Научная статья на тему 'СОСТОЯНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ - ОСНОВА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ'

СОСТОЯНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ - ОСНОВА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ Текст научной статьи по специальности «Металлургия»

CC BY
9
3
Поделиться
Ключевые слова
СОСТОЯНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ / РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ / ТЕХНОЛОГИЯ / СТАЛЬ / МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА / УПРОЧНЕНИЕ / ВОЗВРАТ / ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ / ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ / СВАРКА / STATE OF SUPERPLASTICITY / RESOURCE SAVING / TECHNOLOGY / STEEL / METAL SYSTEM / HARDENING / RETURN / ACTIVATION ENERGY / PRESSURE TREATMENT / WELDING

Аннотация научной статьи по металлургии, автор научной работы — Гвоздев Александр Евгеньевич, Кутепов Сергей Николаевич, Калинин Антон Алексеевич

Рассмотрено состояние сверхпластичности металлических систем основа ресурсосберегающих процессов обработки материалов. Представлены типы, критерии и основные соотношения сверхпластического деформирования. Проанализировано основное уравнение сверхпластического течения уравнение баланса процессов упрочнения и возврата. Приведено уравнение расчета энергии активации сверхпластической деформации. Указаны перспективные направления применения состояния сверхпластичности металлических гетерофазных и композиционных систем.

Похожие темы научных работ по металлургии , автор научной работы — Гвоздев Александр Евгеньевич, Кутепов Сергей Николаевич, Калинин Антон Алексеевич,

CONDITION OF SUPERPLASTICITY - THE BASIS OF RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES OF TREATMENT OF HIGHLY ALLOY STEELS AND HARDLY DEFORMABLE ALLOYS

The state of superplasticity of metal systems is considered the basis of resource-saving material processing processes. The types, criteria and basic relations of superplastic deformation are presented. The basic equation of the superplastic flow is analyzed the balance equation of the processes of consolidation and return. The equation for calculating the activation energy of superplastic deformation is given. Prospective directions of application of the state of superplasticity of metallic heterophase and composite systems are indicated.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «СОСТОЯНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ - ОСНОВА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ»

3. Коулз Ричард. Упаковка пищевых продуктов / пер. с англ.; под науч. ред. Л. Г. Махотиной. СПб: Изд-во: «Профессия» 2008. 310 с .

4. Ефремов Н.Ф. Тара и её производство: учебное пособие. М.: МГУП, 0000. 300 с.

5. Упаковка продуктов питания: учебное пособие / В.Е. Гуль [и др.]. М.: МГАПБ, 0996. 000 с.

Давыдов Иван Борисович, магистрант, svoryi@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет

PACKING DETAILS VARIOUS TYPES OF SINGLE-PIECE FOOD PRODUCTS

I.B. Davidov

Classification of piece food products, especially, the main types and indicators of quality of their packing, a field of application, the main types, types and properties ofpacking materials of the food industry, and also technologies of their receiving are considered.

Key words: packaging ofpiece food products, packaging materials of the food industry, equipment for packaging.

Davidov Ivan Borisovich, masters, svoryiagmail.com, Russia, Tula, Tula State University

УДК 600.74; 600.760; 600.77

СОСТОЯНИЕ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ - ОСНОВА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ СПЛАВОВ

А.Е. Гвоздев, С.Н. Кутепов, А.А. Калинин

Рассмотрено состояние сверхпластичности металлических систем - основа ресурсосберегающих процессов обработки материалов. Представлены типы, критерии и основные соотношения сверхпластического деформирования. Проанализировано основное уравнение сверхпластического течения - уравнение баланса процессов упрочнения и возврата. Приведено уравнение расчета энергии активации сверхпластической деформации. Указаны перспективные направления применения состояния сверхпластичности металлических гетерофазных и композиционных систем.

Ключевые слова: состояние сверхпластичности, ресурсосбережение, технология, сталь, металлическая система, упрочнение, возврат, энергия активации, обработка давлением, сварка.

Сверхпластичность в настоящее время принято определять как способность материалов деформироваться при растяжении до чрезвычайно высоких степеней деформации, демонстрируя при этом сильную

446

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

зависимость напряжения течения от скорости деформации, что является характерным признаком течения вязких металлов [1].

