Аннотация
Представлены результаты компьютерного мультимасштабного конечно-элементного моделирования процесса волочения высокопрочной проволоки с перлитной микроструктурой для сердечников сталеалюминиевых проводов. Описана методика и представлены результаты моделирования процесса волочения с использованием комплекса SIMULIA Abaqus с учетом различного характера ориентации цементитных пластин в микроструктуре проволоки относительно оси волочения и межпластиночного расстояния. На основе результатов моделирования и прогноза структурообразования проволоки исследованы маршруты волочения с различным распределением единичных обжатий.
Ключевые слова:
высокопрочная проволока, волочение, мультимасштабное моделирование, микроструктура, цементитные пластины, ориентация
1. Hohenwarter A. Ultra-strong and damage tolerant metallic bulk materials: a lesson from nanostructured pearlitic steel wires // Scientific Reports. 2016. 6 (1). doi: 10.1038/srep33228.
2. Influence of the pearlite fineness on the mechanical properties, deformation behavior, and fracture characteristics of carbon steel / Izotov V.I., Pozdnyakov V.A., Luk’yanenko E.V. et al. // Physic Metal and Metallography. 2007. 103. P. 519 – 529.
3. Toribio J. Role of the microstructure on the mechanical properties of fully pearlitic eutectoid steels // Fracture and Structural Integrity related Issues. 2014. 30. P. 424-430.
4. Brandaleze E. Structural evolution of pearlite in steels with different carbon content under drastic deformation during cold drawing // Procedia Materials Science. 2015. 8. P. 1023 –1030.
5. Microstructural evolution, strengthening mechanisms and strength structure relationship in cold-drawn pearlitic steel wire / Zhang X., Hansen N., Godfrey A., Huang X. // Risoe International Symposium on Materials Science. Proceedings. 2012. 33. P. 407-416.
6. Zelin M. Microstructure evolution in pearlitic steels during wire drawing // Acta Materialia. 2002. 50. P. 4431-4447.
7. Muskalski Z., Milenin A. Development of finite element model of reorientation of cementite lamellae in pearlite colonies in wire drawing process for wires made from high carbon steel // Solid State Phenomena. 2010. 165. P. 136-141.
8. Gerstein G., Nürnberger F. Structural evolution of thin lamellar cementite during cold drawing of eutectoid steels // Procedia Engineering. 2014. 81. P. 694-699.
9. Muskalski Z., Milenin A., Kustra P. The multi-scale FEM simulation of wire fracture during drawing of perlitic steel // Materials Science Forum. 2008. 575 – 578. P. 1433-1438.
10. The Multi-Scale FEM Simulation of the Drawing Processes of High Carbon Steel / Milenin A., Muskalski Z., Wiewiуrowska S., Kustra P. // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2007. 23. P. 71-74.
11. Мультимасштабное моделирование структурно-фазовых превращений в стали при волочении / Константинов Д.В., Бзовски К., Корчунов А.Г., Кужиак Р., Пьетшик М., Ширяев О.П. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. Т.14. №3. С. 90–98.
12. Компьютерное моделирование процесса волочения проволоки из перлитной стали с учетом микроструктурного строения / Д.В. Константинов, А.Г. Корчунов, О.П. Ширяев, М.В. Зайцева // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2017. Т. 17, № 3. С. 106–114.
13. Исследование макро- и микромеханики деформирования перлитной стали в многостадийных технологиях производства арматурных канатов / Д.В. Константинов, А.Г. Корчунов, М.В. Зайцева, О.П. Ширяев, Д.Г. Емалеева // СТАЛЬ. № 7. 2018. С. 44-48.
14. Toribio J., Gonzalez B., Matos J. Microstructure and Mechanical Properties in Progressively Drawn Pearlitic Steel. Materials Transactions, 2014, vol. 55, pp. 93-98.