Застосування імпульсного магнітного поля для знеміцнювання металів та сплавів у технологічних процесах холодної обробки металів тиском - Автореферат

Розвиток техніки на сучасному рівні в більшості випадків визначається використанням нових матеріалів із визначеними технологічними і конструкційними характеристиками, а також інтенсифікацією технологічних процесів обробки металів і сплавів. Наряду з зазначеним методом аналогічне знеміцнювання металів і сплавів у ході холодної пластичної деформації можливо досягти за рахунок наведення в зону формозміни імпульсного магнітного поля. Здобувач брав участь у виконанні держбюджетної роботи: «Дослідження впливу магнітного поля і сильних імпульсних струмів на пластичну деформацію металів і сплавів»(1992-1995 р., номер державної реєстрації №0194U015529), відповідальним виконавцем, а також відповідно до тематики науково - дослідницьких робіт, які проводилися на кафедрі «Обробки металів тиском» ДДМА: «Дослідження технологічних режимів деформування і розробка ресурсосберігаючих процесів точного обємного штампування в розємних матрицях» (1996-1997 р., номер державної реєстрації №0196U15991); «Розвиток теорії процесів комбінованої пластичної течії та дослідження технологічних режимів і якості формозмінення матеріалів, які знеміцнюються» (1998 р., номер державної реєстрації №0198U004241). На основі результатів, проведених теоретичних і експериментальних досліджень: розроблено рекомендації по проектуванню і реалізації процесу волочіння під впливом сильних імпульсів магнітного поля, які дозволяють визначити необхідні параметри імпульсного магнітного впливу; максимальний діаметр оброблюваного дроту; інструмент, у якому здійснюється процес деформації; геометричні параметри імпульсного соленоїда; Особисто здобувачем проаналізовані й обгрунтовані шляхи застосування знеміцнювання імпульсним магнітним полем в процесах обробки металів тиском; розроблено методику проведення експериментів; проаналізовані й узагальнені отримані експериментальні дані; розроблена математична модель процесів пластичної деформації з накладенням імпульсів струму і магнітного поля; сформульовано практичні рекомендації і дана методика розрахунку технологічних режимів процесу волочіння зі стимуляцією імпульсним магнітним полем.У цьому розділі проведено аналіз процесів зміцнювання - знеміцнювання при гарячій пластичній деформації, при впливі імпульсів струму високої густини (електропластичний ефект) та сильних імпульсів магнітного поля на пластичну деформацію металів і сплавів. На основі цього аналізу встановлено, що поряд із знеміцнюванням, одержуваним за допомогою імпульсів струму, існує ефективний спосіб знеміцнювання, заснований на впливі імпульсів магнітного поля, який має ряд переваг у порівнянні з струмовим знеміцнюванням: неконтактний вплив, простота наведення, локальність дії. Для рішення поставлених задач були, в початку, проведені експериментальні дослідження з вивчення і порівняння між собою ефектів знеміцнювання металів і сплавів під впливом імпульсного магнітного поля і струму на основі іспитів розтягом. Для реєстрації ефекту знеміцнювання при пластичній деформації була розроблена методика досліджень, на підставі якої обрані основні параметри імпульсного магнітного поля і струму, а також враховані особливості їхнього наведення у зону деформації. Послідовність розрахунку величини знеміцнювання під впливом імпульсів струму і магнітного поля обрана наступна: розрахунок нерівномірного розподілу густини струмів, що виникають у суцільному циліндрі в рамках класичної теорії електромагнітного поля; розрахунок розподілу нерівномірних температурних полів за допомогою рівняння теплопровідності; розрахунок термопружних напруг на основі теорії пружності; розрахунок знеміцнювання для одновісьового розтягу; розрахунок зниження сили волочіння на основі елементів теорії пластичності.