Экспериментальное исследование сопротивления деформации титанового сплава ВТ16 совершенствование технологии холодной прокатки шестигранных прутков
Описание
Оглавление
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЗНАЧЕНИЕ СВЕДЕНИЙ О РЕОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Проблема совершенствования процессов обработки металлов давлением
1.2 Изучение сопротивления деформации
1.3 Сведения о материале
1.4 Классификация и общая характеристика
1.5 Химический состав. Механические и физические свойства
1.3 Обоснование комплекса теоретических и экспериментальных исследований
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1
Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Пластометр высокого давления для испытаний на сжатие
2.2 Математическая модель пластометра высокого давления
2.3 Моделирование осадки цилиндрического образца с торцевыми выточками и отверстием
2.4 Разработка методики испытаний металлов на сжатие
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
Глава 3. Закономерности пластического течения сплава ВТ16 и опытно-промышленная проверка новой технологии прокатки
3.1 Построение и анализ диаграммы сопротивления деформации сплава
3.2 Аппроксимация экспериментальных данных реологическим уравнением
3.3 Опытно-промышленная проверка и результаты внедрения работы
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
Глава 4. Расчет цеховой себестоимости холодной прокатки шестигранных прутков из титанового сплава ВТ16 для изготовления деталей крепления конструкций летательных аппаратов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
| ОМД | Обработка металлов давлением; |
| ВГД | Высокие гидростатические давления; |
| ПВД | Пластометр высокого давления; |
| НДС | Напряженно-деформированное состояние; |
| 𝐾𝐶𝑈 | Ударная вязкость, кДж/м2; |
| 𝜎𝑠 | Сопротивление деформации, МПа; |
| 𝜃 | Температура деформации, К; |
| 𝜀 | Степень деформации, %; |
| 𝜉 | Скорость деформации, с-1; |
| 𝛬р | Предельная пластичность; |
| 𝜎 𝑘 (𝑇) | Показатель напряженного состояния; |
| 𝜎 | Среднее напряжение, МПа; |
| 𝑇 | Интенсивность касательных напряжений, МПа; |
| 𝜂 | Вязкость среды, П; |
| П | Количество стеклопорошка, % по объему; |
| 𝑝 | Гидростатическое давление рабочей среды, МПа; |
| 𝐷о | Переменный диаметр вспомогательного образца, м; |
| 𝑑𝑀 | Диаметр канала матрицы, м; |
| ℎ0 | Высота заготовки до испытания, м; |
| 𝜈д | Скорость деформирования, м/c; |
| 𝑧 | Текущая координата образца вдоль его оси, м; |
| 𝐿 | Высота вспомогательного образца, м; |
| 𝜉и | Интенсивность скоростей деформации, с-1; |
| 𝜉ср | Средняя скорость деформации, с-1; |
| 𝑑отв | Диаметр отверстия, мм; |
| 𝐻обр | Высота образца, м; |
| 𝜇 | Коэффициент однородности деформации образца; |
| 𝑑0 | Начальный диаметр образца, мм; |
| 𝑑𝑘 | Конечный диаметр образца, мм; |
| 𝜆 | Коэффициент вытяжки; |
| Δ | Величина зазора, мм; |
| 𝐷нар | Наружной диаметр, мм; |
| 𝑑ном | Номинальный диаметр, мм; |
| 𝐷ном | Номинальный диаметр внутренней трубной заготовки, м; |
| 𝛼1, 𝛼2 | Температурные коэффициенты линейного расширениявнутренней и внешней трубной заготовки, К-1; |
| 𝜃1, 𝜃2 | Температура нагрева внутренней и внешнейтрубной заготовки, К; |
| 𝜎0,2 | Предел текучести, кг/мм2; |
| 𝛿 | Относительное удлинение при разрыве, %; |
| 𝜈 | Скорость прокатки, м/с; |
| 𝑃 | Измеренная сила, МН; |
| 𝐹 | Расчетная площадь поперечного сечения образца, м2; |
| ℎп | Перемещение пуансона, м/с; |
| 𝑑𝑟, ℎ𝑟 | Диаметр и высота образца в момент разрушения, м; |
| 𝜑 | Угол наклона метки в момент разрушения, который доиспытания совпадает с образующей образца, °; |
| 𝐷пр | Диаметр прутка, мм; |
| 𝑆 | Площадь поперечного сечения, мм2; |
| Δℎ | Величина обжатия, мм; |
| 𝑝ср | Среднее контактное давление, МПа; |
