ВИХРЕВОЕ ТЕЧЕНИЕ ПРИ ВИНТОВОЙ ЭКСТРУЗИИ

Автор(и)

  • Yan Beygelzimer Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины г. Донецк, Україна
  • Roman Kulagin Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины г. Донецк, Україна
  • Marat I. Latypov Department of Materials Science and Engineering, POSTECH, Pohang 790-784, Republic of Korea, Південна Корея
  • Hyoung Seop Kim Department of Materials Science and Engineering, POSTECH, Pohang 790-784, Republic of Korea; Center for Advanced Aerospace Materials, POSTECH, Pohang 790-784, Republic of Korea,
  • Viktor Varyukhin Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины г. Донецк, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2305-9001.2015.73.41660

Ключові слова:

гвинтова екструзія, простий зсув, вихрова течія, змішування

Анотація

Гвинтова екструзія (ГЕ) – спосіб деформування металів для обробки довгомірних металевих виробів за допомогою простого зсуву. Це дозволяє отримувати мікроструктури і текстури в заготовках кардинально відмінні від тих, що отримані за допомогою звичайної екструзії. Представлене дослідження направлене на дослідження вихрової течії при ГЕ, якій раніше не приділялося достатньої уваги в літературі. А саме: розглядається механізм вихрової течії та її вплив на мікроструктуру на різних рівнях. Для експериментального вивчення кінематики течії матеріалу заготовок при ВЕ використаний удосконалений метод візіопластічності. На відміну від останнього вiн полягає в тому, що для визначення напружено-деформованого стану оброблюваної заготовки використовується кинематически-можливе поле швидкостей з варійованим параметром, визначальним шляхом ідентифікації за критерієм найкращої відповідності теоретичних ліній струму і експериментальних. Також запропоновані перспективи застосування вихрової течії в ГЕ.

Біографія автора

Yan Beygelzimer, Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины г. Донецк

Кафедра Механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів Механіко-машинобудівного інституту Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут"

Посилання

1. Y. Beygelzimer, V. Varyukhin, S. Synkov and D. Orlov, Useful properties of twist extrusion, Mater. Sci. Eng. A, Vol. 503 (2009), pp. 14-17.

2. Y. Beygelzimer, Vortices and Mixing in Metals during Severe Plastic Deformation, Mater. Sci. Forum, Vol. 683 (2011), pp. 213-224.

3. P.W. Bridgman, Studies in large plastic flow and fracture, with special emphasis on the effects of hydrostatic pressure, McGraw-Hill, New York, 1952.

4. V.M. Segal, Severe plastic deformation: simple shear versus pure shear, Mater. Sci. Eng. A, Vol. 338 (2002), pp. 331-344.

5. A.P. Zhilyaev and T.G. Langdon Using high-pressure torsion for metal processing: Fundamentals and applications, Prog. Mater. Sci., Vol. 53 (2008), pp. 893-979.

6. R.Z. Valiev and T.G. Langdon, Principles of equal-channel angular pressing as a processing tool for grain refinement, Prog. Mater. Sci., Vol. 51 (2006), pp. 881-981.

7. V.M. Segal, US patent 7,096,705. (2006)

8. S. Mizunuma, Large straining behaviour and microstructure refinement of several metals by torsion extrusion process, Mater. Sci. Forum, Vol. 503-504 (2006), pp. 185-192.

9. N. Pardis and R. Ebrahimi, Deformation behavior in simple shear extrusion (SSE) as a new severe plastic deformation technique. 2009. Mater Sci Eng A Vol. 527 (2009) pp.355-360.

10. Y. Beygelzimer, D. Prilepo, R. Kulagin, V. Grishaev, O. Abramova, V. Varyukhin, and M. Kulakov, Planar Twist Extrusion versus Twist Extrusion, J. Mater. Process. Technol., Vol. 211 (2011), pp. 522-529.

11. C. Wang, F. Li, Q. Li, and L. Wang, Numerical and Experimental Studies of Pure CopperProcessed by a New Severe Plastic Deformation Method, Mater. Sci. Eng. A, Vol. 548 (2012), pp. 19-26.

12. Y. Estrin, A. Vinogradov, Extreme grain refinement by severe plastic deformation: A wealthof challenging science, Acta Materialia 61 (2013) p. 782–817.

13. Y. Beygelzimer, V. Varyukhin, R. Kulagin, O. Prokof’eva, A. Reshetov, Twist Extrusion – Technique for the Structure Formation, Proc. 10-th Conf. Techn. Plast. (ICTP2011) Ed. by G.Hirt and A.E.Tekkaya, Produced by Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf, (2011), pp. 244-248.

14. Y. Beygelzimer, D. Orlov, and V. Varyukhin, Ultrafine Grained Materials II, The Minerals, Metals & Materials Society, Warrendale, PA (2002), pp. 297–304.

15. Y. Beygelzimer, N.Lavrinenko, Perfect plasticity of metals under simple shear as the result of percolation transition on grain boundaries, arXiv:1206.5055v1 [cond-mat.mtrl-sci].

16. R. Kulagin, M.I. Latypov, H.S. Kim, V. Varukhin,Y. Beygelzimer, Cross Flow during Twist Extrusion: Theory, Experiment and Application, Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 2 (2013), pp.1-11.

17. O. Bouaziz, H. S. Kim, Y. Estrin, Architecturing of Metal-Based Composites with Concurrent Nanostructuring: A New Paradigm of Materials Design Advanced Engineering Materials, DOI: 10.1002/adem.201200261.

18. D. Orlov, Y. Beygelzimer, S. Synkov, V. Varyukhin, N. Tsuji, and Z. Horita, Microstructure Evolution in Pure Al Processed with Twist Extrusion, Mater. Trans., Vol. 50 (2009), pp. 96–100.

19. J.M. Ottino, The Kinematics of Mixing: Stretching, Chaos and Transport, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1989.

20. P.R. Soni, Mechanical Alloying: Fundamentals and Applications, Cambridge International Science Publishing, Cambridge, UK, 2001.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-05-26

Номер

№ 73 (2015)

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.