1. Kirish

Qalinligi bir necha dan o'nlab mikrometrgacha bo'lgan volfram simlari plastik tarzda spiral shaklida shakllantiriladi va cho'g'lanma va deşarj yorug'lik manbalari uchun ishlatiladi. Sim ishlab chiqarish kukun texnologiyasiga asoslanadi, ya'ni kimyoviy jarayon orqali olingan volfram kukuni ketma-ket presslash, sinterlash va plastmassa shakllantirishga (aylanuvchi zarb va chizish) duchor bo'ladi. E'tibor bering, simni o'rash jarayoni yaxshi plastik xususiyatlar va "juda yuqori bo'lmagan" elastiklikka olib kelishi kerak. Boshqa tomondan, spirallarning ekspluatatsiya sharoitlari va birinchi navbatda, talab qilinadigan yuqori o'zgaruvchan qarshilik tufayli, qayta kristallangan simlar ishlab chiqarish uchun mos emas, ayniqsa ular qo'pol taneli tuzilishga ega bo'lsa.

Mexanik ta'lim yordamida metall materiallarning mexanik va plastik xususiyatlarini o'zgartirish, xususan, tavlanadigan ishlov berishsiz kuchli ishni kamaytirish mumkin. Bu jarayon metallni takroriy, o'zgaruvchan va past plastik deformatsiyaga duchor qilishdan iborat. Metalllarning mexanik xususiyatlariga siklik kontrafleksning ta'siri, jumladan, Bochniak va Mosor [1] qog'ozlarida, CuSn 6,5% qalay bronza chiziqlaridan foydalangan holda hujjatlashtirilgan. Mexanik mashg'ulotlar ishning yumshatilishiga olib kelishi ko'rsatildi.
Afsuski, oddiy bir o'qli kuchlanish sinovlarida aniqlangan volfram simlarining mexanik parametrlari spirallarni ishlab chiqarish jarayonida ularning xatti-harakatlarini oldindan aytish uchun etarli emas. Ushbu simlar, o'xshash mexanik xususiyatlarga qaramay, ko'pincha o'rashga nisbatan sezilarli darajada farq qiladi. Shuning uchun, volfram simining texnologik xususiyatlarini baholashda quyidagi sinovlarning natijalari ishonchliroq deb hisoblanadi: yadro simini o'rash, bir tomonlama buralish, pichoq qirrasini siqish, egilish va cho'zish yoki teskari bantlash [2] . Yaqinda yangi texnologik sinov taklif qilindi [3], unda sim bir vaqtning o'zida kuchlanish bilan burilish (TT testi) va kuchlanish holati - mualliflarning fikriga ko'ra - ishlab chiqarish jarayonida yuzaga keladigan holatga yaqin. filamentlardan. Bundan tashqari, turli diametrli volfram simlarida o'tkazilgan TT sinovlari natijalari texnologik jarayonlarda ularning keyingi harakatlarini oldindan bilish qobiliyatini ko'rsatdi [4, 5].

Bu erda taqdim etilgan ishning maqsadi, kesish usuli bilan uzluksiz ko'p qirrali bükme [6] orqali volfram simida velosiped deformatsiyasini davolashdan (CDT) foydalanish uning mexanik va texnologik xususiyatlarini qanchalik o'zgartirishi mumkinmi yoki yo'qmi degan savolga javob berishdir. muhim xususiyatlar.

Umuman olganda, metallarning tsiklik deformatsiyasi (masalan, taranglik va siqilish yoki ikki tomonlama egilish orqali) ikki xil strukturaviy jarayon bilan birga bo'lishi mumkin. Birinchisi kichik amplitudali deformatsiya uchun xarakterlidir va

charchoq deb ataladigan hodisalarni o'z ichiga oladi, buning natijasida kuchli ishlov berilgan metall parchalanishdan oldin yumshatilgan metallga aylanadi [7].