Согласно М.В. Грабскому [2] сверхпластичностью называют способность материалов к большим деформациям без нарушения внутренней сплошности, проявляющуюся при высоких гомологических температурах под влиянием напряжений, величина которых очень низкая и сильно зависит от скорости деформации.

А. А. Бочвар считает [3], что сверхпластичность - особое состояние, в котором сплав, состоящий из двух или более компонентов, проявляет при определённых температурно-скоростных условиях деформации гораздо большую пластичность, чем каждый из его компонентов.

На основе результатов, полученных А. А. Бочваром и З.А. Свидер-ской, а также на основе собственных экспериментов Г.В. Старикова [4] сформулировала основные признаки эффекта сверхпластичности у металлических сплавов при испытаниях на растяжение:

- очень высокие показатели удлинения,

- отсутствие ярко выраженной зоны локализации деформации на образцах (шейки),

- заметное снижение при этом сопротивления деформации.

Различают четыре основных вида сверхпластичности металлических материалов (рис. 1):

1) структурная сверхпластичность металла и сплава, обусловлена ультрамелкозернистой структурой при отсутствии фазовых превращений в твёрдом состоянии;

2) субкритическая сверхпластичность, возникающая вблизи температуры диффузионного фазового (полиморфного) превращения материала в твёрдом состоянии [5]. Она наблюдается как в изотермических условиях, так и при термоциклировании около температур фазового превращения и, как правило, слабо зависит от размеров исходного матричного зерна;

3) мартенситная сверхпластичность, появляющаяся в интервале температур бездиффузионного (мартенситного) превращения;

4) кластерная сверхпластичность, проявляющаяся в металлических сплавах с тонкодисперсными, ультрадисперсными, наноаморфными и наноструктурами.

К первому типу относится сверхпластичность, наблюдаемая при деформировании двух- и многофазных сплавов и неполиморфных металлов при постоянной гомологической температуре Тгом = Т/Тпл в интервале 0,5...0,85, где Тпл - температура плавления. Необходимым условием этого типа сверхпластичности является ультрамелкозернистая структура (размеры структурных составляющих до 10 мкм). Второй и третий типы характерны для полиморфных металлов или сплавов, претерпевающих фазовые превращения в твердом состоянии вблизи температуры диффузионного (полиморфного) превращения в изотермических условиях или при термо-

циклировании (второй тип сверхпластичности) или в интервале температур бездиффузионного (мартенситного) фазового превращения (третий тип сверхпластичности).

>4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

н

о О

5

и"

я и и с;

е;

С

Структурная ^рхпластичность а

л

н и о

Е

я и и

ГС

п

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С

Мартенситная сверхпластичность б

1

\

* > 1

1 ( У

1 у

а-у у

(иС

Субкритическая сверхпластичность

! / -л 1

!/ V 1 1 1

11 1 ■ 11 ч

11 и

11 II

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

и II

|[ н

и

!' '{

А 1 к 1 1

1кр

ГС

Кластерная сверхпластичность

в

г

Рис. 1. Схемы видов сверхпластичности: а - структурной; б - субкритической; в - мартенситной; г - кластерной, сплошные линии - обычное состояние (ожидаемая пластичность), пунктирные - состояние сверхпластичности

Четвертый тип сверхпластичности проявляется в сплавах с аморфной структурой, получаемых методами сверхбыстрой закалки из жидкого состояния, при их последующей деформации в интервале между температурами стеклования Тс и кристаллизации Тк, когда происходит снижение их вязкости на несколько порядков.

Наиболее исследованной является структурная сверхпластичность, которая проявляется в материалах при определенных термомеханических параметрах деформации. Основными факторами, влияющими на эффект структурной сверхпластичности, являются температура, скорость деформации, структура (параметры, характеризующие размеры структурных и фазовых составляющих) и схема напряженного состояния (параметры, связанные с инвариантами напряжений).

