи построения кинетических кривых затвердевания и определения времени затвердевания биметаллической заготовки до задаваемых геометрических размеров (производительность процесса). Решение произведено методом конечных элементов.

В четвертой главе представлена математическая модель процесса осадки полой цилиндрической заготовки в контейнере. Задача определения формоизменения полой заготовки и расчет кинематических параметров выполнен на основе вариационного принципа минимума полной мощности деформации.

В пятой главе выполнено определение основных характеристик процессов протяжки через коническую матрицу, осадки и прошивки полой заготовки в контейнере. Решение выполнено методом конечных элементов. Получены основные зависимости по накоплению степени деформации сдвига и формоизменению в каждом процессе. Определена модель получения равноосного зерна металла с меньшим искажением формы. Из анализа полученных результатов даны рекомендации для разработки технологического процесса.

В шестой главе приведено описание методики проведения экспериментальных исследований по подтверждению полученных математических моделей. Приводится описание конструкции разработанного компактного пластометра, предназначенного для исследования кривых упрочнения материалов при небольших скоростях деформации. Представлена методика проведения эксперимента и результаты лабораторных исследований, а также описана структура и программное обеспечение автоматизированной системы сбора и обработки опытных данных.

В седьмой главе показано практическое приложение результатов диссертационной работы, которое выражается в разработке пггамповой оснастки для изготовления волочильного инструмента на ОАО «Каменск - Уральский металлургический завод». Описаны основные качественные характеристики эксплуатации изготовленного инструмента.

В Заключении сделаны общие выводы по результатам работы.

В Приложении приведены: основные результаты по решению задач при намораживании заготовки; результаты расчета деформированного состояния при проведении опытов по осадке заготовок в контейнере; программа расчета деформированного состояния по изменению координатной сетки после деформирования; чертежи общего вида и спецификация деталировки конструкции компактного пластометра; описание основных функций и листинг программы системы автоматизированного сбора и обработки опытных данных; акт внедрения

9 технологии производства деформирующего инструмента, опробованного в прессовом цехе ОАО «КУМЗ».

На защиту выносится:

• математическая модель расчета формоизменения в процессе осадки полой заготовки в контейнере с комбинированным приложением внешних нагрузок;

• геометрическая и физическая постановка краевых задач формирования намораживанием литой заготовки, осадки в контейнере, закрытой прошивки и вытяжки гильзы на оправке с утонением стенки и результаты их решения методами конечных элементов с помощью пакетов прикладных программ;

• методика оценки деформированного состояния в процессах протяжки заготовки на оправке через коническую матрицу, осадки и прошивки полых заготовок в контейнере;

• методика разработки технологического процесса получения полых цилиндрических заготовок с относительно равноосной структурой металла для изготовления деформирующего инструмента из ЧШГ;

• новая методика пластометрических испытаний металлов с программным обеспечением автоматизированной системы сбора и обработки опытных данных.

Материалы диссертации докладывались на следующих конференциях: международный конгресс «300 лет Металлургии Урала» (Каменск-Уральский, 2001 г);

6-ая региональная научно-практическая конференция «Алюминий Урала» (Краснотурьинск, 2001г); 2-ая всероссийская научно-практическая конференция «Инновации в машиностроении» (Пенза, 2002г.); международная конференция

Разрушение и мониторинг свойств металлов» (Екатеринбург, 2003г.); 2-ая международная научно-техническая конференция «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2004г.).

Работа выполнена в рамках хоздоговорной темы №15111/0242 «Разработка и исследование технологии изготовления заготовок прессового инструмента из деформируемого высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВЧШГ)», плана мероприятий по совершенствованию технологий на ОАО «КУМЗ» в 2002 г (пункт 8.5 «Освоение технологии изготовления прессового инструмента из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом»), в соответствии с календарным планом госбюджетной НИР №2144 (номер государственной регистрации 01200205937) «Разработка научных основ формирования физико-механических свойств металлоизделий на базе современных достижений материаловедения и механики деформируемого тела с целью освоения новых видов продукции способами обработки металлов давлением».

Автор выражает благодарность к.т.н. Бабаайлову H.A. за оказание консультационной помощи при постановке задач и проведении исследований. и

1. Степанский Л.Г. Выбор материала инструмента для ковки и горячей штамповки // Кузнечно - штамповочное производство. 2002. №7. С. 23-26.

