Моделирование стадии совмещенного процесса литья - штамповки композиционного материала Cu-mMnCr для электродов контактной сварки с особенностями формирования структуры и свойств
Автор: Бусыгин С.Л., Довженко И.Н., Довженко Н.Н., Токмин А.М.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Математическое моделирование. Численный эксперимент
Статья в выпуске: 2 т.17, 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье рассмотрено компьютерное моделирование стадии горячей штамповки объёмного теплового и напряженно-деформированного состояния для изделия - электрод контактной сварки с использованием специализированной профессиональной программы Deform 3D. Компьютерным моделированием установлено, что наибольшее влияние на твёрдость по сечению изготовленного электрода оказывают: среднее нормальное напряжение, интенсивность деформаций и скоростей деформации, способствующее генерированию большого числа дислокаций. Исследованы особенности формирования макро- и микроструктуры композиционного материала Cu-MMNCr в условиях совмещенного процесса литья и штамповки с последующей термообработкой. Описан механизм выявления границ зерен. Выведены взаимосвязи между распределением твёрдости и параметрами теплового и напряженно-деформированного состояния в объёме изделия из композиционного материала Cu-MMNCr при совмещённом способе литья - штамповки с последующей термической обработкой. Представлены значения физико-механических свойств композиционного материала Cu-MMNCr, полученного совмещённым способом литья - штамповки с последующей термической обработкой.
Компьютерное моделирование, хромистая бронза, электроды контактной сварки, композиционный материал, напряженно-деформированное состояние, травление
Короткий адрес: https://sciup.org/146282849
IDR: 146282849 | УДК: 621.745:621.746:621.791
Modeling of the stage of the combined casting and stamping process of Cu-mMnCr composite material for resistance welding electrodes with features of the formation of structure and properties
The article discusses computer modeling of the stage of hot stamping of the volumetric thermal and stress-strain state for a product - a resistance welding electrode using the specialized professional program Deform 3D. Computer modeling has established that the greatest influence on the hardness over the cross section of the manufactured electrode is exerted by: average normal stress, intensity of deformation and deformation rate, which contributes to the generation of a large number of dislocations. The features of the formation of the macro- and microstructure of the Cu-MMNCr composite material were studied under the conditions of a combined process of casting and stamping with subsequent heat treatment. The mechanism for identifying grain boundaries is described. The relationships between the distribution of hardness and the parameters of the thermal and stress-strain state in the volume of a product made of the Cu-MMNCr composite material using the combined method of casting and stamping with subsequent heat treatment have been derived. The results of the physical and mechanical properties of the Cu-MMNCr composite material obtained by a combined method of casting and stamping with subsequent heat treatment are presented.
Список литературы Моделирование стадии совмещенного процесса литья - штамповки композиционного материала Cu-mMnCr для электродов контактной сварки с особенностями формирования структуры и свойств
- Качанов И. В., Кудин М. В., Ленкевич С. А. Компьютерное моделирование в DEFORM‑3D для анализа пластического течения при скоростном горячем выдавливании биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки. Журнал Наука и техника, 2015, 1, 20–24. [Kachanov I. V., Kudin M. V., Lenkevich S. A. Computer modeling in DEFORM‑3D for the analysis of plastic flow during high- speed hot extrusion of bimetallic forming parts of die equipment. Journal of Science and Technology, 2015, 1, 20–24. (in Rus.)]
- Unified numbering system (UNS) for Copper and Copper Alloys
- Бусыгин С. Л., Токмин А. М., Довженко Н. Н., Казаков В. С. Влияние технологии изготовления на свойства электродов из хромистой бронзы для контактной рельефной сварки арматурных стержней. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2021, 14(8), 914–929. [Busygin S. L., Tokmin A. M., Dovzhenko N. N., Kazakov V. S. The Influence of Manufacturing Technology on the Properties of Chromium-Bronze Electrodes for Contact Relief Welding of Reinforcing Rods. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2021, 14(8), 914–929. (in Rus.)] DOI: 10.17516/1999–494X‑0368
- Николаев А. К., Розенберг В. М. Сплавы для электродов контактной сварки. М.: Металлургия, 1978. 96 [Nikolaev A. K., Rozenberg V. M. Alloys for resistance welding electrodes. Moscow, Metallurgiia, 1978, 96 (in Rus.)]
- Берштейн М. Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. 431 [Bershtein M. L. Structure of deformed metals. Moscow, Metallurgiia, 1977, 431 (in Rus.)]
- Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: Справочник. М: Машиностроение, 2004. 336 [Osintsev O. E., Fedorov V. N. Copper and copper alloys. Domestic and foreign brands: Directory. Moscow, Mechanical engineering, 2004, 336 (in Rus.)]
- Николаев А. К., Новиков А. И., Розенберг В. М. Хромовые бронзы. М.: Металлургия, 1983. 176 [Nikolaev A. K., Novikov A. I., Rozenberg V. M. Chromium bronze. Moscow, Metallurgiia, 1983, 176 (in Rus.)]
- Вишняков Я. Д. Дефекты упаковки в кристаллической структуре. М.: Металлургия, 1970. 216 [Vishnyakov Ya. D. Packing defects in the crystal structure. Moscow, Metallurgiia, 1970, 216 (in Rus.)]
- Чикова Т. С. Физика и механика деформационного двойникования металлов. дис. докт. физ. – мат. наук. Санкт- Петербург, 2004, 281 [Chikova T. S. Physics and mechanics of deformation twinning of metals. Thesis doc. physics and mathematics. Sci. Saint Petersburg, 1983, 176 (in Rus.)]
- Большаков В. И., Сухомлин Г. Д., Лаухин Д. В. Атлас структур металлов и сплавов. Днепропетровск: ГВУЗ «ПГАСА», 2010. 174 [Bolshakov V. I., Sukhomlin G. D., Laukhin D. V. Atlas of structures of metals and alloys. Dnepropetrovsk, GVUZ «PGASA», 2010, 174 (in Rus.)]
- Баррет Ч. С., Массальский Т. Б. Структура металлов. М.: Металлургия, 1984. 686 [Barrett C. S., Massalsky T. B. Structure of metals. Moscow, Metallurgiia, 1984, 686 (in Rus.)]
- Горелик С. С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978. 568 [Gorelik S. S. Recrystallization of metals and alloys. Moscow, Metallurgiia, 1978, 568 (in Rus.)]
- Полухин П. И., Горелик С. С., Воронцов В. К. Физические основы пластических деформаций. М.: Металлургия, 1982. 584 [Polukhin P. I., Gorelik S. S., Vorontsov V. K. Physical basis of plastic deformations. Moscow, Metallurgiia, 1982, 584 (in Rus.)]