Yuqori kuchlanish amplitudalari bilan deformatsiya paytida ustun bo'lgan ikkinchi jarayon plastik oqim hosil qiluvchi kesish bantlarining kuchli heterogenizatsiyasini keltirib chiqaradi. Binobarin, metall konstruksiyaning keskin parchalanishi, xususan, nano o'lchamdagi donalarning hosil bo'lishi, shu bilan uning mexanik xususiyatlarining ishlashga yaroqliligi hisobiga sezilarli darajada oshishi kuzatiladi. Bunday ta'sir, masalan, Huang va boshqalar tomonidan ishlab chiqilgan doimiy takrorlanuvchi gofrirovka va tekislash usulida olinadi. [8], bu “tishli” va silliq rulonlar orasidagi bir nechta, muqobil, o'tish (dumalash) dan iborat yoki yanada murakkab usulda, kuchlanish ostida uzluksiz egilish usuli [9], bu erda cho'zilgan chiziq. aylanuvchi rulolar to'plamining uzunligi bo'ylab teskari harakat tufayli kontraflekslangan. Albatta, donalarning keng parchalanishini katta deformatsiyalar bilan monotonik deformatsiyalar paytida ham olish mumkin, bunda qattiq plastik deformatsiya deb ataladigan usullar, xususan, teng kanalli burchakli ekstruziya usullari [10] ko'pincha oddiy shartlarni qondiradi. metall kesish. Afsuski, ular asosan laboratoriya miqyosida qo'llaniladi va bu texnik jihatdan mumkin emas

uzoq chiziqlar yoki simlarning o'ziga xos mexanik xususiyatlarini olish uchun ulardan foydalanish.

Kichik birlik deformatsiyalari bilan qo'llaniladigan tsiklik o'zgaruvchan kesishning charchoq hodisalarini faollashtirish qobiliyatiga ta'sirini baholash uchun ba'zi urinishlar ham amalga oshirildi. Mis va kobalt chiziqlarida qirqim bilan qarama-qarshilik usulida olib borilgan eksperimental tadqiqotlar natijalari [11] yuqoridagi tezisni tasdiqladi. Kesish usuli bilan qarama-qarshilikni tekis metall qismlarga qo'llash juda oson bo'lsa-da, simlar uchun qanchalik to'g'ridan-to'g'ri qo'llanilishi mantiqiy emas, chunki ta'rifiga ko'ra, u bir hil tuzilishga ega bo'lishni kafolatlamaydi. simning atrofi (o'zboshimchalik bilan yo'naltirilgan radius bilan). Shu sababli, ushbu maqolada kesish bilan uzluksiz ko'p qirrali egilishga asoslangan ingichka simlar uchun mo'ljallangan CDT ning yangi tashkil etilgan va original usuli qo'llaniladi.

1-rasm Simlarni mexanik tayyorlash jarayoni sxemasi:1 volfram simi,2 yechish uchun simli lasan,3 oltita aylanadigan matritsa tizimi,4 o'rash bobini,5 vaznni sindirish va6 tormoz (atrofida qalay bronza tasmasi bo'lgan po'lat silindr)

2. Tajriba

Diametri 200 mkm bo'lgan volfram simining CDT sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan maxsus qurilgan sinov qurilmasida amalga oshirildi. G'altakdan o'ralgan sim (1)

(2) diametri 100 mm bo'lgan, sim bilan bir xil diametrli teshiklari bo'lgan, umumiy korpusda o'rnatilgan va eksa atrofida 1350 aylanish tezligida aylanadigan oltita matritsa (3) tizimiga kiritilgan. min. Qurilmadan o'tgandan so'ng, sim 115 rev / min tezlikda aylanadigan diametri 100 mm bo'lgan lasan (4) ustiga o'ralgan. Qo'llaniladigan parametrlar simning chiziqli tezligini aylanadigan matritsalarga nisbatan 26,8 mm / rev ni tashkil qiladi.

Kalıplar tizimining to'g'ri dizayni har bir ikkinchi matritsa eksantrik ravishda aylanishini anglatadi (2-rasm) va aylanadigan matritsalar orqali o'tadigan har bir sim bo'lagi matritsalarning ichki yuzasi chetida dazmollash orqali induksiyalangan uzluksiz ko'p tomonlama egilishga duchor bo'ldi.

