Представлено экспериментальное исследование уплотнения волокон меди, полученных из отходов проводников тока. Установлено, что уплотнение волокон больших диаметров осуществляется за счет не только упругой, но и пластической деформации. Основные виды деформации - смятие, изгиб, осадка и протяжка волокон, а на заключительном этапе уплотнения возникают условия всестороннего сжатия, когда происходит вдавливание деформируемых объемов в межволокновое пространство. Теоретически показано, что для получения беспористой консолидированной структуры необходимо выполнение экструзии.

Охарактеризованы вторичные материальные ресурсы, предложена классификация отходов черных и цветных металлов. Установлены источники образования отходов и лома. Рассмотрены особенности первичной переработки металлических и сложных видов отходов и лома, их подготовки для переработки в материалы. Рассмотрены некоторые особые технологии переработки отходов, в частности, получения материалов из отходов обработкой давлением, извлечения благородных металлов.

Представлены результаты математического моделирования процесса свободной осадки заготовки из меди методом конечных элементов с использованием программы-решателя LS-DYNA. Показано влияние граничных условий на достоверность результатов моделирования. Продемонстрированы основные преимущества использования метода конечных элементов при проектировании новых технологических процессов обработки металлов давлением.

Предложена модель деформирования пористых тел, учитывающая влияние скорости деформации на пластическое течение и базирующаяся на основополагающих принципах теории пластичности сжимаемых материалов. Чувствительность сжимаемого пористого тела к скорости деформации учитывается как влияние последней на величину достигаемой пористости, с одной стороны, и на интенсивность роста упрочнения твердой фазы - с другой. Задача решена путем модифицирования функций пористости таким образом, что они содержат некоторые коэффициенты, являющиеся мерой чувствительности пористого тела к скорости деформации. Эти коэффициенты определены для случая одноосного сжатия. Предложенную модель можно использовать при решении технологических задач обработки давлением пористых тел.

Рассмотрен процесс свободной осадки порошковой меди. Показано, что величина упрочнения растет с уменьшением пористости и увеличением степени и скорости деформации. Проанализирована эволюция поверхности нагружения, на размер и положение которой влияют пористость порошкового тела, степень и скорость деформации, а также склонность материала образовывать поры во время деформации. Увеличение пористости материала приводит к стягиванию поверхности нагружения, рост степени и скорости деформации расширяет ее. Процессу деформирования при изменяющемся коэффициенте порообразования соответствуют эллипсы, несимметричные относительно оси интенсивности касательных напряжений, которые вкладываются друг в друга при его увеличении.

Исследованы изменения силы прессования, давления, относительной плотности, степени структурной деформации, деформации твердой фазы, прочности в зависимости от относительного диаметра, характеризующего размеры волокон шихты. Давление и относительная плотность прессовок на заключительном этапе незивисимо от относительного диаметра одинаковы.

Разработана новая методика повышения геометрической точности поковок для горячей штамповки, в основе которой лежит минимизация целевой функции в виде позинома, связывающего геометрическую точность с величинами интенсивностей напряжений на поверхностях и в "жестких" зонах поковки. Метод функций Ляпунова применен для исследования устойчивости пластического равновесия в зонах концентрации напряжений после повышения геометрической точности поковки. Выполнен анализ теплового и силового режимов работы штампа. Выявлен преобладающий вид износа для каждой из поверхностей ручья.

Індекс рубрикатора НБУВ: К390.1-1

Рубрики:

Виробництво металевих порошків

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния при штамповке пористых тел пуансоном, не заходящим в полость матрицы. Получены зависимости, характеризующие влияние химического состава, температуры и скорости деформации на неравномерность напряженно-деформированного состояния и пористость заготовок.

Розглянуто вплив температури та швидкості деформації на процес деформування порошкової пористої заготовки з антифрикційного матеріалу. Як вихідний матеріал використано порошки міді та лігатури на основі нікелю, одержані з відходів промисловості. Встановлено граничний ступінь деформації у разі осадки, який використано під час розрахунку матриці у ході проектування інструменту. Одержано неоднозначну температурну залежність фізико-механічних та антифрикційних властивостей. Визначено температуру та швидкість деформації, за яких фізико-механічні й антифрикційні властивості матеріалу є задовільними. Запропоновано технології виготовлення деталей із антифрикційного матеріалу.

