Напряжённое состояние заготовок из алюминиевого сплава 6063, холоднодеформированных в закрытой матрице

Ж. Ашкеев, М. Абишкенов

Карагандинский индустриальный университет, просп. Республики, 30, 101400 Темиртау, Казахстан

Получена: 28.02.2021. Скачать: PDF

В работе представлены результаты анализа напряжённого состояния заготовок из алюминиевого сплава 6063, холоднодеформированных в закрытой матрице. Для анализа использованы методы компьютерного моделирования и линий скольжения. Дано описание экспериментальной процедуры при многократном холодном деформировании в закрытой матрице (за несколько проходов и/или циклов), механизмов измельчения зёрен и упрочнения материала под влиянием зёренно-дислокационных факторов. Результаты исследования напряжённого состояния материала при деформировании в холодном состоянии (при комнатной температуре) показали, что в объёме заготовки действуют в основном сжимающие напряжения, значения которых находятся в интервале от -273 МПа до -533 МПа. Выявлено, что вследствие гидростатического давления со стороны пуансонов и боковых стенок полуматриц заготовка подвергается всестороннему сжатию, что обуславливает возможность получения в закрытой матрице объёмных шарообразных заготовок с ультрамелкозернистой наноструктурой при минимальных циклах обработки.

Ключевые слова: метод линий скольжения, метод конечных элементов, напряжённое состояние, закрытая матрица, сжимающие напряжения, всестороннее сжатие.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i07/0959.html

PACS: 02.70.-c, 06.30.Bp, 07.05.Tp, 81.40.Jj, 81.40.Lm, 81.40.Vw


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. E. B. Moustafa and A. O. Mosleh, J. Alloys. Compd., 823: 153745 (2020). Crossref
  2. E. Aghaie, J. Stroh, D. Sediako, A. Rashidi, and A. S. Milani, Mater. Sci. Eng. A, 793: 139899 (2020). Crossref
  3. Y. Chen, S. Zhang, H. Song, M. Cheng, H. Li, and J. Liu, Mater. Des., 91: 314 (2016). Crossref
  4. J. Ren, Z. Chen, J. Peng, W. Ma, and S. P. Ringer, J. Alloys. Compd., 764: 679 (2018). Crossref
  5. M. Li, P. Hu, Y. Zhang, and Y. Chang, J. Nucl. Mater., 543: 152482 (2021). Crossref
  6. R. Z. Valiev, A. P. Zhilyaev, and T. G. Langdon, Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications (Hoboken: John Wiley & Sons, Inc.: 2014). Crossref
  7. I. Sabirov, N. A. Enikeev, M. Yu. Murashkin, and R. Z. Valiev, Bulk Nanostructured Materials with Multifunctional Properties (Cham: SpringerBriefs in Materials: 2015). Crossref
  8. G. Faraji, H. S. Kim, and H. T. Kashi, Severe Plastic Deformation: Methods, Processing and Properties (Amsterdam: Elsevier Inc.: 2018). Crossref
  9. R. N. Harsha, V. Mithun Kulkarni, and B. Satish Babu, Mater. Today. Proc., 5, No. 10: 22340 (2018). Crossref
  10. E. Bagherpour, N. Pardis, M. Reihanian, and R. Ebrahimi, Int. J. Adv. Manuf. Tech., 100: 1647 (2019). Crossref
  11. Y. Liu, H. Wang, C. Lu, and A. K. Tieu, Mater. Lett., 277: 128272 (2020). Crossref
  12. Y. Liu, C. Lu, H. Wang, A.K. Tieu, and B. Liu, J. Mater. Res. Technol., 9, No. 3: 6642 (2020). Crossref
  13. U. Okeke, H. Yilmazer, S. Sato, and C. J. Boehlert, Mater. Sci. Eng. A, 760: 195 (2019). Crossref
  14. M. Khajouei-Nezhad, M. H. Paydar, R. Ebrahimi, P. Jenei, P. Nagy, and J. Gubicza, Mater. Sci. Eng. A, 682: 501 (2017). Crossref
  15. P. Vishnu, R. Raj Mohan, E. K. Sangeethaa, S. Raghuraman, and R. Venkatraman, Mater. Today. Proc., 21, No. 1: 212 (2020). Crossref
  16. M. Howeyze, H. Arabi, A. R. Eivani, and H. R. Jafarian, Mater. Sci. Eng. A, 720: 160 (2018). Crossref
  17. A. Esmaeili, M. H. Shaeri, M. T. Noghani, and A. Razaghian, J. Alloys Compd., 757: 324 (2018). Crossref
  18. M. Montazeri-Pour, M. H. Parsa, H. R. Jafarian, and S. Taieban, Mater. Sci. Eng. A, 639: 705 (2015). Crossref
  19. S. S. Sajjan, M. V. Kulkarni, S. Ramesh, P. C. Sharath, V. Kumar, and S. Rajole, Mater. Today Proc., 24, No. 2: 212 (2020). Crossref
  20. M. Abishkenov, Zh. Ashkeyev, S. Mashekov, G. Akhmetova, and I. Volokitina, Metalurgija, 59, No. 4: 559 (2020).
  21. W. F. Hosford, Fundamentals of Engineering Plasticity (New York: Cambridge University Press: 2013). Crossref
  22. R. Hill, The Mathematical Theory of Plasticity (Oxford: Oxford University Press: 1998).
  23. M.-H. Yu, G.-W. Ma, H.-F. Qiang, and Y.-Q. Zhang, Generalized Plasticity (Berlin–Heidelberg: Springer: 2006). Crossref
  24. D. W. A. Rees, Basic Engineering Plasticity: An Introduction with Engineering and Manufacturing Applications (Oxford: Butterworth-Heinemann: 2006).
  25. Zh. Ashkeyev, M. Abishkenov, S. Mashekov, and A. Kawałek, Eng. Sol. Mech., 9, No. 2: 161 (2021). Crossref
  26. F. C. Frank, Proc. R. Soc. A, 371: 136 (1980). Crossref
  27. K. Maung, J. C. Earthman, and F. A. Mohamed, Acta Mater., 60, No. 16: 5850 (2012). Crossref
  28. Y. Ito, K. Edalati, and Z. Horita, Mater. Sci. Eng. A, 679: 428 (2017). Crossref