2-rasm Aylanadigan qoliplarning sxematik sxemasi (raqam bilan belgilangan3 1-rasmda)

3-rasm Qoliplar tizimi: umumiy ko'rinish; b asosiy qismlar:1 markazlashtirilgan o'limlar,2 eksantrik o'limlar,3 spacer uzuklar

Ochilmagan sim kuchlanish qo'llanilishi tufayli dastlabki kuchlanish ta'sirida bo'lgan, bu nafaqat uni chalkashlikdan himoya qiladi, balki egilish va kesish deformatsiyasining o'zaro ishtirokini ham belgilaydi. Bunga og'irlik bilan bosilgan qalay bronza tasmasi ko'rinishidagi lasanga o'rnatilgan tormoz tufayli erishish mumkin edi (1-rasmda 5 va 6 deb belgilangan). 3-rasmda buklanganda qurilmani o'rgatish ko'rinishi va uning har bir komponenti ko'rsatilgan. Simlarni o'rgatish ikki xil og'irlikda amalga oshirildi:

4,7 va 8,5 N, qoliplar to'plamidan to'rttagacha o'tadi. Eksenel kuchlanish mos ravishda 150 va 270 MPa ni tashkil etdi.

Zwick Roell sinov mashinasida simning kuchlanish sinovi (dastlabki holatda ham, o'qitilgan) ham amalga oshirildi. Namuna o'lchagich uzunligi 100 mm va valentlik deformatsiyasi tezligi edi

8×10⁻³ s⁻¹. Har bir holatda bitta o'lchov nuqtasi (har biri uchun

variantlardan) kamida beshta namunani ifodalaydi.

TT testi sxemasi avvalroq Bochniak va boshqalar tomonidan taqdim etilgan 4-rasmda ko'rsatilgan maxsus apparatda o'tkazildi. (2010). Uzunligi 1 m bo'lgan volfram simining (1) o'rtasi ushlagichga (2), so'ngra uning uchlari yo'naltiruvchi rulonlardan (3) o'tib, har biri 10 N og'irlikdagi og'irliklarni (4) biriktirgandan so'ng, qisqichda (5) bloklangan. Tutqichning (2) aylanish harakati natijasida ikkita sim o'raladi

(o'z-o'zidan o'ralgan), sinovdan o'tgan namunaning sobit uchlari bilan, kuchlanish kuchlanishining bosqichma-bosqich ortishi bilan amalga oshirildi.

Sinov natijasi burilishlar soni edi (N_T) simni sindirish uchun zarur bo'lgan va odatda shakllangan chalkashlikning old tomonida sodir bo'lgan, 5-rasmda ko'rsatilganidek. Har bir variant uchun kamida o'nta sinov o'tkazildi. Treningdan so'ng sim engil to'lqinli shaklga ega edi. Shuni ta'kidlash kerakki, Bochniak va Pieła (2007) [4] va Filipek (2010) hujjatlariga ko'ra

[5] TT testi o'rash uchun mo'ljallangan simlarning texnologik xususiyatlarini aniqlashning oddiy, tez va arzon usulidir.

4-rasm TT testining sxemasi:1 sinovdan o'tgan sim,2 elektr motor tomonidan aylantirilgan ushlagich, burama yozish moslamasi bilan birlashtirilgan;3 hidoyat rulolari,4og'irliklar,5 simning uchlarini qisuvchi jag'lar

3. Natijalar

Dastlabki kuchlanishning ta'siri va CDT jarayonida o'tishlar soni volfram simlarining xususiyatlariga rasmda ko'rsatilgan. 6 va 7. Olingan simning mexanik ko'rsatkichlarining katta tarqalishi kukun texnologiyasi bilan olingan materialning bir hil bo'lmaganligi ko'lamini ko'rsatadi va shuning uchun o'tkazilgan tahlillar ularning mutlaq qiymatlariga emas, balki sinovdan o'tgan xususiyatlarning o'zgarish tendentsiyalariga qaratilgan.

