автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Исследование совмещенных процессов обработки сплавов системы Al-Zr для получения длинномерных деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения

На правах рукописи

Беспалов Вадим Михайлович

Исследование совмещенных процессов обработки сплавов системы РЛ-Ъг для получения длинномерных деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения

05.16.05 - Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005567921

Красноярск - 2015

005567921

Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор, Сидельников Сергей Борисович Официальные оппоненты:

Шеркунов Виктор Георгиевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет), кафедра «Машины и технологии обработки материалов давлением», заведующий кафедрой.

Уманский Александр Александрович, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», кафедра металлургии черных металлов, доцент.

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», г. Магнитогорск

Защита состоится 5 марта 2015 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.099.10, при ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» по адресу: 660025, г. Красноярск, пр. «Красноярский рабочий», 95, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» и на сайте http://www.sfu-kras.ru.

Автореферат разослан 20 января 2015 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гильманшина Татьяна Ренатовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последнее время существенно выросли объемы производства длинномерных полуфабрикатов из алюминия и его сплавов в виде катанки, прутков, профилей и проволоки, при этом основными потребителями такой продукции являются электротехническая и кабельная отрасли промышленности.

Применение алюминия в этих отраслях объясняется тем, что помимо высокой электропроводности он позволяет значительно облегчить конструкцию силовых проводов, что, по сравнению с медными проводами, позволяет добиться увеличения пропускной способности линий электропередач в 1,5-2 раза при использовании старых опор. Другой причиной увеличения доли потребления алюминиевых полуфабрикатов являются большие темпы роста цен на медь, которые на сегодняшний день в 4 раза выше цены на алюминий.

В России базовой технологией производства одного из таких полуфабрикатов (катанки) для изготовления проводов из алюминия марки А5Е и А7Е является совмещенный процесс литья и прокатки, реализуемый на ли-тейно-прокатных агрегатах, введенных в эксплуатацию в 70-х годах прошлого столетия. При этом выпускаемые провода имеют низкие прочностные свойства и термостойкость. Недостаточная прочность алюминиевой проволоки, изготовленной из такой катанки, даже при нормальной температуре эксплуатации под воздействием длительной нагрузки может привести к ее разрушению, при этом чем больше температура, тем ниже ее стойкость. Вместе с тем за рубежом для изготовления термостойких проводов успешно применяют проволоку из сплавов системы Al-Zr, которая имеет высокие прочностные свойства при длительно действующих температурах нагрева до 230°С.

Эти обстоятельства делают актуальными исследования в области создания электротехнических сплавов системы Al-Zr и разработку новых технологий и оборудования для их обработки с целью получения длинномерных деформированных полуфабрикатов, имеющих повышенный уровень механических свойств и термостойкости при удовлетворительных характеристиках удельного электросопротивления. В основу таких энергосберегающих технологий может быть положено развитие и применение совмещенных процессов прокатки-прессования (СПП) и литья и прокатки-прессования (СЛиПП).

Данная работа выполнялась в рамках Постановления Правительства РФ №218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства» в соответствии с договором Министерства образования и науки России №13.G25.31.0083 по созданию высокотехнологичного производства по теме «Разработка технологии получения алюминиевых сплавов с редкоземельными, переходными

металлами и высокоэффективного оборудования для производства электротехнической катанки», а также по договорам с ООО «РУСАЛ ИТЦ».

Цель и задачи исследований. Целью диссертации является разработка комплекса технических и технологических решений, направленных на повышение эффективности производства длинномерных деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения из сплавов системы Al-Zr на основе применения процессов совмещенной обработки металла.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- теоретико-экспериментальные исследования и моделирование в среде ПК DEFORM® температурно-скоростных условий различных процессов совмещенной обработки металла для определения энергосиловых параметров и обоснования технологических режимов получения длинномерных деформированных полуфабрикатов;

- разработка новых устройств для реализации различных способов совмещенной обработки металла;

- проведение экспериментальных исследований по изучению влияния химического состава сплавов системы Al-Zr, режимов их приготовления и обработки на структуру и физико-механические свойства металла;

- изучение механических свойств, удельного электросопротивления и термостойкости полуфабрикатов из исследуемых сплавов при горячей и холодной деформации металла.

Научная новизна полученных результатов:

1. На основании результатов экспериментально-аналитических исследований и компьютерного моделирования установлены и обоснованы технологические параметры получения длинномерных деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr с использованием способов совмещенной прокатки-прессования (СПП), совмещенного литья и прокатки-прессования (СЛиПП) и интенсивной пластической деформации (ИПД).

2. Установлены закономерности изменения механических и электрофизических свойств полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr, полученных совмещенными методами, при изменении их химического состава, режимов приготовления и температурно-деформационной обработки металла.

3. Изучено влияние совместного воздействия параметров совмещенной обработки и интенсивной пластической деформации на структуру и свойства деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr и установлено, что применение такого способа позволяет добиться дополнительного упрочнения металла за счет формирования в нем ультрамелкозернистой структуры с размерами зерен порядка 618-676 нм.

Практическая значимость работы: 1. Разработан комплекс технических решений для реализации процессов совмещенной обработки алюминиевых сплавов, защищенных патентами РФ №2429943,2486027, 1122315, 119267, 128529, 138590, 139085, позволивших

повысить эффективность производства деформированных полуфабрикатов для электротехнических изделий.

2. На основе результатов решения теоретической задачи с помощью метода баланса мощностей создано программное обеспечение, позволяющее выполнить количественную оценку осуществимости совмещенной прокатки-прессования при заданных параметрах процесса.

3. Разработаны технологические режимы для получения катанки из сплавов системы Al-Zr с требуемым уровнем механических и электрофизических свойств на лабораторной установке СЛиПП-2,5 и опытно-промышленной установке СЛиПП Иркутского алюминиевого завода.

4. Результаты исследований внедрены в учебный процесс СФУ и используются для подготовки инженеров по специальности 150106 «Обработка металлов давлением», бакалавров и магистров по направлению «Металлургия» и аспирантов по специальности 05.16.05 — Обработка металлов давлением.

Методы исследования. Работа выполнена с использованием основных законов обработки металлов давлением и научно-обоснованного метода баланса мощностей, с применением универсальных методов исследований структуры и свойств металла, таких как методы испытания на растяжение и кручение, металлографические методы, а также с применением статистического анализа данных и программного комплекса DEFORM® 3D.