Оценка возможности применения деформации при субкритической температуре в промышленном производстве различного металлорежущего инструмента рассмотрена в работе [6]. Использование эффекта субкритической сверхпластичности создает благоприятные условия для штамповки

448

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

таких труднодеформируемых сталей, как быстрорежущие. В этом случае стали имеют высокую деформационную способность и малое сопротивление деформации и невысокие внутренние остаточные напряжения.

Критериальные условия состояния сверхпластичности формулируются для следующих величин характеристики пластичности материала е;пр или Лпр, сопротивления деформации о8 или т8 и коэффициента т:

т = d о / d^ё. (1)

На основе систематизированных экспериментальных данных [7, 810] можно утверждать, что совокупность критериальных значений этих величин определяет состояние сверхпластичности. Граничное значение коэффициента т = 0,3 определяет переход материала в сверхпластичном состоянии.

Для обычных конструкционных материалов зависимость напряжения вязкопластического течения от степени и скорости деформации описывается следующей зависимостью:

о, = АёП ■ ёт . (2)

Так как при сверхпластической деформации материал не упрочняется, поэтому, принимая в уравнении (2) степенной показатель упрочнения п = 0, получаем

о,=Аёт. (3)

Рассмотрим современные физические теории сверхпластичности, определяющие пластическую деформацию как процесс диффузионной и дислокационной ползучести и зернограничного скольжения [11, 12]. В моделях, выведенных для структурной сверхпластичности, скорость деформации отождествляется со скоростью ползучести, причем скорость сверхпластической деформации определяется скоростью аккомодационного процесса, в качестве которого выступает диффузионная и дислокационная ползучести [13]. Однако такие физические модели не объясняют некоторые экспериментально обнаруженные закономерности. В частности, согласно моделям диффузионной и дислокационной ползучестей должно происходить постепенное удлинение зерен, что находится в противоречии с одной из характерных черт сверхпластической деформации - сохранением почти равноосной микроструктуры. Они не объясняют и наблюдаемых при сверхпластичности больших деформаций, зернограничного скольжения, поворота зерен.

О.А. Кайбышев [14] показал, что зернограничное скольжение вносит основной вклад в общую деформацию сверхпластичных материалов. Поэтому модели зернограничного скольжения с соответствующими аккомодационными процессами являются, по-видимому, наиболее совершенными [11, 12].

В отличие от структурной сверхпластичности механизм деформации металлов и сплавов при фазовых превращениях менее исследован. Вероятно, что процессы, развивающиеся на границе «матрица-зародыш новой фазы», играют более весомую роль, нежели процессы, действующие на межзеренной границе матричной фазы.

В механике сплошных сред для количественного описания влияния структуры на реологическое поведение материалов в состоянии сверхпластичности используются уравнения состояния [15]:

Ф(о; X; Ок ;Т, т,...) = 0, (4)

где о - напряжение течения; - скорость деформации; Вк - совокупность параметров, характеризующих состояние структуры материала; Т - температура деформации; т - время.

Существует два подхода к синтезу уравнений состояния (4). Первый подход физический, основанный на физическом представлении о природе и механизмах сверхпластичности. В этом подходе макропараметры (наряжение течения, скорость деформации) определяются через элементарные характеристики структуры (тип и параметры решетки, вектор Бюр-герса, концентрация дефектов и т. д.). Другой подход - феноменологический, основанный на описании внешних признаков сверхпластичности без детализации с использованием механических моделей, отражающих те или иные свойства деформируемых материалов. Феноменологический подход привлекателен тем, что в нем используются простые и эффективные реологические модели.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Реологические модели, описывающие процесс деформации в широком интервале скоростей, предполагают существование нескольких механизмов деформации, действующих на разных стадиях. Первая стадия соответствует процессу ползучести, вторая - процессу сверхпластической деформации, третья - пластической деформации.

О.М. Смирнов [16] предложил реологическую модель упруго-вязкопластической среды, уравнение состояния которой имеет следующих вид:

* т

+КХ Ч /сч

а, = —-— ха„ , (5)

т

а 5 + кх в"

где а - пороговое значение интенсивности напряжений.

Данная модель описывает поведение сверхпластичных материалов на всех трех стадиях Б-образной кривой при постоянной температуре и неизменном структурном факторе.