2. Брюханов А.Н., Ребельский A.B. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов. М.:Машгиз, 1952. 665 с.

3. Марочник сталей и сплавов. / М.М. Колосков, Е.Т. Долбенко, Ю.В. Каширский и др. / под общ. ред. A.C. Зубченко. М.Машиностроение, 2001. 672 с.

4. Желобов В.В., Зверев Г.И. Инструмент для горячего прессования металлов. M.-JL: Машиностроение, 1965. 164 с.

5. Щерба В.Н. Прессование алюминиевых сплавов. М.:Интермет Инжиниринг, 2001. 768 с.

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

7. Чугун: Справочник / Под ред. Шермана А.Д., Жукова A.A. М.Металлургия, 1991.576 с.

8. Волощенко М.В. Области применения высокопрочного чугуна // Литейное производство. 1998.№12. С.16-20.

9. Любченко А.П. Высокопрочные чугуны. М.:Металлургия, 1982. 120 с.

10. Доменный чугун с шаровидным графитом для крупных отливок. Зборщик A.M., Курганов В.А., Бычков Ю.Н. и др., М.Машиностроение, 1995. 128 с.

11. Леках С.Н. Управление процессами модифицирования высокопрочных чугунов (Часть1. Механизм явлений ) // Литейное производство. 1998. №11. С.9-12.

12. Управление процессами модифицирования высокопрочных чугунов (Часть 2. Технология) / Леках С.Н., Бестужев Н.И., Королев С.П. и др., // Литейное производство. 1998. №11. С.12-15.

13. Крестьянов В.И. О некоторых условиях получения ЧШГ с высоким комплексом механических свойств в литом состоянии // Литейное производство. 1998.№11.С.7-8.

14. Бевза В.Ф., Мазько B.C. Литье заготовок из чугуна с шаровидным графитом методом направленного затвердеваия // Литейное производство. 1998.№12.С.ЗЗ-34.

15. Поповцев Ю.А., Пумпянский Д.А. Чугунные трубопроводы // Нефтегазовая вертикаль. 2000. №6. С. 64-96.

16. Ефимов В.А., Анисович Г.А., Бабич В.И. Специальные способы литья: Справочник. М.: Машиностроение, 1991. 436 с.

17. Баландин Г.Ф. Литье намораживанием. М.: Машгиз, 1962. 264 с.

18. Головин С.Я. Особые виды литья. Краткие справочные материалы. М.-Л.: Машгиз, 1959.463 с.

19. Вейник А.И. Литье намораживанием. Минск: Высшая школа, 1964. 36 с.

20. ГОСТ 7293-85. Чугун с шаровидным графитом для отливок.

21. Волощенко М.В. Использование кальцийсодержащих комплексных модификаторов//Литейное производство. 1998.№11.С. 15-17.

22. Игнатенко Н.В., Салах Аззам, Воробьев А.П. Определение количества РЗМ для сфероидизации графита в чугуне // Известия ВУЗов.Черная металлургия. 1993. №7. С.76-77.

23. Производство напорных труб из чугуна с шаровидным графитом за рубежом. Двоскин П.М., Волков А.Т., Панюшкина Е.Г. и др., М.: Ин-т "Черметинформация" (Обзорная информация), Сер.8, Вып.2, 1980.24 с.

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

25. Чугун: Пат.20985507 Россия, МПК6 С22С37/10/ Ветер В.В., Белянский А.Д., Пименов А.Ф., и др., ООО Научно-производственное предприятие Валок. -№95122532/02; Заявл.26.12.95; Опубл. 10.12.97. Бюл.№34.

26. Мильман Б.С., Ильичева Л.В., Лисицин В.Т. Неметаллические включения в чугуне с шаровидным графитом. М.:Металлургия, 1968.162 с.

27. Применение редкоземельных металлов в металлургии. Ред./Уральский рынок металлов. 2000, №1. С. 31.

28. Дибров И.А., Колов A.B. Разработки в области плавки, заливки, модифицирования и рафинирования литейных сплавов // Литейное производство. 2000. №6. С.24-26.