Степень достоверности полученных результатов. Обоснована применением научных методов и современных методик исследований на аттестованном и поверенном оборудовании, расчетных и общепринятых статистических методов обработки экспериментальных данных и подтверждена практическими данными опытно-промышленного опробования разработанных рекомендаций.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы изложены и обсуждены на Всероссийских научно-технических конференциях Сибирского федерального университета (г. Красноярск, 2011-2014 гг.); на Международных конгрессах «Цветные металлы» (г. Красноярск, 2011-2014 гг.); на Международных научно-технических Уральских школах-семинарах металловедов-молодых ученых (г. Екатеринбург, 2011-2013 гг.); на VIII Международной научно-практической конференции «Дни науки» (г. Прага, 2012); на XIV Международной научно-практической конференции «New technologies and achievements in metallurgy, materials engineering and production engineering (г. Ченстохова, 2013) и др.

Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 30 печатных трудах, из них 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и 7 патентов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Содержит 180 страниц машинописного текста, 74 рисунка, 28 таблиц, библиографический список из 161 наименования и 5 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана и обоснована актуальность решения существующей научно-технической проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы, кратко отражены основные полученные результаты.

В первой главе дана оценка современного состояния производства деформированных полуфабрикатов из алюминия и его сплавов, приведен обзор свойств сплавов системы Al-Zr, технологий и оборудования для получения из них продукции электротехнического назначения. Анализ научно-технической и патентной литературы позволил сделать следующие выводы:

- одним из самых востребованных промышленностью видов продукции является катанка из алюминия и ее сплавов, при этом технологии и оборудование в России, на котором она производится, внедрены в эксплуатацию в середине прошлого века и физически и морально устарели;

- в качестве перспективных материалов для производства деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения большой потенциал имеют сплавы системы Al-Zr, которые обладают высоким уровнем механических свойств при повышенных температурах ее эксплуатации при сохранении удовлетворительной электропроводности;

- в качестве базовых для разработки новых технологий для получения катанки и проволоки наиболее перспективными являются устройства и способы совмещенных методов обработки, включающие операции непрерывного литья и обработки давлением в различных сочетаниях, что дает возможность использовать их преимущества наиболее эффективным способом;

- недостаточно изучены вопросы, связанные с формированием и изменением свойств алюминиевых полуфабрикатов, получаемых по технологиям с применением совмещенных процессов и способов интенсивной пластической деформации, в связи с чем требуется исследование их структуры и свойств;

- актуальным является анализ новых процессов с применением средств компьютерного моделирования и аналитических методов теории ОМД и экспериментальная проверка с целью определения адекватности их результатов.

На основании вышеизложенного сформулированы цель и задачи исследований, приведенные во введении.

Во второй главе описаны методики и оборудование для проведения экспериментальных исследований.

Алюминиевые сплавы электротехнического назначения с добавками циркония в пределах 0,1-0,5% выплавляли при заданной температуре Тпл и времени выдержки tB в высокочастотной плавильной установке ЛПЗ-67 с использованием лигатуры в виде брикетов (80% Zr, остальное - флюс) фирмы Hoesch metallurgies GMBH (Германия). Химический состав исследуемых сплавов и режимы их приготовления представлены в табл. 1. Для получения

заготовок размерами 14x14x250 мм, которые служили для проведения экспериментов способом СПП, полученный расплав с температурой Тзал = 720-900°С заливали в подогретые изложницы. Для реализации способа СЛиПП расплав при температуре Тзал = 750-780°С заливали непосредственно в валки.

Таблица 1 - Химический состав алюминиевых сплавов и режимы литья

Легирующие элементы, % масс. Примеси

№ сплава Zr Fe Mg Si Zn, Си, Мп, Т1, №, Сг, V, не более т °г 1 пл, ^ t„, мин т °г »зал, ^

1 0,10 0,12 - 0,060 0,010 850 10 750

2 0,12 0,15 - 0,060 0,010 850 10 750

3 0,12 0,25 - 0,060 0,010 850 10 750

4 0,15 0,20 0,01 0,100 0,011 750-790 5-20 750-790

5 0,15 0,03 - 0,030 0,010 850 10 750

6 0,15 0,12 - 0,060 0,010 850 10 750

7 0,15 0,20 0,01 0,150 0,011 900 10 720-880

8 0,15 0,30 - 0,070 0,010 900 10 900

9 0,20 0,20 0,30-0,40 0,050 0,010 900 10 850

10 0,20 0,12 - 0,060 0,010 850 10 750

11 0,20 0,20 0,01 0,100 0,011 790 10 790

12 0,25 0,03 - 0,030 0,010 850 10 750

13 0,25 0,12 - 0,060 0,010 850 10 750

14 0,25 0,20 0,01 0,100 0,011 790 10 790

15 0,28 0,26 - 0,060 0,010 850 10 790

16 0,30 0,12 - 0,060 0,010 850 10 750

17 0,30 0,15 - 0,070 0,010 800-900 10 740-900

18 0,30 0,20 0,01 0,070 0,011 800-900 10 740-900

19 0,30 0,40 - 0,100 0,010 900 10 900

20 0,35 0,20 - 0,100 0,010 800-900 10 740-900

21 0,40 0,20 - 0,100 0,010 800-900 10 740-900

22 0,50 0,15 - 0,100 0,010 900 10 900

23 0,15 0,20 0,01 0,150 0,011 900 10 780

24 0,25 0,03 - 0,030 0,010 850 10 750-780

В качестве оборудования для экспериментальных исследований применяли установки совмещенной обработки, технические характеристики которых представлены в табл.2.

Таблица 2 - Технические характеристики установок совмещенной обработки

Параметры СПП-200 СЛиПП-2,5

Начальный диаметр валка, мм 200 480

Длина бочки валка, мм 240 250

Диаметр шейки вала, мм 100 150

Размеры ящичного калибра в наименьшем сечении, мм 7x15 10x22, 20x42

Количество оборотов валка, об/мин 4, 8, 14 1-15

Передаточное число редуктора, ед. 40 40

Мощность электродвигателя, кВт 20 45

Момент на выходном валу, кН м 10 20

Рабочее давление гидростанции, кгс/см* 200-500 200

Максимальное усилие прижима, кН 300 300

Лабораторная установка непрерывного литья, прокатки и прессования СЛиПП-2,5 показана на рис. 1. Линия совмещенной обработки на базе этой установки включает в себя наклоняемую индукционную печь-миксер, деформирующий узел, ванну для охлаждения, калибровочную машину и моталку. Печь-миксер выполнена с регулятором подачи расплава и имеет общую емкость тигля по алюминию 350 кг. Деформирующий узел состоит из наклонной станины, в которой расположены валки, образующие закрытый ящичный калибр, перекрытый на выходе матрицей с помощью гидроцилиндра, и устройства для поджима валков гидравлического типа.

