resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-836Research ArticleТехнические науки. Металлургия и материаловедениеTechnical sciences. Metallurgy and materials scienceВлияние экструзии и винтового прессования на структуру и механические свойства низколегированной сталиInfluence of Extrusion and Helical Pressing on Structure and Mechanical Properties of Low-Alloy SteelИвановАфанасий МихайловичIvanovAfanasiy Mikhailovich

ИВАНОВ Афанасий Михайлович – к.т.н., в.н.с., a.m.ivanov@iptpn.ysn.ru;

a.m.ivanov@iptpn.ysn.ruПетроваНюргуяна ДмитриевнаPetrovaNyurguyaana Dmitrievna

ПЕТРОВА Нюргуяна Дмитриевна – м.н.с., nakalykay@mail.ru;

nakalykay@mail.ruЛеповВалерий ВалерьевичLepovValeriy Valer’evich

ЛЕПОВ Валерий Валерьевич – д.т.н., проф., зам. директора, lepov@iptpn.ysn.ru.

lepov@iptpn.ysn.ruИнститут физико-технических проблем Севера СО РАНРоссияInstitute of Physical and Technical Problems of the North SB RASRussian Federation2015120520252048890Copyright © Иванов А.М., Петрова Н.Д., Лепов В.В., 20252025Иванов А.М., Петрова Н.Д., Лепов В.В.Ivanov A.M., Petrova N.D., Lepov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/836

Представлен комбинированный метод интенсивной пластической деформации, сочетающий экструзию и винтовое прессование. Метод реализован в разработанном устройстве и позволяет получить металлический винтовой профиль из упрочненного ультрамелкозернистого материала. Описываются технологическая оснастка и параметры испытаний, приведены данные о структуре материала, механических свойствах низколегированной стали, подвергнутой комбинированному воздействию экструзией и винтовым прессованием. Измельчение структуры позволило повысить прочность стали в 1,4 раза со снижением пластичности на 38 %. Анализ структуры позволил предположить, что упрочнение материала произошло за счет дисперсионного упрочнения и повышения плотности дислокаций, в отличие от дробления и размытия зерен феррита в случае сильных степеней деформации, а также фрагментации субзеренных блоков при реализации схемы прессования с гидростатическим давлением.

A combined method of intensive plastic deformation combining extrusion and screw pressing is presented. The method has been realized in the developed device and allows to produce a metal screw profile from a strengthened ultrafine-grained material. The technological tooling and test parameters are described. The data about obtained ultrafine grain structure, mechanical properties of the low-alloyed steel subjected to the combined influence by extrusion and screw pressing are provided. After crushing of structure with grain refinement the steel durability increased by 1.4 times and its plasticity decreased by 38%. The analysis of the structure let us to assume that the material strengthening is caused by dispersive strengthening and increase of closeness of dislocations, unlike crushing and degradation of ferrite grains in case of strong extents of deformation, and also fragmentation the subgrain blocks at implementation of the scheme of pressing with hydrostatic pressure.

экструзиявинтовое прессованиестальструктурамеханические свойстваextrusionscrew pressingsteelstructuremechanical properties.Исследование выполнено в рамках научного проекта № III.28.1.1 по программе III.28.1 СО РАН.ReferencesСегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. и др. Процессы пластического структурообразования металлов. – Минск: Наука и техника, 1994. – 231 с.Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И. и др. Процессы пластического структурообразования металлов. – Минск: Наука и техника, 1994. – 231 с.Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.Бейгельзимер Я.Е, Варюхин В.Н., Орлов Д.В., Сынков С.Г. Винтовая экструзия – процесс накопления деформации. – Донецк: Фирма «ТЕАН», 2003. – 87 с.Бейгельзимер Я.Е, Варюхин В.Н., Орлов Д.В., Сынков С.Г. Винтовая экструзия – процесс накопления деформации. – Донецк: Фирма «ТЕАН», 2003. – 87 с.Пашинская Е.Г., Мышляев М.М., Миронов С.Ю., Варюхин В.Н. Влияние деформации со сдвигом на микроструктуру и механические свойства стали Ст3 // Физика металлов и металловедение. – 2008. – Т. 105, № 1. – С. 86–94.Пашинская Е.Г., Мышляев М.М., Миронов С.Ю., Варюхин В.Н. Влияние деформации со сдвигом на микроструктуру и механические свойства стали Ст3 // Физика металлов и металловедение. – 2008. – Т. 105, № 1. – С. 86–94.Пашинская Е.Г., Варюхин В.Н., Завдовеев А.В. и др. Возможности метода дифракции обратнорассеянных электронов для исследования структуры деформированной стали // Деформация и разрушение материалов. – 2012. – № 6. –С. 35–40.Пашинская Е.Г., Варюхин В.Н., Завдовеев А.В. и др. Возможности метода дифракции обратнорассеянных электронов для исследования структуры деформированной стали // Деформация и разрушение материалов. – 2012. – № 6. –С. 35–40.Завдовеев А.В. Особенности формирования структуры и свойств малоуглеродистой стали при теплой винтовой экструзии // Физика и техника высоких давлений. – 2013. – Т. 23, № 4. – С. 100–106.Завдовеев А.В. Особенности формирования структуры и свойств малоуглеродистой стали при теплой винтовой экструзии // Физика и техника высоких давлений. – 2013. – Т. 23, № 4. – С. 100–106.Иванов А.М., Петрова Н.Д., Валиев Р.З. и др. Способ комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок // Патент 2341345 Рос. Федерация. № 2006111687/02; заявл. 10.04.06; опубл. 20.12.08. Бюл. №35. – 3 с.Иванов А.М., Петрова Н.Д., Валиев Р.З. и др. Способ комбинированной интенсивной пластической деформации заготовок // Патент 2341345 Рос. Федерация. № 2006111687/02; заявл. 10.04.06; опубл. 20.12.08. Бюл. №35. – 3 с.Лепов В.В., Иванов А.М., Логинов Б.А. и др. Механизм разрушения наноструктурированной стали при низких температурах // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 11–12. – С. 149–157.Лепов В.В., Иванов А.М., Логинов Б.А. и др. Механизм разрушения наноструктурированной стали при низких температурах // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3, № 11–12. – С. 149–157.Скоробогатов М.C., Дудник Д.В., Дудник Е.А. Моделирование процесса интенсивной пластической деформации в модельном сплаве Ni3Al (111) // Ползуновский альманах. – 2011. – № 2. – С. 96–98.Скоробогатов М.C., Дудник Д.В., Дудник Е.А. Моделирование процесса интенсивной пластической деформации в модельном сплаве Ni3Al (111) // Ползуновский альманах. – 2011. – № 2. – С. 96–98.Шипачев А.Н., Зелепугин С.А. Моделирование процессов динамического канально-углового прессования // Забабахинские научные чтения: сб. материалов X Международной конференции. – Снежинск: Изд-во РФЯЦ –ВНИИТФ, 2010. – С. 228.Шипачев А.Н., Зелепугин С.А. Моделирование процессов динамического канально-углового прессования // Забабахинские научные чтения: сб. материалов X Международной конференции. – Снежинск: Изд-во РФЯЦ –ВНИИТФ, 2010. – С. 228.Lepov V. Structural evolution model of damage accumulation processes in modern metallic and polymer nanomaterials // World Journal of Engineering. – 2012. –Lepov V. Structural evolution model of damage accumulation processes in modern metallic and polymer nanomaterials // World Journal of Engineering. – 2012. –(3). – P. 205–212.(3). – P. 205–212.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.