Продавить до неузнаваемости

Структура меди технической чистоты после шести циклов равноканального углового прессов
Структура меди технической чистоты после шести циклов равноканального углового прессов

Технология равноканального углового прессования (РКУП) была разработана в 1972 году Владимиром Сегалом, сотрудником Физико-технического института (ФТИ) Академии наук Белоруссии. В 1984 году профессор Сегал уехал в США. Развитие технологии РКУП в ФТИ продолжил его ученик Владимир Копылов. Сегодня исследованиями в этой области в России занимается около десятка групп, в мире — около сотни.

Отличие технологии РКУП от других методов обработки металлов давлением (прокатки, экструзии и проч.) заключается в том, что при РКУП сечение заготовки в процессе деформации не меняется (а, к примеру, при прокатке заготовка с каждым циклом становится все тоньше, и это накладывает ограничения на величину вносимой в материал деформации).

Технически равноканальное угловое прессование реализуется путем проталкивания заготовки, помещенной в специальную штамповочную оснастку, через два пересекающихся канала одинакового сечения. Скорость, температура деформации, параметры трения, давление и другие параметры подбираются таким образом, чтобы на линии пересечения каналов осуществлялась локализованная деформация простого сдвига. При таких условиях каждый элемент материала за один проход подвергается большой пластической деформации (~0,7). Поскольку сечение заготовки при этом не изменяется, процесс можно повторять несколько раз, достигая накопления в материале очень больших деформаций. В процессе такой обработки существенно изменяется микроструктура материала и, соответственно, заметно меняются его свойства.

С помощью РКУП можно создать в материале однородную микроструктуру. Это важно при изготовлении объемных заготовок для ответственных деталей машин и элементов конструкций (именно неоднородность структуры способствует разрушению деталей в условиях усталости, ползучести и при активной деформации).

За несколько циклов равноканального углового прессования можно также сформировать в металлических материалах субмикрокристаллическую структуру с размером зерна около 100 нм — это на один-два порядка меньше, чем в обычных металлах. У материалов с субмикрокристаллической структурой вследствие большой протяженности внутренних границ раздела зерен обнаруживаются новые свойства, прежде всего механические. Так, прочность материалов, подвергшихся РКУП, в некоторых случаях увеличивается в три-четыре раза при сохранении пластичности. Материалы после РКУП показывают также высокоскоростную сверхпластичность — способность при повышенных температурах деформироваться на сотни и тысячи процентов без разрушения. Кроме того, у таких материалов выявляются интересные физические и химические свойства. Например, коррозионная стойкость промышленного титанового сплава ПТ3В после РКУП и соответствующей термообработки повышается в несколько раз.

Статьи по теме:
Спецвыпуск

Бремя управлять деньгами

Замедление экономики разводит все дальше банки и реальный сектор

Бизнес и финансы

Номер с дворецким

Карта столичных гостиниц пополнилась новым объектом

Тема недели

От чуда на Хангане — к чуду на Ишиме

Как корейский опыт повышения производительности может пригодиться Казахстану?

Тема недели

Доктор Производительность

Рост производительности труда — главная цель, вокруг которой можно было бы построить программу роста национальной экономики