Для практической реализации методики идентификации модели О.М. Смирнова требуется большое количество измерений. Автор [17], например, предлагает аппроксимировать сигмоидальную кривую сверхпластичности кубическим полиномом. Такой метод рационально применять при математическом моделировании технологических процессов об-

работки металлов давлением в условиях сверхпластичности с целью определения значений материальных констант для ряда моделей сверхпластичности.

Одним из основных условий проявления эффекта сверхпластичности металлических сплавов и соединений является условие равенства скоростей процессов деформационного упрочнения и процессов возврата [286]. Математически это условие можно записать следующим образом

1 (до 7 до 7 Л 1 д/ 7 1 до 7

— — ае +--ае >--— ае +---ат. (6)

о I де де ) / де од т

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Величина —

/

д/

де

ае - характеризует относительное уменьшение

площади поперечного сечения образца с увеличением степени деформации е при растяжении.

Величина — о

до

дт

ат - характеризует интенсивность развития релак-

сационных процессов, т. е. физическое разупрочнение образца.

Интенсивность развития релаксационных процессов — при сверх-

дт

пластичности чрезвычайно высокая, вследствие очень высокой диффузионной подвижности атомов в поликристалле.

Величина — - характеристика деформационного упрочнения, а де

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

до

величина

де

скоростного упрочнения.

Чтобы обеспечить компенсирование суммарного разупрочнения за время т при степени деформации е сверхпластичные материалы должны

обладать повышенными характеристиками деформационного д°

де

и ско-

ростного упрочнения

до

де

что обычно и наблюдается на практике.

Для оценки кинетики процесса возврата при сверхпластической деформации можно воспользоваться уравнением для релаксации напряжений [18]

[Ао(г) / от]2 = 1 - ехр(-М)п, (7)

где Ао(г) - разность между приложенным напряжением о(г) и напряжением течения от при сверхпластической деформации, МПа; г - длительность периода релаксации напряжения до величины от, с; К - константа

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

скорости процесса возврата, с ции;

п - показатель степени скорости релакса-

K = Koexp(-Q /RT), (8)

где К0 - средняя частота колебаний атомов в объеме фрагмента структуры, в которой происходит релаксация напряжений; Q - энергия активации. Величина К0 обратно пропорциональна величине активационного объема.

Для определения энергии активации Q при сверхпластической деформации любых сплавов с кристаллической структурой можно использовать уравнение, предложенное в работе [19]:

Q / RT = ln [DОГsb / kTe], (9)

где Q - энергия активации, кДж/моль; R - газовая постоянная (R = 8,31 Дж/мольхград); Т - температура, К; Dor - коэффициент диффузии, м2/с; s - напряжение течения, МПа; b - вектор Бюргерса, м; k - константа Больцмана (k = 1,38-10-23 Дж/мольхград); £ - относительная скорость деформации образца при растяжении, с"1.

А.С. Тихонов [20] рассматривает сверхпластичное состояние металлической системы как высокоактивированное с повышенной свободной энергией. Причинами повышенной свободной энергии могут быть такие дефекты кристаллической решетки, как межфазные и межзеренные границы, границы субструктурных элементов, вакансии и вакансионные петли, дислокации и их скопления, дефекты упаковки, примесные атомы. В технологии такое высокоактивированное состояние достигается механической, термической, термомеханической обработкой.

На протяжении более, чем столетних исследований структуры деформированных кристаллов в науке параллельно развиваются два основных направления исследований изменений структуры при деформации: 1) в монокристаллах и 2) в поликристаллах. Некоторые особенности протекания пластической деформации в монокристаллах отличаются от характера протекания пластической деформации в поликристаллах.

В настоящее время можно выделить четыре основных области пластической деформации (по шкале степеней деформации), при переходе через границы которых меняется как собственно подход к постановке задач исследования, так и подход к методическому обеспечению и анализу исследования структуры деформированных кристаллических материалов.

Первая область - область микропластической деформации (область деформаций, лежащую вплоть до нижнего предела текучести).

