Про рекристалізації алюмінію в процесі радіально видавлювання

Домбровський Є.О..
Донецький національний технічний університет

Керівник: Бейгельзімер Ян Юхимович

Перспективним методом для отримання осесімметрічних деталей з фланцями і потовщенням є радіальні видавлювання. Воно характеризується перебігом металу в радіальному напрямку. Наявність високих ступенів деформації дозволяє отримати точне і якісне заповнення форми готового виробу. Економічний ефект досягається за рахунок зниження витрат металу, що є важливим чинником при виготовленні деталей із кольорових металів і сплавів.Для вивчення процесу радіально видавлювання та проведення експериментальних досліджень в ДонФТІ була розроблена нова схема радіально видавлювання, яка відрізняється наявністю пуансони-розсікача. Ця конструктивна деталь дозволяє вирішити дві проблеми: по-перше, вона забезпечує рівномірний перебіг металу по радіусу, по-друге - формує більш складну конфігурацію заготовки, найбільш наближену до кінцевої формі виробу. Для проведення експериментальних досліджень використовувалися циліндричні зразки з технічно чистого алюмінію АД1. Зразки виготовлялися гострінням з прутка, з подальшим отжигом. В якості змащувального матеріалу використовували суміш воску, касторового масла та каніфолі. Видавлювання відбувалося при кімнатній температурі, тобто зразок попередньо не нагріваються. Реєстрація показань робочих датчиків здійснювалася за допомогою комплекту тензометричні апаратури.

Рисунок1 - Графік розподілу твердості по довжині зразка від центру до переферії

Від отриманих на установці виробів були відрізані зразки з наступною їх шліфуванням, виявленням структури, були проведені заміри твердості. У роботі наведено графік розподілу твердості по довжині зразка з лева на право (Рисунок1), мікроструктури вихідного (Рисунок2) і деформованого алюмінію (Рисунок3).

Рисунок2 - мікроструктура вихідного зразка

Рисунок3 - мікроструктура деформованого зразка

З графіка (Рисунок1) можна побачити, що твердість по довжині зразка різна і розподілена за наступним чином: поблизу центру низька, далі по мірі віддалення від центру зростає, а, наближаючись до периферії стає нижче. В результаті обробки отриманих даних висунуто кілька припущень обгрунтовуючих розподіл твердості по довжині зразка. Першим з припущень є розпушення матеріалу, обумовлене специфікою течії в процесі радіально видавлювання. Тобто виникають значні розтягуючих напруги в радіальному напрямку, що може призвести до утворення тріщин і інших дефектів. Другим - динамічна рекристалізації алюмінію в процесі деформації, яка зумовлена інтенсивними пластичних деформацій, спрямованими до периферії. А також можливість поєднання перших двох гіпотез.