Індекс рубрикатора НБУВ: К390.45-1

Рубрики:

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж28502 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты практических исследований для увеличения экономии металла без снижения качества продукции во время остановок машины непрерывного литья заготовок от 5 до 10 с на слябах из перитектических марок сталей.

Освещены результаты исследований и разработок по созданию нового эффективного подхода к рециклированию вторичных алюминиевых сплавов. Предложены новые методы подготовки лома и отходов вторичных сплавов, гарантирующие значительное сужение диапазона вариации химического состава слитков, а также новый метод деформационной гомогенизации вторичных алюминиевых сплавов, основанный на процессе винтовой экструзии и позволяющий существенно улучшить механические свойства этих сплавов. Уделено внимание мелкосерийному производству заготовок и изделий из вторичных алюминиевых сплавов, организованному при заводах вторичной цветной металлургии и основанному на операциях обработки давлением.

Дана характеристика операций порошковой металургии, используемых при изготовлении деталей. Рассмотрены основные закономерности деформирования порошковых пористых заготовок. Проведен анализ существующих классификаций деталей и операций, которые используются при штамповке пористых заготовок. Представлена методика расчета параметров технологических процессов и инструмента. Особое внимание уделено технологиям изготовления порошковых деталей различной сложности и оценке их качества.

Приведены результаты экспериментального исследования равноканального углового прессования спеченных пористых заготовок из порошка меди ПМС-1. С применением прямых и косвенных экспериментальных методов (координатных сеток и оценки твердости) изучены форма очага деформации, распределение плотности и накопленной деформации по продольному сечению образцов. Показана существенная неравномерность распределения плотности и накопленной деформации по сечению образцов, что проявляется в наличии повышенных значений твердости в зоне очага деформации и соответственно их пониженных значений в застойной и концевой зонах.

Приведены общие сведени о меди, ее атомная структура и физико-механические свойства, характеристика марок технической меди. Рассмотрены методы получения медных материалов. Показано, что медные отходы могут быть исходным материалом для изделий порошковой металлургии. Приведены данные по исследованию и расчету операций прессования волокон, полученных из медных отходов, нагрева и горячей штамповки или горячего прямого выдавливания. Рассмотрены схемы получения прессовок, приведены схемы оснастки, физико-механические свойства полученного медного материала.

Представлены результаты моделирования прямого выдавливания порошковых пористых заготовок на основе закономерностей теории пластичности. Получены распределения параметров напряженно-деформированного состояния и плотности при прямом выдавливания полой детали из медной порошковой пористой заготовки. Определена оптимальная величина противодавления, обеспечивающая равномерное напряженно-деформированное состояние при заданной плотности детали. Рекомендованы аналитические зависимости величины противодавления от относительной глубины полости, а также давления выдавливания от противодавления. Разработана технология изготовления полой детали.

Рассмотрены основы теории пластичности порошковых пористых тел, влияние скорости деформации на пластическое деформирование. На основе полученных закономерностей представлены математические модели операций обработки давлением, которые использованы при компьютерном моделировании открытой и закрытой осадки, прямого и радиально-прямого выдавливания. Приведены технологические процессы изготовления деталей из порошковых пористых заготовок.

Исследовано влияние равноканального углового выдавливания на структурообразование и физико-механические свойства порошковой заготовки высокой исходной пористости. Установлено наличие очага уплотнения, размер и плотность которого увеличиваются с ростом накопленной деформации. Получены параметры очага уплотнения после третьего перехода: относительная плотность - 0,99, микротвердость - 845 МПа, размер зерна - 80 нм, предел текучести на сжатие - 530 МПа. Угловое выдавливание позволяет из исходной заготовки высокой пористости за 3 перехода получить порошковый материал с высокими физико-механическими свойствами.