Вторая область - область "малых" пластических деформаций. Для большинства кристаллических материалов это - область от верхней границы области микропластической деформации (для ряда материалов от нижнего предела текучести) вплоть до значений степени деформации порядка 10%.

Третья область - область больших деформаций, на протяжении которой пластическая деформация в макромасштабе является устойчивой и равномерной. В этой области укладываются все интервалы деформации, где происходит явление атермического разупрочнения.

Четвертая область - действующие напряжения лежат вблизи предела прочности. Явление сверхпластичности металлов и сплавов реализуется в этой области предельно больших деформаций, когда исчерпан весь запас пластичности металла.

Таким образом специфика проявления эффекта сверхпластичности и особенности самой технологии сверхпластической формовки и сварки давлением, обеспечивающей получение готового изделия за одну-две формообразующие операции, требуют тщательного выбора технологических параметров и регулирования режимов формовки. Это практически невозможно без применения современных методов моделирования эффекта повышенной пластичности и сверхпластичности сталей, сплавов, керамических и композиционных материалов и исследования состава, структуры и свойств этих материалов [21 - 25].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Полученные результаты могут быть использованы при создании ресурсосберегающих процессов обработки материалов [26 - 30].

Работа выполнена по проекту №11.6682.2017/8.9.

Список литературы

1. Смирнов О.М. Особенности сверхпластической деформации железоуглеродистых сплавов // Известия высших учебных заведений. Чёрная металлургия. 2003. № 5 С. 36-41.

2. Грабский М.В. Структурная сверхпластичность металлов. М.: Металлургия, 1975. 270 с.

3. Бочвар А. А. Сверхпластичность металлов и сплавов. М.: Институт металлургии им. А. А. Байкова АН СССР, 1969. 24 с.

4. Сверхпластичность металлических материалов / М.Х. Шоршо-ров [и др.]. М.: Наука, 1973. 220 с.

5. Шоршоров М.Х., Тихонов А.С., Дрюнин М.Х. Релаксация напряжений в сверхпластичных сплавах // Механизмы релаксации в твердых телах. М., 1984. С. 240-251.

6. Использование эффекта субкритической сверхпластичности при изготовлении заготовок режущего инструмента / В.В. Малахов, Т.А. Буян-ская, А.Н. Ярцев, С.В. Матвеев, В.В. Андреев // Металловедение и термическая обработка металлов. 1996. №10.

7. Преображенский А. А. Магнитные материалы и элементы. М.: Высшая школа, 1976. 336 с.

8. Сакулевич Ф.Ю. Основы магнитно-абразивной обработки. Минск: Наука и техника, 1981. 328 с.

9. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967.

600 с.

10. Протодьяконов И.О., Марцулевич Н.А., Марков А.В. Явления переноса в процессах химической технологии. Л.: Химия, 1981. 264 с.

11. Перевезенцев В.Н. К теории высокой сверхпластичности // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 83. № 2. С. 77-82.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. Астанин В.В., Кайбышев О.А., Пшеничнюк А.И. К теории сверх-пластической деформации // Физика металлов и металловедение. 1997. Т. 84. № 6. С. 5-15.

13. Сверхпластичность промышленного алюминиевого сплава Д19 / В.К. Портной, О.В. Соловьева, В.С. Левченко, Ю.В. Шевнюк // Цветные металлы. 1995. № 3. С. 54-56.

14. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов М.: Металлургия, 1984. 264 с.

15. Анализ влияния структуры на формоизменение заготовки при листовой сверхпла-стической формовке / Е.Н. Чумаченко, М.А. Цепин,

A.В. Чекин, О.Н. Панина // Кузнечно-штамповочное производство. 2001. № 7. С. 3-7.

16. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверх-пластичности. М.: Машиностроение, 1979. 184 с.

17. Еникеев Ф.У. Определение параметров сигмоидальной кривой сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное производство. 2001. № 4. С. 18-22.

18. К определению энергии активации сверхпластической деформации при одноосном растяжении / М.Х. Шоршоров, А.Е. Гвоздев, И.В. Тихонова, А.В. Афанаскин // Труды Х Международной конференции «Взаимодействие дефектов и неупругие явления в твердых телах. ТулГУ. Тула, 2002. 226 с.