| 𝑀пр | Момент прокатки, МН·м; |
| 𝜔 | Частота вращения двигателя, об/мин; |
| 𝑑 | Диаметр наименьшего поперечного сечения образца в шейке,м; |
| 𝑅 | Радиус кривизны на контуре шейки, м; |
| 𝜓 | Относительное сужение, %; |
| 𝐹0 | Начальная площадь поперечного сечения образца, м2; |
| 𝑚 | Количество зерен, приходящихся на 1 мм2 площади шлифа(2n); |
| 𝑛 | Количество зерен на площади 0,5 мм2 при увеличении 100х. |
| 𝜎𝑚𝑎𝑥 | Максимальное значение сопротивления деформации, МПа; |
ВВЕДЕНИЕ
Целью работы является установление закономерностей взаимосвязи сопротивления деформации и предельной пластичности металлов со степенью, скоростью, температурой деформации и показателями напряженного состояния, имеющими место в процессах ОМД и на основе экспериментального исследования, усовершенствование технологии холодной прокатки шестигранных прутков из титанового сплава ВТ16.
Основные задачи, решаемые в работе:
1. Выбрать пластометр высокого давления, методику и математические модели испытаний образцов на сжатие, связывающие скорость деформирования и скорость деформации, позволяющие расчитывать конструкцию вспомагательного образца, обеспечивающего постоянство скорости деформации при испытаниях и , показатели напряженного состояния от -0,58 до -3,6 и температуре от 293 и до 1073 К, имеющих место для основных процессов ОМД.
2. Путем численного моделирования экспериментально разработать образец для испытаний на сжатие в пластометре высокого давления, способный обеспечить однородную деформацию до значения 63-73%.
3. Осуществить опытно-промышленную проверку результатов исследований и оценить качество изделий, изготовленных по новым технологическим режимам.
Методология и методы исследований. В работе рассмотрены существующие технологические процессы обработки металлов давлением (ОМД). Выявлено, что возможно усовершенствовать технологический процесс изготовления шестигранных прутков из титанового сплава ВТ16, для лучшей эффективности и экономичности, а также построить соответствующие реологические уравнения.
В ходе исследования выявлены следующие новые научные результаты:
- Описано применение высоких гидростатических давлений и разработана обобщенная схема исследования.
- Проведены испытания на пластометре высокого давления, разработанного в лаборатории МАИ, чтобы понять, как изменяются температура, скорость и степень деформации для титанового сплава ВТ16.
Объем и структура работы. Магистерская диссертация изложена на 63 страницах, состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 37 наименований.
Во введении обоснована актуальность работы, поставлены цель и задачи исследования.
Глава 1. ЗНАЧЕНИЕ СВЕДЕНИЙ О РЕОЛОГИИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Совершенствование существующих технологических процессов ОМД основанона математическом моделировании и вычислительном эксперименте, позволяющихполучить наиболее полную информацию о процессе и использовать ее для оптимизации технологических параметров и управления качеством формируемыхизделий. На точность решения влияет полный набор исходных данных и, прежде всего, качество реологических уравнений, в состав которых входят уравнения взаимосвязисопротивления деформации и предельной пластичности со степенью, скоростью,температурой деформации и показателем напряженного состояния.Характеристики ВКР
Учебное заведение
МГУ им. ЛомоносоваСеместр
Просмотров
1
Размер
2,25 Mb
Список файлов
Экспериментальное исследование сопротивления деформации титанового сплава ВТ16 совершенствование технологии холодной прокатки шестигранных прутков.docx
Tortuga
12 ноября 2024 в 21:34
Комментарии
Нет комментариев
Стань первым, кто что-нибудь напишет!
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
