Features of the zirconium-based alloys tube pressing process modeling

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

Abstract

Изложен подход к анализу процесса прессования металлов, имеющих гексагональную плотноупакованнуюрешетку, на примере циркония. Отмечено, что в процессах деформации может возникать предпочтительная ориентировка кристаллов, которая приводит к отсутствию равенства свойств во всех направлениях. При прессовании формирование анизотропии происходит под действием напряжений, в результате которых возникают пластические деформации. Целью работы является определение компонент тензора деформаций при прессовании для прогноза формирования анизотропии свойств циркония и подобных материалов в процессе прессования. Отмечено, что наличие деформации сжатия в радиальном направлении при прессовании приводит к формированию радиальной текстуры и увеличению параметра Кернса в радиальном направлении. В операциях формоизменения труб для оценки величины деформации в радиальном и тангенциальном направлениях применяют обобщенные показатели. Для управления параметрами Кернса необходимо изменять соотношения между логарифмическими показателями деформации при прессовании. Рассмотрена схема очага деформации при прессовании трубы. Пластическая зона расположена между двумя жесткими зонами в сферической системе координат. Описано поле скоростей деформации в виде соответствующих формул. Отмечено, что в соответствии с решением компоненты тензора скорости деформации являются функциями координат. Их интегрирование приводит к получению компонент тензора деформации, которые тоже являются функциями координат, что не позволяет описать деформированное состояние с помощью констант. Методом конечных элементов (МКЭ) получены решение задачи прессования и распределение интенсивности скоростей деформации сдвига как инвариантной величины, а также компонент тензора скоростей деформации в цилиндрической системе координат. Выявлено, что полученные МКЭ значения компонент деформаций значительно отличаются от гипотетических значений, определенных по геометрическим параметрам очага деформации. Установлено, что ранее сделанные предположения в области распределения деформаций, влияющего на формирование текстуры в циркониевых и подобных сплавах, с использованием параметров Кернса нуждаются в уточнениях. При прессовании полых заготовок необходимо учитывать специфику пластического течения металла, а не только соотношения геометрических параметров заготовки и готового изделия. Для приближения картины деформированного состояния к реальной следует применять расчетные методы, позволяющие осуществлять оценку компонент тензора деформации.
Translated title of the contributionFeatures of the zirconium-based alloys tube pressing process modeling
Original languageRussian
Pages (from-to)82-87
Number of pages6
JournalЦветные металлы
Issue number9
DOIs
Publication statusPublished - 1 Jan 2018

Fingerprint

pressing
Zirconium
tubes
Tensors
tensors
Anisotropy
anisotropy
strain rate
Strain rate
finite element method
textures
Textures
Metals
close packed lattices
zirconium alloys
Finite element method
cylindrical coordinates
spherical coordinates
plastic flow
shear strain

Keywords

  • Anisotropy
  • Deformation rate
  • Deformation tensor
  • Finite element method
  • Kearns factors
  • Pressing
  • Texture

ASJC Scopus subject areas

  • Ceramics and Composites
  • Condensed Matter Physics
  • Physical and Theoretical Chemistry
  • Surfaces, Coatings and Films
  • Metals and Alloys
  • Materials Chemistry

GRNTI

  • 53.00.00 METALLURGY

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{35b7c41a375a41e0ade4dc65fe8246da,
title = "ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ ТРУБ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНИЯ",
abstract = "Изложен подход к анализу процесса прессования металлов, имеющих гексагональную плотноупакованнуюрешетку, на примере циркония. Отмечено, что в процессах деформации может возникать предпочтительная ориентировка кристаллов, которая приводит к отсутствию равенства свойств во всех направлениях. При прессовании формирование анизотропии происходит под действием напряжений, в результате которых возникают пластические деформации. Целью работы является определение компонент тензора деформаций при прессовании для прогноза формирования анизотропии свойств циркония и подобных материалов в процессе прессования. Отмечено, что наличие деформации сжатия в радиальном направлении при прессовании приводит к формированию радиальной текстуры и увеличению параметра Кернса в радиальном направлении. В операциях формоизменения труб для оценки величины деформации в радиальном и тангенциальном направлениях применяют обобщенные показатели. Для управления параметрами Кернса необходимо изменять соотношения между логарифмическими показателями деформации при прессовании. Рассмотрена схема очага деформации при прессовании трубы. Пластическая зона расположена между двумя жесткими зонами в сферической системе координат. Описано поле скоростей деформации в виде соответствующих формул. Отмечено, что в соответствии с решением компоненты тензора скорости деформации являются функциями координат. Их интегрирование приводит к получению компонент тензора деформации, которые тоже являются функциями координат, что не позволяет описать деформированное состояние с помощью констант. Методом конечных элементов (МКЭ) получены решение задачи прессования и распределение интенсивности скоростей деформации сдвига как инвариантной величины, а также компонент тензора скоростей деформации в цилиндрической системе координат. Выявлено, что полученные МКЭ значения компонент деформаций значительно отличаются от гипотетических значений, определенных по геометрическим параметрам очага деформации. Установлено, что ранее сделанные предположения в области распределения деформаций, влияющего на формирование текстуры в циркониевых и подобных сплавах, с использованием параметров Кернса нуждаются в уточнениях. При прессовании полых заготовок необходимо учитывать специфику пластического течения металла, а не только соотношения геометрических параметров заготовки и готового изделия. Для приближения картины деформированного состояния к реальной следует применять расчетные методы, позволяющие осуществлять оценку компонент тензора деформации.",
keywords = "Anisotropy, Deformation rate, Deformation tensor, Finite element method, Kearns factors, Pressing, Texture",
author = "Loginov, {Yu N.} and Polishchuk, {E. G.} and Tugbaev, {Yu V.}",
year = "2018",
month = "1",
day = "1",
doi = "10.17580/tsm.2018.09.13",
language = "Русский",
pages = "82--87",
journal = "Цветные металлы",
issn = "0372-2929",
publisher = "Издательский дом {"}Руда и Металлы{"}",
number = "9",

}

TY - JOUR

T1 - ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ ТРУБ ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ЦИРКОНИЯ

AU - Loginov, Yu N.

