Влияние морфологии интерметаллидных фаз на разрушение заготовки при глубокой вытяжке с принудительным утонением
Автор: Андрианов Алексей Владимирович, Воронин Сергей Васильевич, Арышенский Владимир Юрьевич, Ерисов Ярослав Александрович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 1-3 т.19, 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты исследований разрушения в процессе вытяжки банок из алюминиевого сплава 3104 H19. Установлено, что разрушение стенки банки происходит на пятом переходе вытяжки с принудительным утонением на расстоянии 118-120 мм от дна банки. Для оценки влияния морфологии интерметаллидных фаз (Al6(Fe, Mn) и Al12(Fe, Mn)3Si) на напряженное состояние в процессе вытяжки разработана комплексная конечно-элементная модель участка стенки банки в опасном сечении с учетом реальной микроструктуры. Анализ результатов показал, что значения интенсивности напряжений на границе, как «крупных» интерметаллидных фаз, так и на «мелких», значительно превышают критические значения механических характеристик материала, что может привести к выкрашиванию фаз в процессе вытяжки и образованию микротрещин. Установлено, что округлая форма фазы вызывает вокруг себя меньший уровень напряжений, чем вытянутая. При этом величина интенсивности напряжений на «мелких» фазах вытянутой формы выше, чем на «крупных», поэтому и при вытяжке их выкрашивание происходит более интенсивно.
Алюминиевый сплав 3104 h19, вытяжка с принудительным утонением, интерметаллидные фазы, морфология, напряженное состояние, разрушение, метод конечных элементов, микроструктура
Короткий адрес: https://sciup.org/148205088
IDR: 148205088
Список литературы Влияние морфологии интерметаллидных фаз на разрушение заготовки при глубокой вытяжке с принудительным утонением
- Westerman E.J. Silicon: A Vital Element in Aluminum Beverage Can Body Stock. In: Aluminum Alloys for Packaging/J.G. Morris, et. al., Eds. TMS, 1993. P. 1.
- Wang X., Kamat R.G. A Technique to Measure Intermetallic Size Distribution in Aluminum Can Body Stock. In: Aluminum Alloys for Packaging II/J.G. Morris, et. al., Eds. TMS, 1996. P. 209.
- Rouns T.N. Composition and Preheating Effects on the Dispersoid and Insoluble Constituent Particle Evolution in 3xxx Alloys. In: Aluminum Alloys for Packaging III/S.K. Das, Ed. TMS, 1998. P. 2.
- Andrianov A.V., Kandalova E.G., Aryshensky E.V., Grechnikova A.F. Influence of 3104 alloy microstructure on sheet performance in ironing aluminum beverage cans//Key Engineering Materials. 2016. Vol. 684. P. 398-405.
- Raabe D. Continuum Scale Simulation of Engineering Materials: Fundamentals -Microstructures -Process Applications/D. Raabe, F. Roters, F. Barlat, L.-Q. Chen. -WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2004. -866 p.
- Andrianov А.V., Erisov Y.A., Aryshensky E.V., Aryshensky V.Y. Application of shell elements in simulation of cans ironing//Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 803 (1). Art. no. 012004.
- Компьютерное моделирование процесса вытяжки полых стаканчиков изс плава АМг6 с учетом реальной структуры материала/Г.З. Бунова, С.В. Воронин, Ф.В. Гречников, В.Д. Юшин//Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11. №3. С. 219-224.
- Воронин С.В., Юшин В.Д. Исследование влияния анизотропии свойств сплава АД1М в процессе вытяжки на геометрию полых цилиндрических деталей//Известия вузов. Цветная металлургия. 2017. №1. C. 61-68.
- Рыбин Ю.И., Рудской А.И., Золотов А.М. Математическое моделирование и проектирование технологических процессов обработки металлов давлением. СПб.: Наука, 2004. 644 с.
- Епифанов А.Н., Демьяненко Е.Г., Попов И.П. Моделирование процесса отбортовки-формовки тонкостенных осесимметричных деталей в программном комплексе PAM-Stamp 2G (ESI Group)//Известия Самарского научного центра РАН. 2016. Т. 18. №1. С. 59-65.
- Статистический анализ процессов формообразования деталей оболочек сложной двояковыпуклой формы/В.А. Михеев, С.В. Сурудин, С.Д. Смольников, Д.В. Савин//Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 1. С. 132-136.
- Самсонов Г.В. Нитриды. М.: Металлургия, 1969. 264 с.