Рис. 1. Экспериментальная установка СЛиПП-2,5

Для исследования структуры опытных образцов применяли оптический микроскоп Carl Zeiss Axio Observer Alm, растровый электронный микроскоп EVO 50 HVP (Carl Zeiss) с энергодисперсионным анализатором Inca ENERGY 350 и просвечивающий электронный микроскоп JEM-2100 (Jeol); для определения механических свойств - универсальные испытательные машины LFM20 и LFM400 (Швейцария) усилием 20 и 400 кН; а для определения удельного электросопротивления омметр «ВИТОК».

Третья глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям процесса совмещенной прокатки-прессования, разработке устройств для его реализации и изучению структуры и физико-механических свойств полученных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr.

Для оценки условия реализации процесса совмещенной прокатки-прессования использовали условие

Na/Np>l, (1)

где Na - мощность, формируемая активными силами трения, действующими на контактной поверхности калибра вращающихся валков с деформируемой заготовкой; Nр - мощность, затрачиваемая на осуществление процесса выдавливания металла через заданное сечение рабочего отверстия матрицы.

Для вывода формул и расчета отдельных составляющих обеих мощностей принята схема процесса СПП, показанная на рис.2. /1

Рис.2. Принципиальная схема процесса совмещенной прокатки-прессования

Принято допущение, что радиусы обоих валков равны между собой, т.е. Я/ = Я 2 = Я, а средняя по сечению В В' скорость движения металла по зоне прокатки максимальна и определяется окружной скоростью вращения валков Ув с учетом коэффициента проскальзывания кпр. Справа и слева от

плоскости ВВ' расположены зоны отставания, в которых средняя по соответствующему сечению скорость перемещения металла изменяется с учетом условия постоянства секундного объема деформируемого металла, рассчитываемого по формуле:

Гсек=кпрУв-Р1=кпр-а,-Я-Ь-к„ (2)

71 -П

угловая скорость вращения валков; п - число оборотов вал-

где со =

30

ков; - площадь поперечного сечения металла в наименьшем сечении калибра.

Полная мощность Ыр, которую нужно развить валками установки СПП, в общем случае складывается из следующих составляющих:

Нр = Мдеф + Птр„ + М,пр„ > (3)

где Ыдеф - мощность, затрачиваемая на деформацию металла без учета контактного трения; Nтр - мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения на границе упругой и пластической зон перед матрицей; Ыт„ - мощ-

тРп

ность сил трения на калибрующем пояске матрицы.

После записи всех составляющих полной мощности была разработана и реализована на ЭВМ программа расчета, с помощью которой проанализировано влияние отдельных факторов на осуществление процесса СПП. В качестве критерия оценки был принят коэффициент запаса мощности Кц:

Kh, =

"а

NpK3

(4)

где K3= 1,1 - коэффициент, учитывающий, что при выдавливании части металла в зазор между валками и матрицей расходуется дополнительная энергия, составляющая по экспериментальным оценкам до 10% от затраченной.

Для расчетов принимали среднюю величину радиуса валков R, а значения сопротивления деформации, полученные методом горячего кручения, брали для сплава 9. На рис.3 отображена динамика изменения коэффициента KN при заданных исходных параметрах процесса, соответствующих условиям эксперимента, с изменением значений показателей трения на катающих поверхностях верхнего у/в , нижнего ц/п валков и на стенках валка с канавкой ц/ст в диапазоне 0,75 + 1; в обжимающей части у/м и на калибрующем пояске у/п матрицы в диапазоне 0,5 + 0,75 .

0,75 0.8

0 0,85 0,90 0,95 1,00 V, = ¥ст

ц/м = i//n = 0,50 у/м = у/п = 0,55 ц/м = у/п = 0,60

0,75 0,:

0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

Ч'в=¥ст

—у/м = у/п = 0,75

"•Граница теоретической осуществимости процесса Граница практической осуществимости процесса

0,85 0,90 0,95 1,00 Уст

■ |//л/ = ц/п — 0,65

■ у/м = '///? - 0,70 - у/м — у/п = 0,75

а б в

Рис.3. Коэффициенты запаса мощности при обработке слитков из сплава 9 способом СПП: а - для установки СПП-200 (R = 100 мм; размеры калибра 7x15 мм); б - для установки СЛиПП-2,5 (R = 215 мм; размеры калибра 10x22 мм); в - для установки СЛиПП-2,5 (У? = 215 мм; размеры калибра 20x42 мм)

Из рассмотрения данных, приведенных на рис.3, следует, что для обеспечения стабильного протекания процесса СПП необходимо стремиться к созданию на контакте обрабатываемой заготовки с валками условий трения, близких к варианту деформирования металла в условиях прилипания его к поверхности инструмента, т.е. когда у/в =у/ст >0,9. С увеличением размеров калибра коэффициент запаса мощности KN снижается (рис.36, в), что следует учитывать при проектировании установок совмещенной обработки.

Для изучения формоизменения и температурно-скоростных условий процесса СПП проведено компьютерное моделирование в программном комплексе DEFORM18 3D. В качестве исходных были приняты данные, со-

ответствующие условиям эксперимента на установке СПП-200 (см.табл.2). Проведенное компьютерное моделирование совмещенной прокатки-прессования (рис.4) позволило оценить температурно-скоростные условия проведения процесса. Были определены энергосиловые параметры процесса СПП для сплава 9, при этом усилие, действующее на валки, составило 210,5 кН (погрешность в сравнении с экспериментом 6%), а усилие, действующее на матрицу, было равно 151,8 кН (погрешность 8%). Таким образом, данный расчет показал, что для проведения экспериментальных исследований можно использовать имеющие установки совмещенной обработки (см.табл.2), у которых максимальное усилие прижима матрицы к валкам составляет 300 кН, а минимальная мощность приводного двигателя - 20 кВт.

а б

Рис.4. Результаты моделирования процесса СПП для обработки сплава 9: а - распределение температуры, °С; б - распределение скоростей деформации, с"1

Для проведения опытов, таким образом, были рекомендованы следующие технологические режимы обработки: температура заготовки Т3= 550°С; температура валков Тв = 100°С, степень деформации при прокатке е = 50%; коэффициент вытяжки при прессовании ц = 4,5; скорость вращения валков Ув = 4 об/мин. Совмещенной обработке подвергались образцы сплавов 1-22 (см.табл.1) размерами 14x14x250 мм, из которых получали прутки диаметром 9 мм. Тензометрические замеры энергосиловых параметров показали, что усилие, действующее на валки, составило 198 кН, а усилие, действующее на матрицу, равнялось 165 кН.

