Експериментальне дослідження впливу ультразвукових коливань на властивості холоднодеформованого дроту з низьковуглецевої сталі
Loading...
Date
2023
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро; Журфонд
Abstract
UKR: Мета: Автор ставить за мету дослідити вплив ультразвукових коливань на механічні властивості холоднодеформованої низьковуглецевої сталі. Дослідити вплив технологічних параметрів ультразвуку та макроциклічної деформації на комплекс механічних властивостей холоднодеформованого дроту з низьковуглецевої сталі. Методика. Дослідження проводили на зразках холоднодеформованого дроту діаметром 1,21мм зі сталі SAE1018 (аналог сталі Ст3пс). Ультразвукову обробку холоднодеформованих зразків виконували на лабораторному пристрої. Після обробки холоднодеформованого дроту ультразвуком та додатковою циклічною деформацію згином на роликовій установці за різними режимами проводили механічні випробування зразків на розтягування з побудовою технічних діаграм. Результати. На основі отриманих даних зроблено висновок відносно комплексної дії комбінованої додаткової циклічної обробки на властивості дослідних холоднодеформованих зразків з низьковуглецевої сталі, що підтверджує припущення автора щодо існування синергетичного ефекту впливу циклічної деформації різного типу (макроциклічної та мікроциклічної (ультразвукової обробки) та параметрів цієї деформації на властивості холоднодеформованої сталі. Наукова новизна. Використання додаткових впливів на холоднодеформований дріт з низьковуглецевої сталі змінює характер деформаційного зміцнення та механізм пластичної деформації, структурний стан холоднодеформованої сталі, що позначається на характері технічних діаграм розтягування досліджуваних зразків та рівні механічних властивостей. Практична значимість. Накладання додаткової циклічної деформації (ЦД) за різними режимами вносить зміни в характер діаграм розтягу зразків та суттєво впливає на механічні властивості: спостерігається зменшення характеристик міцності та збільшення рівня пластичних властивостей, що дозволяє здійснювати активну холодну деформацію без перешкод на більш високу ступінь.
ENG: Purpose: The author aims to investigate the influence of ultrasonic vibrations on the mechanical properties of cold-formed low-carbon steel. To investigate the influence of technological parameters of ultrasound and macrocyclic deformation on the set of mechanical properties of cold-deformed low-carbon steel wire. Method. The research was carried out on samples of cold-formed wire with a diameter of 1.21 mm made of SAE1018 steel (similar to St3ps steel). Ultrasonic processing of cold-deformed samples was performed on a laboratory device. After processing the cold-deformed wire with ultrasound and additional cyclic deformation by bending on a roller machine in different modes, mechanical tensile tests of the samples were carried out with the construction of technical diagrams. The results. On the basis of the obtained data, a conclusion was drawn regarding the complex effect of combined additional cyclic processing on the properties of experimental cold-formed low-carbon steel samples, which confirms the author's assumption about the existence of a synergistic effect of the influence of cyclic deformation of various types (macrocyclic and microcyclic (ultrasonic) processing) and the parameters of this deformation on the properties of cold-formed steel. Scientific novelty. The use of additional influences on cold-deformed low-carbon steel wire changes the nature of strain hardening and the mechanism of plastic deformation, the structural state of cold-deformed steel, which affects the nature of the technical tensile diagrams of the studied samples and the level of mechanical properties. Practical significance. The imposition of additional cyclic deformation (CD) under different regimes changes the nature of the tensile diagrams of the samples and significantly affects the mechanical properties: there is a decrease in strength characteristics and an increase in the level of plastic properties, which allows active cold deformation to be carried out without obstacles to a higher degree.
ENG: Purpose: The author aims to investigate the influence of ultrasonic vibrations on the mechanical properties of cold-formed low-carbon steel. To investigate the influence of technological parameters of ultrasound and macrocyclic deformation on the set of mechanical properties of cold-deformed low-carbon steel wire. Method. The research was carried out on samples of cold-formed wire with a diameter of 1.21 mm made of SAE1018 steel (similar to St3ps steel). Ultrasonic processing of cold-deformed samples was performed on a laboratory device. After processing the cold-deformed wire with ultrasound and additional cyclic deformation by bending on a roller machine in different modes, mechanical tensile tests of the samples were carried out with the construction of technical diagrams. The results. On the basis of the obtained data, a conclusion was drawn regarding the complex effect of combined additional cyclic processing on the properties of experimental cold-formed low-carbon steel samples, which confirms the author's assumption about the existence of a synergistic effect of the influence of cyclic deformation of various types (macrocyclic and microcyclic (ultrasonic) processing) and the parameters of this deformation on the properties of cold-formed steel. Scientific novelty. The use of additional influences on cold-deformed low-carbon steel wire changes the nature of strain hardening and the mechanism of plastic deformation, the structural state of cold-deformed steel, which affects the nature of the technical tensile diagrams of the studied samples and the level of mechanical properties. Practical significance. The imposition of additional cyclic deformation (CD) under different regimes changes the nature of the tensile diagrams of the samples and significantly affects the mechanical properties: there is a decrease in strength characteristics and an increase in the level of plastic properties, which allows active cold deformation to be carried out without obstacles to a higher degree.
Description
Г. Перчун: ORCID 0000-0001-9013-4659
Keywords
холодна деформація, циклічна деформація, дріт, ультразвук, механічні властивості, пластичність, структура, cold deformation, cyclic deformation, wire, ultrasound, mechanical properties, plasticity, structure, КМТОМ
Citation
Перчун Г. І. Експериментальне дослідження впливу ультразвукових коливань на властивості холоднодеформованого дроту з низьковуглецевої сталі. Стратегія якості в промисловості і освіті : матеріали XVІI Міжнародної конференції (Варна, 5–8 червня, 2023 р.). Дніпро : Журфонд, 2023. С. 126–130.