Зміна механічних властивостей дроту при кріогенному охолодженні в процесі волочіння
Анотація
Волокитина І. Є., Волокитин А. В. Зміна механічних властивостей дроту при кріогенному охолодженні в процесі волочіння. Oбробка матеріалів тиском. 2020. № 1 (50). С. 224-227.
Одним з перспективних і малодосліджених методів отримання ультрамелкозернистої структури і підвищених механічних властивостей є так звана кріогенна деформація - деформація при температурах нижче 120 К. Передбачається, що низькі температури деформації пригнічують процеси повернення, сприяючи, таким чином, накопичення екстремально високої щільності дислокацій і підвищення внутрішніх напружень, а також активізують деформаційне двійникування, що в сукупності дозволить прискорити подрібнення зерен. У зв'язку з цим у цій роботі вивчали закономірності зміни механічних властивостей низьковуглецевої сталі в залежності від температури її деформування волочінням. Вибір сталі в якості матеріалу дослідження обумовлений його великою практичною значимістю, а також необхідністю одночасного підвищення його міцності і пластичних властивостей. Технологічний процес являє собою протягування дроту через фільєру зі зменшенням поперечного перерізу і подальшого інтенсивного охолодження. Експериментально показано, що застосування кріогенної деформаційної обробки волочінням дозволяє забезпечити підвищення комплексу механічних властивостей порівняно з традиційним волочінням. Зокрема, при обробці дроту з низьковуглецевої сталі тимчасовий опір
розриву підвищується на 10 %, умовна межа плинності – на 11,5 %, відносне звуження після розриву знижується на 6 %. Збільшення міцності після кріогенного волочіння в порівнянні з волочінням при кімнатній температурі в цілому може бути пов'язано зі зростанням ступеня дефектності структури, рівнем її фрагментації і зміною стану меж фрагментів. На підставі отриманих результатів можна зробити висновок про те, що кріогенні умови деформації волочінням є додатковим фактором реалізації структурного ресурсу для оптимізації фізико-механічних властивостей сталі.
Посилання
Lezhnev S.N., Volokitina I.E., Volokitin A.V. The influence of the pressing-drawing process on the change in the structure and mechanical properties of steel. Steel. 2017. 3, pp. 44–48. (in Russian).
Turdaliev A.T., Abuova A.Kh., Volokitina I.E., Volokitin A.V. Mechanical properties of low carbon steel after drawing under cryogenic conditions. Industrial transport of Kazakhstan, 2019, 3, pp. 159163. (in Russian).
Konkova T.N., Mironov S.Yu., Korznikov A.V. Intense cryogenic deformation of copper. FMM. 2010. 109, pp. 184–187.
Nayan N., Narayana S.V.S., Abhay K. Jha, Bhanu Pant, Sharma S.C., et al. Mechanical properties of aluminum – copper – lithium alloy AA2195 at cryogenic temperatures. Mater. Des. 2014. 58, pp. 445–450.
Li Y.S., Tao N.R., Lu K. Microstructural evolution and nanostructure formation in copper during dynamic plastic deformation at cryogenic temperatures. Acta Mater. 2008. 56, pp. 230–241.
Gulyaev A.P. Heat treatment of steel. Moscow: GNTI, 1953. 384 p. (in Russian).
Nadig D.S., Ramakrishnan V., Sampathkumaran P., Prashanth C.S. Effect of cryogenic treatment on thermal conductivity properties of copper. Advances in Cryogenic Engineering AIP Conf. Proc. 2012.1435, pp. 133–139.
Lezhnev S.N., Volokitina I.E., Volokitin A.V. Change in the structure of a copper wire upon deformation by the “pressing-drawing” method. Materials Working by Pressure. Kramatorsk: DSEA. 2017. 2 (45), pp. 123–128. (in Russian).
Naizabekov A., Volokitina I., Volokitin A., Panin E.. Structure and mechanical properties of steel in the process "pressing-drawing. Journal of Materials Engineering and Performance, 2019, 28, 1, pp. 1762–1771.
Lezhnev S.N., Volokitina I.E., Volokitin A.V. Evolution of microstructure and mechanical properties of steel during pressing – drawing. Physics of Metals and Metallography. 2017. 118. 11, pp. 1167–1170.