Tijorat volfram simi 2026 MPa ga teng bo'lgan oqim kuchlanishining (YS) o'rtacha qiymatlari, 2294 MPa maksimal kuchlanish kuchi (UTS), umumiy cho'zilish bilan tavsiflanadi.

A≈2,6% va N_Tkabi 28. Nima bo'lishidan qat'iy nazar

qo'llaniladigan kuchlanishning kattaligi, CDT faqat kichik natijaga olib keladi

UTSning kamayishi (to'rtta o'tishdan keyin sim uchun 3% dan ko'p bo'lmagan) va ikkala YS vaA nisbatan bir xil darajada qoladi (6a-c va 7a-c-rasmlar).

5-rasm TT testida singandan keyin volfram simining ko'rinishi

6-rasm Mexanik tayyorgarlikning ta'siri (o'tishlar soni n) mexanik (a-c) va texnologik (d) bo'yicha (N tomonidan belgilangan_TTT testida) volfram simining xususiyatlari; biriktirilgan og'irlik qiymati 4,7 N

CDT har doim N simli burmalar sonining sezilarli o'sishiga olib keladi_T. Xususan, dastlabki ikki o'tish uchun N_T4,7 N kuchlanish uchun 34 dan ortiq va 8,5 N kuchlanish uchun deyarli 33 ga etadi. Bu tijorat simiga nisbatan taxminan 20% ga o'sishni anglatadi. Ko'proq o'tish sonini qo'llash N ning yanada oshishiga olib keladi_Tfaqat 4,7 N kuchlanish ostida mashq qilishda. To'rtta o'tishdan keyin sim N ning o'rtacha kattaligini ko'rsatadi._T37 dan oshadi, bu dastlabki holatdagi simga nisbatan 30% dan ortiq o'sishni anglatadi. Yuqori kuchlanishlarda simni keyingi o'rgatish endi ilgari erishilgan N ning kattaligini o'zgartirmaydi_Tqiymatlari (6d va 7d-rasmlar).

4. Tahlil

Olingan natijalar shuni ko'rsatadiki, CDT volfram simi uchun qo'llaniladigan usul uning kuchlanish sinovlarida aniqlangan mexanik ko'rsatkichlarini deyarli o'zgartirmaydi (yakuniy valentlik kuchi biroz pasaygan), lekin uni sezilarli darajada oshirdi.

spiral ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan texnologik xususiyatlar; bu TT testidagi burilishlar soni bilan ifodalanadi. Bu Bochniak va Piela (2007) tomonidan o'tkazilgan oldingi tadqiqotlar natijalarini tasdiqlaydi.

[4] spirallarni ishlab chiqarish jarayonida simlarning kuzatilgan xatti-harakatlari bilan valentlik sinovi natijalarining yaqinlashmasligi haqida.

Volfram simlarining CDT jarayoniga reaktsiyasi sezilarli darajada qo'llaniladigan kuchlanishga bog'liq. Past kuchlanish kuchida, o'tishlar soni bilan burilishlar sonining parabolik o'sishi kuzatiladi, kuchlanishning kattaroq qiymatlarini qo'llash esa (ikki o'tishdan keyin allaqachon) to'yinganlik holatiga erishish va ilgari olingan texnologik jarayonlarning barqarorlashuviga olib keladi. xususiyatlari (6d va 7d-rasmlar).

