| Popis: |
Песин Александр Моисеевич, д-р техн. наук, профессор, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; pesin@bk.ru. Пустовойтов Денис Олегович, канд. техн. наук, доцент, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; pustovoitov_den@mail.ru. Бирюкова Олеся Дмитриевна, аспирант, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; fimapatisonchik@inbox.ru. Кожемякина Анна Евгеньевна, аспирант, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; kozhemiakina.a@yandex.ru. A.M. Pesin, pesin@bk.ru, D.O. Pustovoytov, pustovoitov_den@mail.ru, O.D. Biryukova, fimapatisonchik@inbox.ru, A.E. Kozhemyakina, kozhemiakina.a@yandex.ru Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation Выполнен краткий исторический анализ известных российских научных школ асимметричной прокатки. В статье отмечается, что начиная с 2010-х гг. вновь появился интерес к асимметричной прокатке. На эти процессы взглянули под другим углом: с точки зрения получения требуемой структуры металла. Показано, что одним из наиболее перспективных высокопроизводительных методов интенсивной пластической деформации для производства ультра-мелкозернистой структуры металлических материалов является процесс асимметричной тонколистовой прокатки, основанный на целенаправленно создаваемой асимметрии за счет рассогласования окружных скоростей валков. Изложены теоретические основы использования асимметричной тонколистовой прокатки металлов и сплавов как метода интенсивной пластической деформации. Выполнено сравнение сдвиговой деформации при равноканальном угловом прессовании, симметричной и асимметричной прокатке. Показано, что при асимметричной тонколистовой прокатке с обжатием 60 % при оптимальных параметрах процесса угол сдвига превышает 80°, а истинная деформация за один проход ≈ 3,8…4,8 по толщине листа. На основе компьютерного моделирования методом конечных элементов установлены закономерности создания сверхвысоких сдвиговых деформаций в обрабатываемых материалах, в том числе биметаллических слоистых композитах, при прокатке с рассогласованием окружных скоростей валков, а также при асимметричной криопрокатке. Выполнен анализ возможности прокатки биметаллических слоистых композитов в рабочих валках со специальным микрорельефом поверхности. Приведены характеристики спроектированного и изготовленного в Южной Корее уникального опытно-экспериментального лабораторного стана дуо с индивидуальным приводом рабочих валков для реализации процессов асимметричной и аккумулирующей прокатки в режиме ИПД. Стан будет установлен в лаборатории механики градиентных наноматериалов ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова». A brief historical analysis of asymmetric rolling by well-known Russian scholarly traditions was carried out in this article. The article notes that there has been renewed interest in asymmetric rolling since the 2010s. These processes were considered from a different angle in terms of obtaining the required metal structure. It is shown that one of the most advanced high-performance methods of severe plastic deformation for the metal materials ultrafine-grained structure production of is the process of asymmetric fine-sheet rolling, based on purposefully created asymmetry due to the mismatch of the rolls peripheral speeds. The theoretical foundations of the metals and alloys asymmetric fine-sheet rolling as a method of severe plastic deformation are presented. A comparison of the shear deformation during equal-channel angular pressing for symmetric and asymmetric rolling is made. It is shown that in asymmetric fine-sheet rolling process with a reduction of 60% at optimal process parameters, the shear angle exceeds 80°, and the true strain in one pass is ≈ 3.8…4.8 in sheet thickness. The regularities of the ultra-high shear deformations creation in the processed materials are established based on computer modeling by the finite element method. It is include bimetallic layered composites, during rolling with a mismatch of the rolls peripheral speeds, as well as during asymmetric cryogenic rolling. The analysis of the rolling bimetallic-layered composites possibility in work rolls with a special surface microrelief is carried out. The characteristics of a unique experimental laboratory duo mill with an individual drive of the work rolls for the asymmetric and accumulating rolling processes implementation in the SPD mode, designed and manufactured in South Korea, are given. The mill will be installed in the laboratory of gradient nanomaterials mechanics of the Nosov Magnitogorsk State Technical University. Работа выполнена при поддержке Мегагранта (соглашение № 074-02-2018-329, тема 2018-08 МГ), гранта Российского фонда фундаментальных исследований (договор Д № 18-58-45013/18, тема 2018-08 РФФИ) |