Металлографический анализ прутков, полученных из слитков с различными температурами литья (рис.5), и проволоки, изготовленной из них путем волочения, показал, что микроструктура всех образцов состоит из а-твердого раствора и дисперсных частиц фаз А1Ре, А1Ре81 и А13гг. После деформации форма и размеры интерметаллидных фаз А132г существенно не изменились по сравнению со строением включений в слитках. В долевом сечении прутка наблюдается ориентированность частиц железосодержащих фаз и включений А132г в направлении оси деформации. С увеличением температур плавки и заливки расплава достигается полное растворение циркония в алюминии и получение максимально пересыщенного твердого раствора циркония в алюминии без выделения первичных кристаллов

А\т,Тх. Исследование микроструктуры проволоки показало, что в ее долевом сечении наблюдается строчечное расположение дисперсных частиц избыточных фаз, раздробленных при холодном волочении в направлении оси деформации.

50 цш ,

1ЙЯ,

V с * -

а б в

Рис.5. Микроструктура прутков из сплава 7 диаметром 9 мм, полученных СПП из слитков с различными режимами литья: а - Тзая = 880°С; б - Тзал = 800°С; в - Тзал = 720°С

Исследование свойств полученных полуфабрикатов (табл.3) показало, что диапазон изменения значений временного сопротивления разрыву (ав) прутков составляет 115-170 МПа, а удлинения (5) 15-25%. Холодная деформация приводит к увеличению значений овдо 200-250 МПа, что в 1,5-2 раза выше значений временного сопротивления разрыву по требованиям стандартов к деформируемым полуфабрикатам из электротехнического алюминия. При этом пластические свойства (8 = 2-4%) обеспечивают холодную деформацию без отжигов и обрывов со степенями деформации до 90%. В сплаве 9, легированном магнием, значения прочности и микротвердости увеличены.

Образцы проволоки сплавов 5 и 12 с пониженным содержанием железа отличаются более низкими прочностными свойствами 159-187 МПа, что объясняется существенным уменьшением объемной доли железосодержащих фаз. Более высокое значение временного сопротивления разрыву 187 МПа в проволоке образца 12 связано с повышенной концентрацией циркония в сплаве, который обеспечивает твердорастворное и дисперсионное упрочнение. В прутках и проволоке образцов 3 и 19 наблюдаются максимальные прочностные свойства на уровне 150 и 250 МПа, соответственно. Таким образом, концентрация железа в сплаве значительно повышает объемную долю железистых фаз и приводит к существенному упрочнению.

Значения микротвердости прутков изменяются в пределах 37-48 НУ, а проволоки 47-64 НУ, причем эти значения повышаются при холодной деформации.

Полученные значения удельного электрического сопротивления (УЭС) для деформированных полуфабрикатов показывают, что совместное снижение концентрации железа и циркония обеспечивает более низкие значения удельного электрического сопротивления, но больший вклад вносит изменение содержания циркония, а дополнительное легирование магнием (сплав 9) приводит к существенному повышению удельного электросопротивления.

Таблица 3 - Механические свойства и удельное электросопротивление р деформированных полуфабрикатов из сплавов М-Хт

№ сплава Прутки диаметром 9 мм Проволока диаметром 2 мм

С0,2, МПа МПа 5, % НУ, кгс/мм2 Р'2 Ом-мм /м СТ0.2, МПа Св, МПа б, % НУ, кгс/мм2 Р'2 Ом-мм /м

1 88 115 25,2 44,7±1,8 0,02724 172 223 2,1 46,8±1,6 0,02962

2 88 126 17,2 44,5±1,5 0,02768 180 223 2,3 47,8±1,0 0,02910

3 112 160 20,7 44,8±1,3 0,02759 190 245 1,6 49,1±1,1 0,02956

4 93 127 18,5 47,4±0,8 - 156 227 2,0 48,7±0,9 0,03080

90 118 21,5 43,4±0,6 - 161 219 1,3 46,7±0,6 0,02880

91 117 22,0 43,2±0,7 - 152 229 2,3 46,8±1,2 0,02820

92 125 16,6 43,3+1,8 - 162 222 1,7 47,7+1,4 0,02830

94 121 15,2 48,1+1,8 - 159 226 1,7 46,7±1,8 0,02980

90 120 13,9 44,6+12 - 164 230 1,95 48,8±0,8 0,02940

5 75 120 38,3 37,2±1,1 0,02795 131 159 2,9 47,1±0,3 0,02962

6 97 130 18,4 45,4±1,5 0,02857 142 216 2,4 59,9±1,5 0,02972

7 99 123 17,3 40,8±2,1 - 153 213 2,4 49,4±1,2 0,02990

93 125 17,0 40,5±2,5 - 141 218 2,9 49,4±1,8 0,02950

96 138 20,3 42,2±1,6 - 125 238 2,7 46,1±0,5 0,03070

7* 98 136 20,4 40,1+2,3 - 155 215 3,5 42,8±2,3 0,03130

8 99 135 17,0 - 0,03090 160 233 3,7 - 0,03328

9 99 145 16,0 42,0±1,7 0,03250 187 249 2,6 63,0+1,2 0,03420

10 98 142 16,2 46,5±0,8 0,03085 180 234 2,0 60,2±1,9 0,03155

11 97 137 18,5 44,0±0,9 - 163 226 1,9 47,3±0,5 0,03111

12 90 137 29,9 42,5±1,5 0,03169 154 187 2,3 56,6±0,8 0,03298

13 99 132 24,1 43,8±0,3 0,03279 151 228 1,3 60,7±2,1 0,03329

14 98 142 16,6 43,1+1,6 - 147 223 1,9 48,3±0,7 0,03200

15 96 136 26,0 - 0,03345 127 211 2,2 - 0,03384

16 99 144 17,2 47,9±1,8 0,03240 164 220 2,6 61,3±0,5 0,03360

17 92 148 22,0 - 0,03340 165 228 2,0 - 0,03369

112 150 18,0 - 0,03320 175 214 2,5 - 0,03381

93 136 23,0 - 0,03190 182 224 1,8 - -

94 140 22,0 - 0,03150 165 225 2,5 - 0,03189

18 90 136 20,0 - 0,03340 156 199 2,4 - 0,03387

99 139 24,0 - 0,03270 160 215 3,2 - 0,03280

84 147 23,0 - 0,03150 159 213 3,7 - 0,03266

92 145 16,0 - 0,03140 172 252 2,0 - 0,03273

92 137 17,5 - - - - - - -

19 92 147 20,0 - 0,03276 166 226 3,9 - 0,03312

20 106 139 15,0 - 0,03273 173 208 2,7 - 0,03319

109 127 24,7 - 0,03248 170 208 2,5 - 0,03384

105 128 25,1 - 0,03261 180 227 2.4 - 0,03339

НО 141 16,3 - 0,03319 178 213 2,5 - 0,03322

21 109 142 15,2 - 0,03256 132 203 1,4 - 0,03349

110 121 28,7 - 0,03234 159 202 3,4 - 0,03365

108 166 18,3 - 0,03321 163 219 3,4 - 0,03398

22 105 146 23,0 - 0,03376 156 222 3,3 - 0,03464

23" 94 121 21,1 35,9+0,7 - 126 193 3,0 41,9±1,4 -

24" 102 128 28,8 - 0,03101 159 202 1,7 - 0,03290

Примечание: - образец получен литьем в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК), - образцы получены при заливке расплава в валки