29. Технология получения ЧШГ "ЛС-процессом" / Беляков А.И., Петров Л.А., Каменский В.В. и др. // Литейное производство. 1998. №11. С.20-21.

30. Райффершайд К. Применение метода перелива с использованием магнийсодержащих модификаторов // Литейное производство. 1998. №11. С.21-23.

31. Корниенко Э.Н. Сфероидизирующие модификаторы для получения ЧШГ // Литейное производство. 1998. №11. С.24-26.

32. Корниенко Э.Н., Панов А.Г. Высокотитанистый ЧШГ для оснастки, работающей в условиях теплосмен// Литейное производство. 1998. №12. С.145-16.

33. Иванов В.Г., Шиян В.Г. Прогрессивная технология производства чугунных труб. М. .Машиностроение, 1969. 184 с.

34. Борбо Ю.Г., Дмитриюк Н.В., Гусачук Д.А. Высокомедистые чугуны с шаровидным графитом // Литейное производство. 1997. №7. С. 9-11.

35. Дронюк H.H. Низколегированный хладостойкий высокопрочный чугун // Литейное производство. 1998.№12. С.13-14.

36. Горячая проктка листов из высокопрочного чуугна с шаровидным графитом / Настич В.П., Ветер В.В., Трайно А.И. и др. //Матер. 2-го конгр. прок., 2000. С.66-70.

37. Трайно А.И., Юсупов В.С.ДСугушин A.A. Формирование микроструктуры и свойств при деформационно-термической обработке высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999.№11.С.21-25.

38. Zhao Ziwen. Structurals and properties of ductile iron with sferoidical graphite contenting Sb . // Jinshu rechuli. Heat Treatment metals, 1995, №3, pp. 33-35.

39. Материаловедение и конструкционные материалы. Пинчук Л.С., Струк В.А., Мышкин Н.К. и др., Минск: Высшая школа, 1989.462 с.

40. Ващенко К.И., Тодоров Р.П., Кошовник Г.И. Влияние режима отжига магниевого чугуна на его механические свойства // Литейное производство. 1960. №5. С.28-29.

41. Морозова JI.M. Высокопрочный чугун для деталей арматуры // Литейное производство. 1998. №12. С.21-25.

42. Влияние термообработки на свойства ЧШГ / Беляков А.И., Петров Л.А., Артеменке Т.В., и др. // Литейное производство. 1998. №12. С.29-31.

43. Косников Г.А., Морозова Л.М., Бех Н.И. Влияние горячего пластического деформирования на структуру и свойства ЧШГ // Литейное производство. 1998. №11. С.30-31.

44. Артеменко Т.В., Беляков А.И., Петров Л.А. Влияние химсостава, толщины стенки отливки на свойства бейнитного чугуна с шаровидным графитом // Литейное производство. 1998. №12. С.26-27.

45. Yan М., Zhu W.Z. Morphology of bainitic platelets of austempered ductile iron and there effects on mechanical properties // J. Materials Sciens Lett. 1995. 15. №12. pp. 1044-1047.

46. Shen Liqin. Современное состояние применения аустенитнобейнитного чугуна с шаровидным графитом. // Shanghai jinshu = Shanghai Metals. 1997.19,№3.pp.43-46.

47. Milosan I., Crisan A., Ghimbaseanu I. Phase transphormation in solid state of A.D.I, type S.G. cast iron. // Bull.Transilvania Univ. Brasov A.(Bul. Univ. Brasov A). 1994 (1995). -1, pp.191-196.

48. Mahdavi H., Boutorab S.M.A., Salehi M. Dry sliding wear of austempered ductile iron. //Матер. 5-й межд. конф. Heat Treat and Surfase Eng., Isfahan, Sept.26-29, 1995. pp.612-620.

49. Day Simon, Bromwich West, Rohring Klaus. ADI- ein hochwertiger, aber auch an spruchsvoller Gubeisen werkstoff // Konstr.+Giessen. 1999. 24, №4, pp. 17-26.

50. Hayrihen Kathy 1. ADI-another avenue for ductile iron foundries // Modern Casting. 1995. 85, №8. pp. 35-37.

51. Унксов Е.П., Бережковский Д.И. Исследование ковки, штамповки и прокатки чугуна со сфероидальным графитом. Вестник машиностроения, 1953. №12. С. 2935.

