Натурное моделирование деформирования пористых материалов в кристаллизаторе установки вертикального литья и деформации металла

Перспективным направлением развития металлургии является создание металлических пеноматериалов, обладающих уникальными преимуществами перед сплошными материалами на основе металлов и сплавов. Вместе с тем сплошные материалы имеют низкие пластические свойства, что существенно ограничивает возможность изготовления из них изделий путем пластического деформирования. Проведено экспериментальное исследование характера деформирования заготовок с различными расположением и степенью пористости при циклическом воздействии на них подвижных стенок кристаллизатора установки вертикального литья и деформации металла. Установлено, что при равных условиях степени деформирования образцов трех типов характер искажения ячеек делительной сетки всех их слоев аналогичен с явным преобладанием деформации в продольном направлении (направлении выхода заготовки). Максимальные усилия, создаваемые подвижными стенками кристаллизатора, наблюдались при деформировании образцов с открытыми порами. Наименьшие усилия требуются для деформирования образца без пористости.
EDN: BZUAAF, https://elibrary/bzuaaf

Литература

[1] Крушенко Г.Г. Получение и применение пористых металлических материалов в технике. Вестник СГАУ, 2012, № 5, с. 181–184.

[2] Терехин Н.В., Черноглазов П.А. Изучение перспектив использования пористых материалов. XXIV Туполевские чтения. Т. 1. Казань. Изд-во ИП Сагиева А.Р., 2019, с. 340–342. EDN: RJBJCJ.

[3] Аминова Г.А., Кузнецов В.Г., Исмагилова А.И. и др. Металлическая пена на основе благородных металлов. Вестник Казанского технологического университета, 2013, № 10, с. 226–227.

[4] Старовойтенко Е.И. Пеноалюминиевые гранулы — перспективы производства и промышленного применения нового пористого материала. Технология легких сплавов, 2006, № 1–2, с. 218–221.

[5] Shiomi M., Imagama S., Osakada K. et al. Fabrication of aluminium foams from powder by hot extrusion and foaming. J. Mater. Process. Technol., 2010, vol. 210, no. 9, pp. 1203–1208, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.03.006

[6] Stoebener K., Rausch G. Aluminium foam-polymer composites: processing and characteristics. J. Mater. Sci., 2009, vol. 44, no. 6, pp. 1506–1511, doi: https://doi.org/10.1007/s10853-008-2786-8

[7] Потянихин Д.А., Квашнин А.Е. Новые конструктивные решения устройства для реализации совмещенных процессов литья и деформации металлов. Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, 2022, № 5, с. 101–105, doi: https://doi.org/10.17084/20764359-2022-61-101

[8] Александров С.Ю. Моделирование процесса заполнения жидким металлом кристаллизатора установки непрерывной разливки стали при свободно вращающемся погружном стакане. Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, 2021, № 3, с. 4–7, doi: https://doi.org/10.17084/20764359-2021-51-4

[9] Одиноков В.И., Дмитриев Э.А., Потянихин Д.А. и др. Теоретическое моделирование процессов деформации металлов на литейно-ковочном модуле новой модификации. Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. Сер. Механика предельного состояния, 2022, № 2, с. 89–98, doi: https://doi.org/10.37972/chgpu.2022.52.2.010

[10] Соснин А.А., Черномас В.В. 3D моделирование установки горизонтального литья и деформации металла в программной среде T-FLEX. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2013, № 12, с. 25–29.

[11] Черномас В.В., Севастьянов Г.М., Севастьянов А.М. и др. Экспериментальное определение энергосиловых параметров и компонент деформации при циклическом формоизменении материала. Обработка металлов, 2015, № 1, с. 33–41.

[12] Кошеленко А.С., Жедь О.В., Солис Пинарготе Нестор Вашингтон. Экспериментальное исследование методом делительных сеток деформированного состояния дорнованного отверстия. Вестник РУДН. Сер. Инженерные исследования, 2013, № 2, с. 9–18.

[13] Ларин С.Н., Исаева А.Н., Романов П.В. Оценка деформированного состояния заготовки при вытяжке с утонением стенки. Известия ТулГУ. Технические науки, 2021, № 3, с. 19–26.

[14] Куфарев Г.Л., Гольдшмидт М.Г., Говорухин В.А. Делительные сетки для экспериментального изучения больших пластических деформаций. Известия ТПУ, 1976, с. 79–84.

[15] Дель Г.Д., Новиков Н.А. Метод делительных сеток. Москва, Машиностроение, 1979. 144 с.

[16] Периг А.В., Бондаренко С.И., Бондаренко Е.А. Экспериментально-теоретический анализ геометрических особенностей равноканального пластического течения при угловом прессовании материалов по маршруту С. Письма о материалах, 2012, т. 2, № 2, с. 103–106.

[17] Шестаков Н.А., Власов А.В. Расчеты процессов обработки металлов давлением в MathCAD. Москва, Изд-во МГИУ, 2008. 342 с.