Для определения термостойкости проволоки из исследуемых сплавов (рис.6) проводили испытания по методике, приведенной в стандартах ASTM В941 и IEC 62004, в соответствии с которой временное сопротивление разрыву, измеряемое при комнатной температуре, после нагрева до заданной температуры не должно быть менее 90% от его исходного значения до нагрева образца. В первом случае образцы проволоки подвергали длительной выдержке в печи при температуре 180°С в течение 400 ч и охлаждали на воздухе, во втором - нагревали образцы до температур 230 и 280°С, выдерживали в течение 1 ч и охлаждали на воздухе. В обоих случаях определяли значения временного сопротивления разрыву и удельного электросопротивления в зависимости от времени выдержки и температуры. Анализ полученных данных показывает, что значения временного сопротивления разрыву образцов проволоки после длительной выдержки (свыше 400 часов) при 180°С уменьшаются более значительно у сплавов с меньшей концентрацией циркония. Термостойкость проволоки из сплавов 3 и 15 удовлетворяет требованиям стандарта IEC 62004 на соответствие типу проводов ATI. Значения удельного электросопротивления для этих образцов проволоки составляют 0,0275-0,0320 Ом-мм2/м. После длительных испытаний значения удельного электросопротивления уменьшаются незначительно не более чем на 5% и составляют 0,0279-0,0317 Ом-мм2/м в зависимости от химического состава.

s, %

75 150 225 300 375 450 Время выдержки ч

■Обр№ 3 Fe = 0,25% Zr = 0,12% Fe+Zr=0,37% ■Обр№ 6 Zr = 0,15% Fc — 0,12% Fc+Zr=0,27%

0 75 150 225 300 375 450 Время выдержки Л ч

Обр№15 Zr = 0,25% Fc - 0,03% Fe+Zr = 0,28% ■Требуемое значение

о°с

Рис.6. Механические свойства проволоки из сплавов А1-2г после выдержки при П

На основании результатов проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны новые технические решения в виде устройств для совмещенной обработки металла (рис.7). Они позволили повысить эффективность использования прессового инструмента, снизить энергетические затраты, повысить производительность и выход годного металла.

В четвертой главе даны результаты определения силовых условий процесса совмещенного литья и прокатки-прессования при различных вариантах прижима матрицы к валкам, описаны конструкции устройств для его реализации и приведены данные по физико-механическим свойствам и структуре полученных деформированных полуфабрикатов.

в г

Рис.7. Устройства для совмещенной прокатки и прессования по патенту РФ №138590 (а) и РФ №139085 (б) и вид матричного инструмента (в, г): 1 - валок с выступом; 2 - валок с канавкой; 3 - матрица; 4 - заготовка; 5 - трапецеидальная выемка;

6 - калибрующая вставка; 7 - антифрикционная вставка; 8 - изделие

Установлено, что несовпадение осей прокатки и прессования при реализации процесса СЛиПП приводит к увеличению в 2,7-3,0 раза реакции опоры рычага прижимного устройства. В связи с этим была проведена оценка силовых условий и предложено применение компенсирующего усилия, приложенного к рычагу прижимного устройства матрицы к валкам с помощью вертикального гидроцилиндра, которое позволяет исключить неравномерное силовое воздействие на рабочий инструмент, и гарантирует регламентируемую толщину заусенца из деформируемого металла между валками и матрицей.

На основании полученных аналитических зависимостей предложено устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов по патенту РФ №128529 (рис.8).

Экспериментальные исследования проводили при следующих технологических параметрах: температура расплава перед заливкой в калибр валков составляла Тзал = 780°С; температура валков Тв = 20°С, степень деформации при прокатке е = 50%; коэффициент вытяжки при прессовании (I = 4,5 (диаметр прутка 9 мм); скорость вращения валков Ув = 4 об/мин; скорость деформации = 0,74 с"1. На выходе получали прутки диаметром 9 мм, которые

далее подвергали волочению до диаметра 2 мм. Далее производили отжиг проволоки сначала при температуре 300°С, а затем при температуре 450°С при фиксированном времени выдержки.

12 3 54 678 9

Рис.8. Общий вид устройства по патенту РФ №128529: 1 - печь-миксер; 2 - литниковая система; 3 - валок с ручьем; 4 - валок с выступом; 5 - матрица; 6 - матрицедержатель;

7 - кронштейн; 8, 11, 12 - шарниры; 9 - гидроцилиндр; 10 - вертикальный гидроцилиндр

Микроструктура металла прутков, полученных методом СЛиПП, и проволоки (рис.9) представляет а-твердый раствор на основе алюминия и избыточных фаз, содержащих железо и кремний. Металлографические исследования показали, что структура всех образцов, полученных способом СЛиПП, характеризуется неоднородным распределением фаз по сечению алюминиевого твердого раствора (рис.9а), причем в отличие от прутков, полученных способом СПП, здесь наблюдаются более грубые скопления железосодержащих частиц и алюминидов циркония.

а б

Рис.9. Микроструктура деформированных полуфабрикатов из сплава 23, полученных способом СЛиПП: а - пруток (диаметр 9 мм); б - проволока (диаметр 2 мм)

Кроме того, в прутках обнаружены мелкие частицы к\{7л\ вытянутые вдоль направления деформации, чего не наблюдалось в слитках. Выделение некоторого количества включений А137г, по-видимому, связано с более низкой температурой при заливке расплава в валки, так как его температура соответствовала 780°С, что на 100°С ниже температуры заливки при литье слитков в металлическую форму. Холодное волочение при получении проволоки приводит к дроблению частиц А132г, в результате чего они образуют

строчки из мелких частиц, близких к округлой форме (рис.9б), тогда как в соответствующих прутках большинство частиц имеет пластинчатую форму.

Механические и электрические свойства деформированных полуфабрикатов, полученных с использованием способа СЛиПП, приведены в табл.3. Установлено, что применение этого способа дает возможность получить деформированные и отожженные полуфабрикаты с достаточно хорошим сочетанием прочностных, пластических и электрофизических свойств, при этом пластические свойства выше, чем у полуфабрикатов, изготовленных способом СПП. Это позволяет применять высокие суммарные степени деформации при волочении (до 95%) без использования промежуточных отжигов. Применение окончательного двухступенчатого отжига позволило улучшить свойства полуфабрикатов, так относительное удлинение проволоки диаметром 2 мм в отожженном состоянии составило 31-36%, а удельное электросопротивление 0,0275-0,0297 Ом-мм2/м.

