Численный анализ сортовой прокатки алюминиевого сплава 5754 на стане радиально-сдвиговой прокатки
Автор: Кулаковская Анна, Лабер Конрад, Дыя Хенрик, Грик Анета, Бахаев Константин Вячеславович, Полунин Дмитрий Сергеевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Обработка металлов давлением. Технологии и машины обработки давлением
Статья в выпуске: 1 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
Представлен анализ влияния температуры и скорости вращения валков на изменение температуры, а также напряженно-деформированного состояния в алюминиевых стержнях из сплава серии 5ХХХ. Проведено численное моделирование процесса прокатки на стане радиально-сдвиговой прокатки при 300 и 350 °С при 50 и 100 об/мин. Было проанализировано влияние этих параметров на распределение температуры, интенсивность деформации, скорость деформации и гидростатическое давление. При проведении численного моделирования использовались реальные реологические свойства исследуемого алюминиевого сплава 5754. Из-за растягивающего напряжения, возникающего на оси прокатываемой заготовки, наиболее неблагоприятными параметрами прокатки можно считать температуру загрузки 300 °С и скорость вращения роликов 50 об/мин. При остальных параметрах наибольшие растягивающие напряжения возникают в слоях на поверхности контакта заготовки с валками. Исследования, проведенные в работе, стали началом разработки оптимальных условий для пластической деформации труднодеформируемых алюминиевых сплавов 5ХХХ.
Численное моделирование, радиально-сдвиговая прокатка, метод конечных элементов, алюминиевые прутки
Короткий адрес: https://sciup.org/147233945
IDR: 147233945 | DOI: 10.14529/met200111
Список литературы Численный анализ сортовой прокатки алюминиевого сплава 5754 на стане радиально-сдвиговой прокатки
- Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1990. - 344 с. [Potapow I.N., Polukhin P.I. Tekhnologiya vintovoy prokatki [Technology of screw rolling]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1990.]
- Kazanecki J. Wytwarzanie rur bez szwu. Uczelniane wydawnictwa naukowo-dydaktyczne, Krakow, 2003.
- Пат. 2293619 Российская Федерация. Галкин С.П. Способ винтовой прокатки, 2006. [Galkin S.P. Sposob vintovoy prokatki [Screw rolling method]. Patent RF, no. 2293619, 2006.]
- Пат. 2009737 Российская Федерация. Галкин С.П., Дегтярев М.Г., Карпов Б.В., Михайлов В.К., Романцев Б.А., Чистова А.П. Трехвалковый стан винтовой прокатки и технологический инструмент стана винтовой прокатки, 1992. [Galkin S.P., Degtyarev M.G., Karpov B.V., Mikhay-lov V.K., Romantsev B.A., Chistova A.P. Trekhvalkovyy stan vintovoy prokatki i tekhnologicheskiy instrument stana vintovoy prokatki [Three Roll Screw Rolling Mill and Technological Tool Screw Rolling Mill]. Patent RF, no. 2009737, 1992.]
- Morel A., Mroz S., Stefanik A., Szota P., Dyja H. Teoretyczno-doswiadczalna analiza procesu walcowania pr^tow aluminiowych w trojwalcowej walcarce skosnej. Rudy i Metale Niezelazne, 2013, nr 11, s. 794-798.
- Stefanik A., Szota P., Mroz S., Dyja H. Analysis of the aluminium bars in tyree-high skew rolling mill rolling process. Solid State Phenomena, 2015, no. 220-212, pp. 892-897. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.220-221.892
- Stefanik A., Morel A., Mroz S., Szota P. Theoretical and experimental analysis of aluminium bars rolling process in Tyree-high skew rolling Mill. Archives of Metallurgy and Materials, 2015, no. 60, pp. 809-813. DOI: 10.1515/amm-2015-0211
- Stefanik A., Szota P., Mroz S., Dyja H. Teoretyczno-doswiadczalna analiza procesu walcowania pr^tow ze stopu magnezu AZ31 w trojwalcowej walcarce skosnej. VI Konferencja Naukowa z udzialem uczestniköw zagranicznych. Ustron, 2014, s. 109-114. DOI: 10.1515/amm-2015-0479
- Laber, K., Kulakowska, A., Dyja, H. Physical modelling of the process of rolling AlZn5.5MgCu aluminum alloy bars on the RSP14/40 three-high reeling mill. METAL 2018 - 27th International Conference on Metallurgy and Materials, Conference Proceedings, pp. 1599-1604.
- Kulakowska A. Ksztaitowanie wlasnosci prqtöw ze stopu aluminium AlZn5,5MgCu w trojwalcowej walcarce skosnej, Praca doktorska, Cz^stochowa, 2017 r.