Volfram simining bunday xilma-xil javobi shuni ta'kidlaydiki, kuchlanish kattaligi kuchlanish holatining miqdoriy o'zgarishini ham, materialning deformatsiya holatini ham, natijada uning elastik-plastik harakatini belgilaydi. Ketma-ket noto'g'ri moslashtirilgan qoliplar orasidan o'tadigan simda plastik egilish jarayonida yuqori kuchlanishdan foydalanish simning bükme radiusini kichikroq bo'lishiga olib keladi; demak, kesish mexanizmi uchun mas'ul bo'lgan simning o'qiga perpendikulyar yo'nalishda plastik kuchlanish kattaroq bo'lib, kesish bantlarida mahalliylashtirilgan plastik oqimga olib keladi. Boshqa tomondan, past kuchlanish simning CDT jarayonini elastik deformatsiyaning ko'proq ishtirokida (ya'ni, plastik deformatsiya qismi kichikroq) sodir bo'lishiga olib keladi, bu esa bir jinsli deformatsiyaning ustunligini ta'minlaydi. Bu holatlar bir o'qli valentlik sinovi paytida yuzaga kelgan holatlardan keskin farq qiladi.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, CDT texnologik xususiyatlarni faqat sifatli simlar uchun yaxshilaydi, ya'ni sezilarli ichki nuqsonlar (g'ovakliklar, bo'shliqlar, uzilishlar, mikro yoriqlar, don chegaralarida etarlicha uzluksiz yopishish va boshqalar) bo'lmagan. .) chang metallurgiyasi tomonidan sim ishlab chiqarish natijasida. Aks holda, burilishlar qiymatining ortib borayotgan tarqalishi N_To'tishlar sonining ko'payishi bilan birga, uning turli qismlarida (uzunligi bo'yicha) sim tuzilishining chuqurlashgan farqlanishini ko'rsatadi, shuning uchun ham tijorat simining sifatini baholash uchun foydali mezon bo'lib xizmat qilishi mumkin. Ushbu muammolar kelajakdagi tadqiqotlar mavzusi bo'ladi.

7-rasm Mexanik tayyorgarlikning ta'siri (o'tishlar soni n) mexanik (a-c) va texnologik (d) bo'yicha (N tomonidan belgilangan_TTT testida) volfram simining xususiyatlari; biriktirilgan og'irlik qiymati 8,5 N

5. Xulosalar

1， Volfram simlarining CDTi N tomonidan kuchlanish sinovi bilan buralishda aniqlanganidek, ularning texnologik xususiyatlarini yaxshilaydi._Tsinishdan oldin.

2, N ning ortishi_TIndeks taxminan 20% ga ikki qator CDT ta'siriga uchragan sim orqali erishiladi.

3， CDT jarayonida sim tarangligining kattaligi uning N qiymati bilan aniqlangan texnologik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi._Tindeks. Uning eng yuqori qiymatiga engil kuchlanish (valyuta kuchlanishi) ta'sir ko'rsatadigan sim orqali erishildi.

4， Kesish bilan yuqori kuchlanish va ko'p qirrali egilish davrlarini qo'llash oqlanmaydi, chunki bu faqat N ning oldindan erishilgan qiymatini barqarorlashtirishga olib keladi._Tindeks.

5， CDT volfram simining texnologik xususiyatlarining sezilarli darajada yaxshilanishi kuchlanish sinovida aniqlangan mexanik parametrlarning o'zgarishi bilan birga kelmaydi, bu simning texnologik xatti-harakatlarini taxmin qilish uchun bunday sinovdan foydalanishning past qulayligiga ishonchni tasdiqlaydi.

Olingan eksperimental natijalar spiral ishlab chiqarish uchun volfram simining CDT mosligini ko'rsatadi. Xususan, sim uzunligini ketma-ket oshirish uchun qo'llaniladigan usulga asoslanib, tsiklik, ko'p yo'nalishli egilish kichik kuchlanish bilan ichki kuchlanishlarning bo'shashishiga olib keladi. Shu sababli, spirallarni plastik shakllantirish jarayonida simning uzilish tendentsiyasiga cheklov mavjud. Natijada, ishlab chiqarish sharoitida chiqindilar miqdorini kamaytirish ishlab chiqarish jarayonining samaradorligini oshirishi tasdiqlandi, bunda avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish uskunasining ishlamay qolishini bartaraf etish, bunda simni uzgandan so'ng, favqulodda to'xtatish "qo'lda" ishga tushirilishi kerak. operator tomonidan.