На основании выполненных исследований подготовлены технологические рекомендации по выбору химического состава, режимов приготовления и обработки сплавов системы к\-7.г. С использованием этих рекомендаций разработан технологический регламент на производство катанки из алюминия и его сплавов на лабораторной установке СЛиПП-2,5 и произведены опытные партии катанки и проволоки из сплавов системы РЛ-Ъх различного химического состава, механические и электрофизические свойства которых соответствуют требованиям стандартов.

Пятая глава посвящена изучению совместного применения методов совмещенной обработки и методов интенсивной пластической деформации, что дает возможность получить ультрамелкозернистую структуру деформированных полуфабрикатов и увеличить их прочность.

В качестве методов интенсивной пластической деформации был выбран способ равноканального углового прессования (РКУП), осуществляемый на опытно-экспериментальной установке института физики перспективных материалов Уфимского государственного авиационного технического университета. Исходными заготовками, подвергаемыми обработке РКУП, являлись прутки, полученные по технологии СЛиПП.

Значительное измельчение структуры и рост механических характеристик в процессе обработки методом РКУП достигается при холодной деформации и углах пересечения каналов 110-135°, поэтому при моделировании процесса совмещенной обработки с применением ИПД (рис.10) температуру заготовки и рабочего инструмента принимали равной 20°С, угол пересечения каналов 125°С; число оборотов валков п = 4 об/мин; степень деформации при прокатке е = 20%; коэффициент вытяжки при прессовании ц = 3; число оборотов валков п = 4 об/мин; показатель трения на валках \|/в принимали постоянным и равным 0,9; а на матрице \|/м варьировали от 0,5 до 0,75; количество элементов сетки составило: для валка с выступом - 22533; валка с канавкой - 23615; заготовки - 23139; матрицы - 14715.

а б

Рис.10. Изменение температурных полей и моментов на валках в зависимости от способа

и времени обработки при \|/„ = 0,5 и п = 4 об/мин: а - матрица с продольным каналом; б - матрица с пересекающимися каналами;-----валок с выступом;-----валок с канавкой

Суммарные моменты на валках при прессовании через обычную матрицу составили Мв = 12,4 кНм и Мк = 4,8 кНм, а при прессовании через матрицу с пересекающимися каналами Мв= 17,6 кНм и Мк = 12,0 кНм.

Результаты моделирования позволили выбрать технологические параметры для проведения экспериментальных исследований по получению деформированных полуфабрикатов из сплава 9 системы А1-2г и определить их свойства в зависимости от способа обработки (табл.4 и 5).

Изучение механических свойств показало, что среднее значение временного сопротивления разрыву прутков составляет 145 МПа, пластичность - 26%, значение микротвердости - 42 НУ. Увеличение степени холодной деформации при волочении приводит к повышению прочностных характеристик до 250 МПа, микротвердости 63 НУ и понижению пластичности до 2,6%. Полученные значения удельного электрического сопротивления (УЭС) составляют 0,0335 Ом-мм2/м для прутков и 0,0342 Ом-мм2/м для проволоки.

Таблица 4 - Средние значения механических и электрических свойств деформированных полуфабрикатов из сплава 9 после СЛиПП

Механические свойства Удельноеэлектросопротив-ление, Ом мм2/м

Полуфабрикат СТв, МПа 8, % НУ, кгс/мм"

Пруток диаметром 9,5 мм 145 25,9 42±1,7 0,03353

Проволока диаметром 3,9 мм 206 3,4 - -

Проволока диаметром 2,0 мм 249 2,6 63±1,2 0,03420

Таблица 5 - Средние значения механических свойств и электросопротивления деформированных полуфабрикатов, полученных по разным режимам обработки

Режим обработки ов, МПа 5,% р, Ом мм^/м

СЛиПП 145 25,9 0,03353

СЛиПП - ТО - 4 цикла РКУП 193 12,9 0,02917

СЛиПП - волочение до диаметра 3 мм 224 2,91 0,03421

СЛиПП - ТО - РКУП - волочение до диаметра 3 мм 254 2,0 0,02954

Полуфабрикаты из исследуемого сплава характеризуется повышенными значениями УЭС, тогда как по международным стандартам 1ЕС 62004 требуемое значение этого показателя не должно превышать 0,0287 Ом мм2/м. Поэтому экспериментальные образцы прутков, полученные методом СЛиПП, подвергали термической обработке с целью снижения электросопротивления, и только после этого - 4 циклам обработки методом РКУП при комнатной температуре (табл.5).

Электронно-микроскопический анализ прутков методом ПЭМ показал, что после обработки прутков способом РКУП формируется ультрамелкозернистая (УМЗ) структура сплава (табл.6), а проведенный количественный анализ микроструктуры позволил оценить размер зерен после ИПД, который составил 618-676 нм (в среднем 647±29 нм).

Таблица 6 - Микроструктура деформированных полуфабрикатов из сплава 9, полученных разными способами обработки

Полуфабрикат Способ обработки

СЛиПП СЛиПП-РКУП

Пруток диаметром 9 мм * л...

< 1

Подобное измельчение зерна в свою очередь приводит к довольно существенному упрочнению прутков (см.табл.5). Дальнейшая обработка прутка, полученного методом СЛиПП, способом РКУП приводит к повышению прочности на 33% и небольшому снижению пластичности. Необходимо отметить, что для достижения аналогичного упрочнения прутков путем традиционного холодного волочения необходимо обработать их с довольно большой степенью деформации - порядка 90%, соответствующей 8-10 переходам волочения.

В заключении представлены основные выводы и результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе решения теоретической задачи по определению реализуемости совмещенной прокатки-прессования с применением метода баланса мощностей и с использованием компьютерной модели определены проектные параметры оборудования, деформационные и температурно-скоростные условия обработки, позволяющие реализовать процесс в устойчивом режиме и получать деформированные полуфабрикаты из сплавов системы А1-2г с требуемым уровнем механических и электрических свойств.

2. С помощью программного комплекса DEFORM® 3D созданы компьютерные модели и проведено моделирование процесса СПП и совмещенной обработки с последующей интенсивной пластической деформацией, что позволило выбрать технологические параметры для экспериментальных исследований и получить опытные партии катанки с ультрамелкозернистой структурой и высокими прочностными характеристиками.