- Gryc A. Teoretyczno-doswiadczalna analiza procesu walcowania stopu magnezu Mg3Al1Zn0,3Mn w trojwalcowej walcarce skosnej. Praca doktorska, Politechnika Cz^stochowska, Cz^stochowa, 2015.
- Gryc A., Bajor T. Badania numeryczne wplywu pr^dkosci obrotowej na wlasnosci pr^tow okr^glych ze stopu AZ31 w procesie walcowania w trojwalcowej walcarce skosnej. Konferencja Naukowa Doktorantöw i Miodych Naukowcöw - Mlodzi dla Techniki 2013, Wybrane problemy naukowo-badawcze mechaniki i inzynierii materiaiowe, 6 listopad 2013, Plock, s. 31-40. DOI: 10.1515/amm-2015 -0479
- Gryc A., Dyja H., Bajor T., Kalamorz M. Analysis of strain and stress distribution during rolling bars of AZ31 magnesium alloy in three-high skew rolling mill. Sed'maya mezhdunarodnaya molodezh-naya nauchno-prakticheskaya konferentsiya "Innovatsionnyye tekhnologii v metallurgii i mashino-stroyenii", posvyashchennoy pamyati chl.-korr. RAN, pochetnogo doktora UrFU V.L. Kolmogorova, 26-30 nojabrja 2013.
- Gryc A., Bajor T., Dyja H., Sawicki S., Laber K. Physical modelling of plastic deformation conditions for the rolling process of AZ31 bars in a three high skew rolling mill. Metallurgia, 2014, nr 53, s. 489-492.
- Sawicki S., Szota P., Mroz S., Stefanik A., Dyja H. Wplyw pr^dkosci obrotowej na stan napr^zen i odksztalcen pr^tow bimetalowych w procesie walcowania na trojwalcowej walcarce skosnej. Obröbka plastyczna metali, 2009, t. XX, nr 1, s. 65-75.
- Галкин С.П. Траекторно-скоростные особенности радиально-сдвиговой и винтовой прокатки. Современные проблемы металлургии. 2008. Т. 11. С. 26-33. [Galkin S.P. [Trajectory-speed features of radial shear and helical rolling], 2008, vol. 11, pp. 26-33. (in Russ.)]
- Галкин С.П., Михайлов В.К., Романцев Б.А. Технология и мини-стан винтовой прокатки как технико-технологическая прокатная система. Производство проката. 1999. № 6. С. 42-47. [Galkin S.P., Mikhaylov V.K., Romantsev B.A. Technologies and mini-rolling of helical rolling as a technology-technological system. Proizvodstvo prokata [Rolled Metal Production], 1999, no. 6, pp. 42-47. (in Russ.)]
- Galkin S.P., Dyja H., Galkin A.M., Rz^sowska A. Kinematyczny model plyni^cia metalu podczas walcowania skosnego pr^tow. Hutnik - Wiadomosci Hutnicze, 2004, nr 12, s. 589-593. DOI: 10.15199/24.2016.11.11
- Polska norma: PN-EN 573-1:2006. Aluminium i stopy aluminium - Sklad chemiczny i rodzaje wyroböw przerobionych plastycznie - Czqsc 1: System oznaczen numerycznych.
- Sawicki S., Kawalek A., Laber K., Dyja H., Borowski J., Lesniak D., Jurczak H. Plastometric testing of rheological properties of 5083 and 5754 aluminium alloy. 2nd International Conference on Non-Ferrous Metals ICNFM'2015, czerwiec 22-24 2015, Krakow, Poland, AGH University of Science and Technology, s. 129-130. DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.682.362
- Sprawozdanie nr 1/IPPiIB-PCz/Demonstrator, z projektu realizowanego w ramach Programu DEMONSTRATOR+ pt.: Opracowanie innowacyjnej technologii wyciskania ksztaltowniköw z trudno odksztalcalnych stopöw aluminium serii 5xxx. Zadanie nr 4: Badanie wlasnosci reologicznych wybranych stopow AlMg, ukierunkowane na zbudowanie materialowej bazy danych, z przeznaczeniem do modelowania numerycznego procesu wyciskania, Konsorcjum EXALU5000 - AGH/INOP/PCZ/ ALBATROS ALUMINIUM, Cz^stochowa, 2015. DOI: 10.15199/67.2016.6.3
- Хензель А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением: пер. с нем. М.: Металлургия, 1982. 360 c. [Hensel A., Spittel T. Kraft- und Arbeitsbedarf bildsamer Formgebungsverfahren. Leipzig, 1978.]
