Введение к работе
Актуальность темы. Развитие машиностроительной,
металлургической, инструментальной и других отраслей промышленности
требует создания порошковых материалов, обладающих широкими, иногда
просто уникальными свойствами, такими как высокая прочность н
одновременно большая пластичность, высокая электропроводность и
существенная жёсткость, жаропрочность и термостойкость, а также с
другими регулируемыми физико-механическими свойствами
соответствующие высокой плотности. Достижение таких параметров
возможно на основе использования порошковых материалов, мировое
потребление которых постоянно растёт. Особенно востребованы
промышленностью листы толщиной более 20 мм. В условиях постоянного
роста производства порошковых материалов требуется дальнейшее
совершенствование технологии изготовления и применения оборудования.
Всё шире находят применение методы современного металлургического
производства компактных материалов - от производства порошка к его
компактированию в специальных агрегатах, при последующем спекании в
печах для получения заготовок с относительно высокой плотностью и затем
при получении прокаткой толстых листов. Далее переходят к среднелистовой
прокатке и, наконец, к прокатке тонколистовых материалов. Для указанных
переделов необходимы свои технологии и оборудование. Данным вопросам
посвящены работы известных учёных Г.И.Аксёнова, М.Ю.Балынина,
П.А.Виноградова, А.К.Григорьева, Р.Дж.Грина, А.М.Дмитриева,
В.П.Катушинского, С.С.Кипарисова, А.МЛаптева, В.В. Любарского, А.Г.Овчиникова, П.Г.Соболевского, В.В.Сорокина, С.Шима и многих других.
Целью настоящей работы является разработка технологических и теоретических основ для изготовления толстолистового проката из спечённых скомпактированных материалов на базе усовершенствованного
4 под такое производство современного высокопроизводительного прокатного оборудования. Для достижения цели были поставлены следующее задачи:
-
Проведение анализа применяемых конструкций и технологий для производства спечённых скомпактированных толстолистовых заготовок;
-
Проведение экспериментальных исследований по разработке технологии и инструмента для компактирования толстолистовых заготовок;
-
Проведение экспериментальных исследований по отработке технологических режимов толстолистовой прокатки спечённых скомпактированных порошковых заготовок;
-
Уточнение уравнения пластичности для спечённых порошковых материалов сравнительно высокой плотности с целью его использования в расчете процесса прокатки толстолистовых спечённых скомпактированных порошковых заготовок;
5.;.... Экспериментальная отработка результатов расчётов по предложенным теоретическим моделям и их корректировка;
б. Совершенствование методики проектирования отдельных узлов' прокатных станов с целью минимизации динамических ударных нагрузок, получения заданной разнотолщинности и однородности механических свойств по объёму толстолистового проката.
Научная новизна работы:
-
Разработана методика расчета отдельных узлов прокатных станов с целью снижения разнотолщинности конечного толстолистового проката.
-
Разработаны основы динамического расчёта с целью повышения
: устойчивости работы прокатных станов при прокатке толстолистовых спечённых порошковых заготовок.
-
Установлены теоретические зависимости для расчёта деформационных и силовых характеристик при прокатке толстолистовых заготовок.
-
Проведены теоретические и экспериментальные исследования для обоснования рациональных размеров и плотности порошковых
5 заготовок, получаемых при компактировании в штампах и предназначенных для последующей прокатки. 5. Обоснованы адекватность однохордовой и двуххордовой моделей расчета силовых характеристик при прокатке толстолистовых ( hQjba > 0,5 ) пористых порошковых заготовок, а также предпочтительность двуххордовой модели при определении деформационных параметров. Практическая значимость:
-
Разработаны конструкции штампов для компактирования высоких заготовок.
-
Предложена методика определения технологических режимов прокатки толстолистовых (,^/Ь0 2:0,5) пористых порошковых заготовок.
-
Предложенная технология апробирована на прокатных станах ГП «Опытный завод тугоплавких металлов и твёрдых сплавов».
-
Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре «Обработка металлов давлением и металлургическое оборудование» МГВМИ при чтении курса лекций «Технология получении и обработки изделий из порошковых материалов» и при проведении научно-исследовательских студенческих работ.
Достоверность. Достоверность результатов исследования подтверждается применением апробированием методов испытаний и хорошей сходимостью теоретических и экспериментальных исследований.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены и обсуждались на научно-технических конференциях в Московском государственном вечернем металлургическом институте в 2004 и 2005 гг.
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в б работах.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырёх глав, основных выводов и списка используемой
литературы, включающего 81 наименование. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 79 рисунков и 24 таблицы.