3. Разработаны новые устройства для совмещенной обработки алюминиевых сплавов, защищенные 7 патентами РФ, которые позволяют за счет усовершенствования их конструкции, формы и способов охлаждения инструмента повысить производительность процесса и увеличить выход годного металла.

4. С использованием новых технических решений сконструирована и изготовлена лабораторная установка СЛиПП-2,5, для которой на основании аналитической оценки силовых условий процесса предложено применение дополнительного компенсирующего устройства в виде вертикального гидроцилиндра, позволяющего исключить неравномерное силовое воздействие на рабочий инструмент во время работы установки, и гарантирующего регламентируемую толщину зазора между валками и матрицей.

5. С использованием способов совмещенной прокатки-прессования и совмещенного литья и прокатки-прессования проведены экспериментальные исследования по получению длинномерных деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr и изучению влияния режимов приготовления и обработки, а также химического состава сплавов на их структуру, механические и электрофизические свойства, на основании которых подготовлен технологический регламент производства катанки из алюминия и его сплавов.

6. Получены опытные партии катанки и проволоки, соответствующие требованиям международных стандартов, которые характеризуются высокой технологичностью обработки при холодной деформации металла, отсутствием промежуточных отжигов, удовлетворительной термостойкостью и электропроводностью.

7. На основании проведенных экспериментальных исследований по получению деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr рекомендованы для промышленного внедрения сплавы с содержанием циркония и железа на уровне 0,15-0,20% Zr и 0,10-0,15% Fe для изготовления проволоки типа ATI по стандарту IEC 62004 без термической обработки, а также 0,25-0,30% Zr и 0,2-0,25% Fe для состояния проволоки АТЗ с термической обработкой.

8. Деформированные полуфабрикаты, полученные способом совмещенной прокатки-прессования отличаются повышенными прочностными характеристиками и достаточной технологичностью при дальнейшей холодной обработке, а прутки и проволока, полученные способом совмещенного литья, прокатки и прессования, обладают более высокими пластическими свойствами и электропроводностью.

9. Сочетание при обработке сплавов системы Al-Zr методов совмещенной обработки и способов интенсивной пластической деформации позволяют добиться дополнительного повышения прочностных характеристик деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr и достичь при изготовлении проволоки требований стандарта IEC 62004 по типу АТ2.

10. Результаты исследований внедрены в учебный процесс СФУ и проходят промышленную апробацию на установке СЛиПП в условиях Иркутского алюминиевого завода.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ

В РАБОТАХ

1. Беспалов, В.М. Исследование структуры и свойств литых и деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr, полученных совмещенными методами литья и прокатки-прессования / В.А. Падалка, H. Н. Довженко, С. Б. Сиделышков, B.C. Биронт [и др.] // Литейщик России, Москва, 2011. - №.5. - С. 33-36 (издание, рекомендуемое ВАК).

2. Беспалов, В.М. Исследование структуры металла и оценка свойств опытных образцов из сплава системы Al-Zr для производства электропроводников с помощью методов литья и обработки давлением / С.Б. Сидель-ников, H.H. Довженко, Л.П. Трифоненков, М.В. Первухин [и др.] // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2012. - №.1. - С. 51-55 (издание, рекомендуемое ВАК).

3. Беспалов, В.М. Совершенствование конструкции опытно-промышленной установки СЛИПП-2,5 / H.H. Довженко, С.Б. Сиделышков, C.B. Беляев, C.B. Солдатов [и др.] // Журнал Сибирского Федерального университета. Серия: техника и технологии. Красноярск, 2012. - Т.5 - №7. - С. 817-828 (издание, рекомендуемое ВАК).

4. Беспалов, В.М. Сравнительная оценка прочностных характеристик деформированных полуфабрикатов из сплавов системы Al-Zr, полученных по разным схемам совмещенной обработки / С.Б. Сиделышков, H.H. Загаров, Э.А. Рудницкий, Е.С. Лопатина, В.М. Беспалов // Цветные металлы. Москва, 2013. - №.1. - С. 86-90 (издание, рекомендуемое ВАК).

5. Беспалов, В.М. Исследование механических свойств новых сплавов алюминия с переходными металлами / В.М. Беспалов, P.E. Соколов, A.C. Сидельников // Молодежь и наука: материалы НТК. - Красноярск: Сибирский Федеральный ун-т, 2011. - Т.З. - С. 161-165.

6. Беспалов, В.М. Исследование структуры и свойств прутков из низколегированных сплавов системы Al-Zr / В.М. Беспалов, А.Л. Трифоненков, Л.С. Шадрина // XII Международной научно-технической конференции Уральская школа-семинар молодых ученых — металловедов: сб. научных трудов. - Екатеринбург: УрФУ, 2011. - С. 202-204.

7. Беспалов, В.М. Опытно-промышленное освоение производства катанки из алюминиево-циркониевых сплавов / Л.П. Трифоненков, Н.Н Дов-

женко, С.Б. Сиделышков [и др.] // Цветные металлы - 2011: сб. докладов третьего международного конгресса. - Красноярск: ООО «Версо», 2011. -С. 560-564.

8. Беспалов, В.М. Исследование структуры и свойств литых и деформированных полуфабрикатов из низколегированных сплавов системы Al-Zr с различным содержанием железа и циркония / Н.Н Довженко, С.Б. Сидель-ников, Л.П. Трифоненков, В.Н. Баранов [и др.] // Цветные металлы - 2012: сб. докладов четвертого международного конгресса. - Красноярск: ООО «Версо», 2012. - С. 700-703.

9. Беспалов, В.М. Влияние режимов термической обработки на структуру и свойства проволоки из сплавов системы Al-Zr / В.А. Бернгардт, О.В. Федорова, В.М. Беспалов // XIII Международная научно-техническая Уральская школа-семинар молодых ученых - металловедов: сб. научных трудов. - Екатеринбург: УрФУ, 2012. - С. 326-328.

10. Беспалов, В.М. Исследование возможности повышения эффективности производства электропроводников из алюминиевых сплавов / С. Б. Сидельников, В.М. Беспалов, Л.П. Трифоненков [и др.] // Дни науки: сб. научных трудов по итогам VIII Международной научно-практической конференции: Технические науки / Издательский дом «Education and Science». Прага, 2012. -Ч.89-С. 34-38.

11. Беспалов, В.М. Проектирование модельной установки совмещенной обработки алюминиевых сплавов / H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, C.B. Солдатов, Л.П. Трифоненков [и др.] // Механическое оборудование металлургических заводов: межрегион, сб. научных трудов / под ред. Корчу-нова А.Г. - Магнитогорск: изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2012. - С. 12-16.