52. Чекмарев А.П., Грудев А.П., Жук В.Г. Холодная прокатка отожженных чугунных листов / В сб. " Обработка металлов давлением " (труды ДМетИ). Металлургиздат, 1960. Вып.ХХХГХ, С.231-242.

53. Николаенко Е.Г., Витензон С.И., Степанова Л.Д. Влияние холодной деформации на свойства чугунных листов / В сб. " Обработка металлов давлением " (труды ДМетИ). Металлургиздат, 1960. Вып.ХХХ1Х, С.243-251.

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

55. Пластичность и разрушение. Колмогоров B.JL, Богатов A.A., Мигачев Б.А. и др., М.:Металлургия, 1977. 336 с.

56. Пластичность инструментальных сталей и сплавов. Справочник / Мигачев Б.А., Потапов А.И. М.-.Металлургия, 1980. 88 с.

57. Конструкционные материалы. Справочник / Арзамасов Б.Н., Брострем В.А., Буше H.A. и др., Под общ. ред. Арзамасова Б.Н. М.¡Машиностроение, 1990.668 с.

58. Щербединский Г.В. Пластификация чугуна с целью его горячей деформации для получения металлоизделий. // Тез. докл. 3 межд. симп. "Динам, и технол. пробл. мех. конструкций и сплошных сред". М.,1997.с.103-104.

59. Чугун: Пат.2098508 Россия, МПК^ С22С37/10/ Кугушин A.A., Пименов А.Ф., Харин Е.В. и др., АО Новолипецкий металлургический комбинат. -№96103218/02; Заявл.20.2.96; Опубл. 10.12.97. Бюл.№34.

60. Бобро Ю.Г., Гусачук Д.А., Дмитриюк Н.В. Деформационная способность высокомедистых чугунов с шаровидным графитом // Кузнечно штамповочное производство. 1999. №7. С.5-7.

61. Бобро Ю.Г., Гусачук Д.А., Петрук С. В. Особенности холодного прессования деталей узлов трения скольжения из высокомедистых чугунов // Кузнечно -штамповочное производство. 2001. №9. С.16-18.

62. Бестужев Н.И., Тиманюк В.А. Совмещенные процессы изготовления литых деталей из ЧШГ // Литейное производство. 1998. №5. С.10-11.

63. Самойлов М., Зотов А., Куницин В. Трубы из ВЧШГ: расширение применения // Уральский рынок металлов. 1999. №1. С.24-25.

64. Прессование стальных труб и профилей. Гуляев Г.И., Притоманов А.Е., Дробич О.П. и др., М.: Металлургия, 1973.192 с.

65. Бондаренко С.И., Петриченко A.M. Аустенитизация ферритного высокопрочного чугуна, деформированного прокаткой// Литейное производство. 1995. №7.С.9-10.

66. Способ изготовления чугунных труб : Пат.2137564 Россия, МПК6 В21С23/08/ Трайно А.И., Кугушин А.А., Юсупов B.C. и др., Ин-т металлургии и материаловедения РАН.-№98110874/02; Заявл. 16.6.98; 0публ.20.9.99. Бюл.№26.

67. Бабайлов H.A. Моделирование формоизменения осесимметричных заготовок в совмещенных технологических процессах разливки и радиальной ковки: Автореф.дис.канд.техн.наук. Екатеринбург: 1997. 20 с.

68. Лакедемонский А.В. Биметаллические отливки.М.:Машиностроение, 1964.180 с.

69. Баландин Г.Ф. Теория формирования отливки. Основы тепловой теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М.:Изд-во МГУ им.Н.Э.Баумана, 1998.360с.

70. Ефимов В.А., Анисович Г.А., Бабич В.И. Специальные способы литья: Справочник. М.: Машиностроение, 1991. 436 с.

71. Шофман JI.A. Основы расчета процессов штамповки и прессования. М.:Машгиз, 1961.340с.

72. Хомяков И.А. Удлинение на оправке и осадка в контейнере толстостенной трубы. КШП, 1997, №11, с.12-15.

73. Исследование контактных напряжений при вытяжке с утонением / С.П. Буркин, И.Я. Тарновский, А.Н. Леванов и др. // Кузнечно штамповочное производство. 1970. №7. С. 18-20.

74. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Ганаго О.А. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.-Свердловск: Машгиз, 1959. 304 с.

75. Логинов Ю.Н., Буркин С.П. Вариационное решение задачи осадки в контейнере полой заготовки из текстуруемого материала. Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1998, №1, с.31-36.

76. Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. 200 с.

77. Материаловедение и технология металлов. Фетисов Г.П., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др., М.: Высшая школа, 2001. 638 с.

78. Попов A.A., Попова JI.E. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. Изд. 2-ое, испр. и доп., М.: Металлургия, 1965.496 с.

79. Стренг Э., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977. 349 с.

80. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

81. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. М.: Мир, 1981. 304 с.

82. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов в технике. М.: Мир, 1977.349 с.

83. Галлагер Р. Метод конечных элементов. М.: Мир, 1984. 428 с.

84. Секулович М. Метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1993. 664 с.

85. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

86. FEA/CFD Software. Deskctop Engineering Online Resource Guide. 1999. P.6.

87. Полищук Е.Г., Жиров Д.С., Вайсбурд P.A. Система расчета пластического деформирования «РАПИД» // Кузнечно штамповочное производство. 1997. №8. С.16-18.

88. Миленин A.A. Математическое моделирование процесса протяжки в вырезных бойках // Кузнечно штамповочное производство. 1996. №11. С.2-5.

89. Ксенофонтов Б.М. Литье методом вакуумного всасывания. М.: Машиностроение, 1962. 163 с.

90. Расчет вакуумной системы при литье вакуумным всасыванием / Чуркин Б.С., Шумихин Г.П., Гофман Э.Б. и др. // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1979. N 2. С.111-114.

91. Тепловые процессы при непрерывном литье стали. Самойлович Ю.А., Крулевецкий С.А., Горяинов В.А. и др., М.: Металлургия, 1982.152 с.

92. Берзинь В.А., Жевлаков В.Н., Клявинь Я.Я. Оптимизация режимов затвердевания непрерывного слитка. Рига: Зинатне, 1977.148 с.

93. Колмогоров В.JI. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Изд-во УГТУ-УПИ, 2001. 836 с.

94. Автоматизированная система обслуживания конечноэлементных расчетов. Цыбенко A.C., Ващенко Н.Г., Крищук Н.Г. и др., К.: Вища школа, Головное изд-во, 1986. с.

95. Теория обработки металлов давлением. ИЛ. Тарновский, A.A. Поздеев, O.A. Ганаго и др., под ред. И.Я. Тарновского, М.:Метаплургиздат, 1963, 672с.

96. Шнейберг A.M., Михаленко Ф.П., Кошелев О.С. Приближенная оценка и экспериментальная проверка силовых затрат и сдвиговых деформаций при комбинированном обратном выдавливании стаканов // Кузнечно -штамповочное производство. 2002. №5. С.3-12.

97. Дмитриев A.M., Воронцов А.Л. Оценка нагрузки на инструмент при выдавливании изделий со сквозной ступенчатой полостью. // Кузнечно -штамповочное производство, 2002, №11, с.21-28.

98. Справочник по математике. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. 9-ое изд. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. 608 с.

99. Решение задач на микроЭВМ. Паршаков С.И., Колмогоров В.Л., Буркин С.П. и др. М.: Металлургия, 1993. 320с.

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

101. Мигачев Б.А. Сопротивление деформации в механике обработки давлением. Екатеринбург: Уро РАН, 1997. 176 с.

102. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Шнейдерович P.M. Расчет на прочность деталей машин. М.: Машиностроение, 1966. 616 с.

103. Новик Ф.С., Арсов Я.Б., Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, 1980. 304с.

104. Пластичность и разрушение. В.Л. Колмогоров, A.A. Богатов, Б.А. Мигачев и др., М.: Металлургия, 1977. 336 с.

105. Беняковский М.А., Бровман М.Я., Применение тензометрии в прокатке. М.:Металлургия, 1965. 145с.

106. Разработка режима предварительной ковки крупного слитка алюминиевого сплава АК4-1. Савицкий В.В., Ефимов В.Н., Баратаев В.И. и др. // Кузнечно -штамповочное производство, 1987, №2, с.6-8.

107. Перлин И.Л., Теория прессования металлов. М.: Металлургия, 1964. 344с.