Кожевникова Гражина Валерьевна – доктор технических наук, главный научный сотрудник лаборатории предельной деформируемости и поперечно-клиновой прокатки
ул. Купревича, 10, 220141, Минск
Grazhina V. Kozhevnikova – D. Sc. (Engineering), Chief Researcher of the Laboratory of Extreme Deformability and Cross-Wedge Rolling
10, Kuprevich Str., 220141, Minsk
Абрамов Андрей Андреевич – научный сотрудник лаборатории предельной деформируемости и поперечноклиновой прокатки
ул. Купревича, 10, 220141, Минск
Andrei A. Abramov – Researcher of the Laboratory of Extreme Deformability and Cross-Wedge Rolling
10, Kuprevich Str., 220141, Minsk
Климов Кирилл Александрович – научный сотрудник лаборатории предельной деформируемости и поперечно-клиновой прокатки
ул. Купревича, 10, 220141, Минск
Kirill A. Klimov – Researcher of the Laboratory of Extreme Deformability and Cross-Wedge Rolling
10, Kuprevich Str., 220141, Minsk
Рассмотрен метод компьютерного прогнозирования размеров зерен металла, их разориентации, границ зерен и плотности дислокаций в зависимости от режимов поперечно-клиновой прокатки. Выявлены закономерности формирования параметров структуры металла в зависимости от напряженного состояния методами компьютерного моделирования. Напряженное состояние описано двумя параметрами: средним напряжением и параметром третьего инварианта девиатора напряжений. Впервые установлено влияние напряженного состояния в очаге деформации на параметры структуры металла. Новый метод позволяет повысить качество изделий путем компьютерной оптимизации режимов прокатки. Приведены результаты определения структуры металла и параметров напряженно-деформированного состояния в очаге деформации при горячей прокатке вала водяного насоса из стали 45. Проведена верификация и анализ данных виртуальных экспериментов по формированию структуры конструкционных сталей в процессах поперечно-клиновой прокатки. Для анализа выходных данных моделирования использованы параметры прогнозирования расчета границ зерен, размера зерен. Созданная компьютерная модель прогнозирования характеристик структур металла в зависимости от режимов пластической деформации обеспечивает при минимальных затратах и без проведения натурных экспериментов нахождение оптимальных термодинамических и напряженно-деформированных режимов пластического течения металла, гарантирующих наивысшие эксплуатационные свойства получаемых изделий.
A method of computer prediction of the size of metal grains, their disorientation, grain boundaries and dislocation density, depending on the modes of cross-wedge rolling, is considered. The regularities of the formation of the parameters of the metal structure depending on the stress state are revealed by methods of computer simulation. The stress state is described by two parameters: the average stress and the parameter of the third invariant of the stress deviator. The effect of the stress state in the deformation zone on the metal structure parameters was determined for the first time. The new method allows improvement of the quality of products by computer optimization of rolling modes. The results of determining the metal structure and parameters of the stress-strain state in the deformation zone during hot rolling of the water pump shaft of steel 45 are presented. The verification and analysis of the data of virtual experiments on the formation of the structure of structural steels in the processes of cross-wedge rolling are carried out. To analyze the output data of the simulation, the parameters for predicting the calculation of grain boundaries and grain size were used. The created computer model for predicting the characteristics of metal structures, depending on the modes of plastic deformation, provides, at minimal cost and without carrying out field experiments, finding the optimal thermodynamic and stress-strain modes of plastic flow of metal, which guarantee the highest operational properties of the products obtained.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.