12. Беспалов, В.М. Исследование влияния вида и режима обработки на свойства деформированных полуфабрикатов электротехнического назначения / О.В. Федорова, В.А. Бернгардт, В.М. Беспалов // XIII Международная научно-техническая Уральская школа-семинар молодых ученых - металловедов: сб. научных трудов. - Екатеринбург: УрФУ, 2012. - С.268-270.

13. Беспалов, В.М. Технологические режимы волочения проволоки из сплава системы алюминий-цирконий / Э.А. Рудницкий, В.М. Беспалов, A.A. Роговой, А.Л. Трифоненков // Цветные металлы - 2012: сб. докладов четвертого конгресса. - Красноярск: ООО «Версо», 2012. - С. 842-845.

14. Беспалов, В.М. Исследование способов получения и свойств катанки из сплавов алюминия с переходными и редкоземельными металлами на установке совмещенного литья, прокатки и прессования / H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, Л.П. Трифоненков, C.B. Солдатов [и др.] // Обработка сплошных и слоистых материалов: межвуз. сб. научных трудов / под ред. проф. М.В. Чукина. - Магнитогорск: изд-во МГТУ, 2012. - В.38. - С. 6-10.

15. Bespalov, V.M. Research of properties and thermal stability of deformed semi-finished products from alloys system Al-Zr obtained with using combined methods of metal forming / S.B. Sidelnikov, N.N. Dovzhenko, V.l. Kirko [et al.] // XIV International scientific conference «New technologies and achievements in

metallurgy, materials engineering and production engineering» / A collective monograph edited by dr. hab. inz. Agata Dudek, prof. PCz. V.2, Series: Monograph № 31, Czestochowa, 2013. - P. 157-160.

16. Беспалов, B.M. Исследование технологии изготовления проволоки электротехнического назначения с повышенными эксплуатационными свойствами / О.В. Федорова, В.А. Бернгардт, В.М. Беспалов // XIV Международная научно-техническая Уральская школа-семинар молодых ученых -металловедов: сб. научных трудов. - Екатеринбург: УрФУ, 2013. -С. 250-252.

17. Беспалов, В.М. Совершенствование конструкции установок совмещенной обработки алюминия и его сплавов / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, C.B. Солдатов [и др.] // Механическое оборудование металлургических заводов: межрегион, сб. научных трудов / под ред. Корчунова

A.Г. -Магнитогорск: изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2013. - В.2. - С. 7-12.

18. Беспалов, В.М. Исследование влияния химического состава и параметров литья на свойства полуфабрикатов электротехнического назначения / О.В. Федорова, В.М. Беспалов, В.А. Бернгардт, Т.Н. Дроздова // Молодежь и наука: сб. материалов X Юбилейной Всероссийской НТК студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием [Электронный ресурс] - Красноярск: Сибирский Федеральный ун-т, 2014.

19. Беспалов, В.М. Исследование свойств катанки из сплавов системы Al-Zr, полученной совмещенными методами литья и ОМД / A.JI. Трифонен-ков, В.М. Беспалов // Молодежь и наука: сб. материалов X Юбилейной Всероссийской НТК студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием [Электронный ресурс]. - Красноярск: Сибирский Федеральный ун-т, 2014.

20. Беспалов, В.М. Разработка составов сплавов Al-Zr-Fe для изготовления термостойких проводов линий электропередачи / В.А. Бернгардт, Т.Н. Дроздова, Л.П. Трифоненков, В.Ф. Фролов, О.В. Федорова // Цветные металлы - 2014: сб. докладов шестого международного конгресса. - Красноярск: ООО «Версо», 2014. - С. 1061-1066.

21. Беспалов, В.М. Исследование влияния интенсивной пластической деформации на структуру и физико-механические свойства полуфабрикатов электротехнического назначения из алюминиевых сплавов с переходными и редкоземельными металлами / С.Б. Сидельников, Г.И. Рааб, М.Ю. Мураш-кин, Л.П. Трифоненков [и др.] // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: междунар. сб. научых трудов / под ред.

B.М. Салганика. - Магнитогорск: изд-во МГТУ, 2014,- С. 12-20.

22. Беспалов, В.М. Разработка новых устройств и способов совмещенной обработки для получения электротехнической катанки из алюминиевых сплавов системы Al-Zr / С.Б. Сидельников, В.М. Беспалов // Цветные металлы - 2014: сб. докладов шестого международного конгресса. - Красноярск: ООО «Версо», 2014. - С. 1229-1237.

23. Пат. 2429943 Российская Федерация, МПК B22F3/18. Устройство для получения проволоки и профилей из некомпактных материалов / С.Б. Сидельников, H.H. Загиров, Е.В. Иванов, В.М. Беспалов; опубл. 27.09.2011.

24. Пат. 119267 Российская Федерация, МПК В2123/00. Устройство для непрерывной прокатки и прессования профилей / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, C.B. Беляев, В.М. Беспалов [и др.]; опубл. 20.08.2012 Бюл. №23.

25. Пат. 122315 Российская Федерация, МПК В21С23/00. Устройство для непрерывной совмещенной прокатки и прессования длинномерных изделий / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, C.B. Беляев, В.М. Беспалов [и др.]; опубл. 27.11.2012 Бюл. №33.

26. Свидетельство 2012611852 Российская Федерация. Моделирование температурно-скоростных режимов при совмещенном литье и прокатке прессовании цветных металлов и сплавов / H.H. Довженко, C.B. Беляев, H.H. Загиров, В.М. Беспалов [и др.]; опубл 17.02.2012.

27. Пат. 2486027 Российская Федерация, МПК B22D11/06. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки / H.H. Довженко, С.Б. Сидельников, C.B. Беляев, В.М. Беспалов [и др.]; опубл. 27.06.2013.

28. Пат. 128529 Российская Федерация, МПК B22D11/06. Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования цветных металлов и сплавов / С.Б. Сидельников, H.H. Довженко, C.B. Беляев, В.М. Беспалов [и др.]; опубл. 27.05.2013.

29. Пат. 138590 Российская Федерация, МПК В21С23/08. Устройство для непрерывной прокатки и прессования изделий из цветных металлов и сплавов / С.Б. Сидельников, В.М. Беспалов, H.H. Довженко [и др]; опубл. 20.03.2014.

30. Пат 139085 Российская Федерация, МПК В21С23/08. Устройство для непрерывной прокатки и прессования катанки из цветных металлов и сплавов / С.Б. Сидельников, В.М. Беспалов, H.H. Довженко [и др]; опубл. 10.04.2014.

Подписано в печать 13.01.2015. Печать плоская. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Усл. печ. л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ 41

Отпечатано полиграфическим центром Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а

Тел./факс: 8(391)206-26-67, 206-26-49 E-mail: print_sfii@mail.ru; http://lib.sfu-kras.ru