AU - Polishchuk, E. G.

AU - Tugbaev, Yu V.

PY - 2018/1/1

Y1 - 2018/1/1

N2 - Изложен подход к анализу процесса прессования металлов, имеющих гексагональную плотноупакованнуюрешетку, на примере циркония. Отмечено, что в процессах деформации может возникать предпочтительная ориентировка кристаллов, которая приводит к отсутствию равенства свойств во всех направлениях. При прессовании формирование анизотропии происходит под действием напряжений, в результате которых возникают пластические деформации. Целью работы является определение компонент тензора деформаций при прессовании для прогноза формирования анизотропии свойств циркония и подобных материалов в процессе прессования. Отмечено, что наличие деформации сжатия в радиальном направлении при прессовании приводит к формированию радиальной текстуры и увеличению параметра Кернса в радиальном направлении. В операциях формоизменения труб для оценки величины деформации в радиальном и тангенциальном направлениях применяют обобщенные показатели. Для управления параметрами Кернса необходимо изменять соотношения между логарифмическими показателями деформации при прессовании. Рассмотрена схема очага деформации при прессовании трубы. Пластическая зона расположена между двумя жесткими зонами в сферической системе координат. Описано поле скоростей деформации в виде соответствующих формул. Отмечено, что в соответствии с решением компоненты тензора скорости деформации являются функциями координат. Их интегрирование приводит к получению компонент тензора деформации, которые тоже являются функциями координат, что не позволяет описать деформированное состояние с помощью констант. Методом конечных элементов (МКЭ) получены решение задачи прессования и распределение интенсивности скоростей деформации сдвига как инвариантной величины, а также компонент тензора скоростей деформации в цилиндрической системе координат. Выявлено, что полученные МКЭ значения компонент деформаций значительно отличаются от гипотетических значений, определенных по геометрическим параметрам очага деформации. Установлено, что ранее сделанные предположения в области распределения деформаций, влияющего на формирование текстуры в циркониевых и подобных сплавах, с использованием параметров Кернса нуждаются в уточнениях. При прессовании полых заготовок необходимо учитывать специфику пластического течения металла, а не только соотношения геометрических параметров заготовки и готового изделия. Для приближения картины деформированного состояния к реальной следует применять расчетные методы, позволяющие осуществлять оценку компонент тензора деформации.

AB - Изложен подход к анализу процесса прессования металлов, имеющих гексагональную плотноупакованнуюрешетку, на примере циркония. Отмечено, что в процессах деформации может возникать предпочтительная ориентировка кристаллов, которая приводит к отсутствию равенства свойств во всех направлениях. При прессовании формирование анизотропии происходит под действием напряжений, в результате которых возникают пластические деформации. Целью работы является определение компонент тензора деформаций при прессовании для прогноза формирования анизотропии свойств циркония и подобных материалов в процессе прессования. Отмечено, что наличие деформации сжатия в радиальном направлении при прессовании приводит к формированию радиальной текстуры и увеличению параметра Кернса в радиальном направлении. В операциях формоизменения труб для оценки величины деформации в радиальном и тангенциальном направлениях применяют обобщенные показатели. Для управления параметрами Кернса необходимо изменять соотношения между логарифмическими показателями деформации при прессовании. Рассмотрена схема очага деформации при прессовании трубы. Пластическая зона расположена между двумя жесткими зонами в сферической системе координат. Описано поле скоростей деформации в виде соответствующих формул. Отмечено, что в соответствии с решением компоненты тензора скорости деформации являются функциями координат. Их интегрирование приводит к получению компонент тензора деформации, которые тоже являются функциями координат, что не позволяет описать деформированное состояние с помощью констант. Методом конечных элементов (МКЭ) получены решение задачи прессования и распределение интенсивности скоростей деформации сдвига как инвариантной величины, а также компонент тензора скоростей деформации в цилиндрической системе координат. Выявлено, что полученные МКЭ значения компонент деформаций значительно отличаются от гипотетических значений, определенных по геометрическим параметрам очага деформации. Установлено, что ранее сделанные предположения в области распределения деформаций, влияющего на формирование текстуры в циркониевых и подобных сплавах, с использованием параметров Кернса нуждаются в уточнениях. При прессовании полых заготовок необходимо учитывать специфику пластического течения металла, а не только соотношения геометрических параметров заготовки и готового изделия. Для приближения картины деформированного состояния к реальной следует применять расчетные методы, позволяющие осуществлять оценку компонент тензора деформации.

KW - Anisotropy

KW - Deformation rate

KW - Deformation tensor

KW - Finite element method

KW - Kearns factors

KW - Pressing

KW - Texture

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85054747312&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=35690720

U2 - 10.17580/tsm.2018.09.13

DO - 10.17580/tsm.2018.09.13

M3 - Статья

SP - 82

EP - 87

JO - Цветные металлы

JF - Цветные металлы

SN - 0372-2929

IS - 9

ER -