Розробка нового способу деформування злитків на основі кування профільованих заготовок

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-2(28)-7-15

Ключові слова:

поковка; осадження; внутрішні дефекти; конусні торці; заварювання пустот; гідростатичні напруження

Анотація

Останніми роками кількість масивних поковок, виготовлених зі злитків, збільшується. Однак якість таких поковок не завжди відповідає вимогам замовника. Низька якість масивних поковок пояснюється низькою якістю вихідних зливків. Збільшення діаметра конусного уступу (d/D) призводить до зниження ступеня закриття дефекту. Високі конусні уступи збільшують рівень закриття дефектів. Було встановлено, що зменшення діаметра та збільшення висоти конусних уступів призводить до зниження опуклості в досліджуваному діапазоні розмірів заготовки. На першому етапі осадження формується подвійна бочка. Випуклість збільшується в разі зниження діаметра конусних торців. При подальшому осадженні подвійна бочка вирівнюється і бічна поверхня на останній стадії осадки набуває форми, близької до циліндричної. Відносні висота та діаметр конусних торців повинні становити 0,4…0,6 та 0,5…0,7 відповідно з погляду закриття осьових дефектів та рівномірного розподілу деформацій при осаджені. Отримані результати осадження у промислових умовах підтвердили встановлені технологічні рекомендації щодо форми та розмірів заготовок, які були отримані теоретичним моделюванням.

Біографії авторів

Олег Марков, Донбаська державна машинобудівна академія

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри автоматизації виробничих процесів

Антон Хващинський, Донбаська державна машинобудівна академія

аспірант кафедри обробки металів тиском

Антон Мусорін, Донбаська державна машинобудівна академія

аспірант кафедри обробки металів тиском

Марина Маркова, Донбаська державна машинобудівна академія

кандидат технічних наук, молодший науковий співробітник

Роман Житніков , Донбаська державна машинобудівна академія

аспірант кафедри обробки металів тиском

Посилання

Computerized simulation of shortened ingots with a controlled crystallization for manufacturing of high-quality forgings / Markov O. E., Gerasimenko O. V., Shapoval A. A., Abdulov O. R., Zhytnikov R. U. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2019. – Vol. 103. – Pp. 3057–3065. – DOI: http://doi.org/10.1007/s00170-019-03749-4.

Defect healing in the axial zone of continuous-cast billet / Smyrnov Y. N., Skliar V. A., Belevitin V. A., Shmyglya R. A., Smyrnov O. Y. // Steel in Translation. – 2016. – Vol. 46(5). – Pp. 325-328. – DOI: http://dx.doi.org/10.3103/S0967091216050132.

Shrinkage porosity criteria and optimized design of a 100-ton 30Cr2Ni4MoV forging ingot / Wang J., Fu P., Liu H., Li D., Li Y. // Mater. Design. – 2012. – Vol. 35. – Pp. 446-456. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/ j.matdes.2011.09.056.

Zhang X-X. A criterion for void closure in large ingots during hot forging / Zhang X-X., Cui Z-S., Chen W., Li Y. // J Mater Process Tech. – 2009. – Vol. 209(4). Pp. 1950-1959. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2008.04.051.

Dobrzański L. A. Influence of hot-working conditions on a structure of high-manganese austenitic steels / Dobrzański L. A., Grajcar A., Borek W. // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2008. – Vol. 29 (2). – Pp. 139–142.

Research on Charging Combination Based on Batch Weight Fit Rule for Energy Saving in Forging / Baiqing Z., Haixing L., Yifei T., Dongbo L., Yong X. // Mathematical Problems in Engineering. – 2015. – Article ID 531756. – 9 p. – DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2015/531756.

Ameli A. A parametric study on residual stresses and forging load in cold radial forging process / Ameli A., Movahhedy M.R. // Int J Adv Manuf Tech. – 2007. – Vol. 33(1–2). – Pp. 7–17. – DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00170-006-0453-2.

Hippenstiel F. Recent developments in gear steels for use in power generation plants / Hippenstiel, F., Johann, K.-P. // Forgemasters Meeting, Santander. – Spain, 3–7 Nov. 2008.

Markov O.E. Development of Energy-saving Technological Process of Shafts Forging Weighting More Than 100 Tons without Ingot Upsetting [Electronic resource] / Markov O.E., Oleshko M.V., Mishina V.I. // Metalurgical and Mining Industryю – 2011. – Vol. 3(7)ю – Рр. 7–90. – Accessed mode: http://www.metaljournal.com.ua/assets/Uploads/attachments/87Markov.pdf.

Development of a new process for forging plates using intensive plastic deformation / Markov O.E., Perig A.V., Markova M.A., Zlygoriev V.N. // Int J Adv Manuf Technol. – 2016. – Vol. 83(9-12). – Рр. 2159–2174. – DOI: http://doi.org/10.1007/s00170-015-8217-5.

Saby M. A geometry-dependent model for void closure in hot metal forming / Saby M., Bouchard P.-O., Bernacki M. // Finite Elements in Analysis and Design. – 2015. – Vol. 105. – Рр. 63–78. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.finel.2015.07.003.

Markov O.E. Forging of Large Pieces by Tapered Faces / Markov O.E. // Steel in Translation. – 2012. – Vol. 42(12). – Рр. 808–810. – DOI: https://doi.org/10.3103/S0967091212120054.

Development of forging process design to close internal voids / Kakimoto H., Arikawa T., Takahashi Y., Tanaka T., Imaida Y. // J Mater Process Tech. – 2010. – Vol. 210(3). – Рр. 415-422. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2009.09.022.

Strain function analysis method for void closure in the forging process of large sized steel ingot / Kun C., Yitao Y., Guangjie S., Kejia L. // Computational Materials Science. – 2012. – Vol. 51(1). Рр. 72–77. – DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.commatsci.2011.07.011.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-15

Як цитувати

Марков, О. ., Хващинський, А., Мусорін, А. ., Маркова, М. ., & Житніков , Р. (2022). Розробка нового способу деформування злитків на основі кування профільованих заготовок. Технічні науки та технології, (2(28), 7–15. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-2(28)-7-15

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ТА МАШИНОБУДУВАННЯ