19. Сазонов Б.Г. Экстремальная диффузионная активность стали в состоянии предпревращения // Металловедение и термическая обработка металлов, 1990. № 7. С. 13-15.

20. Тихонов А.С. Эффект сверхпластичности металлов и сплавов. Вопросы теории и практическое применение. М.: Наука, 1978. 142 с.

21. Исследование быстрорежущей стали Р6М5 на сверхпластичность при растяжении: учебное пособие / А.В. Афанаскин, А.Е. Гвоздев,

B.В Моисеев, А.В. Кондрашина, Е.А. Роот. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. 23 с.

22. Гвоздев А.Е., Афанаскин А.В., Гвоздев Е.А. Закономерности проявления сверхпластичности сталей Р6М5 и 10Р6М5-МП // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 6. С. 32-36.

23. Круглов А. А, Еникеев Ф.У., Литфуллин Р.Я. Расчетная модель процесса сверхпластической формовки сферической оболочки из листового проката // Кузнечно-штамповое производство. 2000. № 10. С. 6-9.

24. Сафиуллин Р.В., Еникеев Ф.У. Расчет режимов сверхпластической формовки протяжной прямоугольной мембраны // Кузнечно-штамповое производство. 2001. № 3. С. 35-40.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

25. Гвоздев А.Е. Ресурсосберегающая технология термомеханической обработки быстрорежущей вольфрамомолибденовой стали Р6М5 // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. № 12. С. 2730.

26. Многоуровневый подход к проблеме замедленного разрушения высокопрочных конструкционных сталей под действием водорода /

B.П. Баранов, А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, Н.Н. Сергеев, А.Н. Чуканов // Материаловедение, 2017. № 7. С. 11-22.

27. Формирование пластических зон около сферической полости в упрочненных низкоуглеродистых сталях в условиях водородной стресс-коррозии / Н.Н. Сергеев, В. А. Терешин, А.Н. Чуканов, А.Г. Колмаков, А.А. Яковенко, А.Н. Сергеев, И.М. Леонтьев, Д.М. Хонелидзе, А.Е. Гвоздев // Материаловедение, 2017. № 12. С. 18-25.

28. Вариант определения максимального пластического упрочнения в инструментальных сталях / Г.М. Журавлев, А.Е. Гвоздев, А.Е. Чеглов, Н.Н. Сергеев, О.М. Губанов // Сталь, 2017. № 6. С. 26-39.

29. Противоизносные свойства пластичных смазочных композиционных материалов «ЛИТОЛ24-частицы гидросиликатов магния» / А. Д. Бреки, В.В. Медведева, Н.А. Крылов, А.Г. Колмаков, Ю.А. Фадин, А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, С.Е. Александров, Д.А. Провоторов // Материаловедение. 2017. № 3. С. 38-42.

30. Триботехнические свойства композиционного материала «алюминий-углеродные нановолокна» при трении по сталям 12Х1 и ШХ15 / А. Д. Бреки, Т.С. Кольцова, А.Н. Скворцова, О.В. Толочко,

C.Е. Александров, А.Г. Колмаков, А.А. Лисенков, А.Е. Гвоздев, Ю.А. Фа-дин, Д. А. Провоторов // Материаловедение. 2017. № 11. С. 37-42.

Гвоздев Александр Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, gwozdew.alexandr2013@yandex.ru Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,

Кутепов Сергей Николаевич, канд. пед. наук, доцент kutepov. sergei@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,

Калинин Антон Алексеевич, инженер, antony-ak@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

CONDITION OF SUPERPLASTICITY - THE BASIS OF RESOURCE-SA VING TECHNOLOGIES OF TREATMENT OF HIGHLY ALLOY STEELS AND HARDLY

DEFORMABLE ALLOYS

A.E. Gvozdev, S.N. Kutepov, A.A. Kalinin 455

The state of superplasticity of metal systems is considered - the basis of resource-saving material processing processes. The types, criteria and basic relations of superplastic deformation are presented. The basic equation of the superplastic flow is analyzed - the balance equation of the processes of consolidation and return. The equation for calculating the activation energy of superplastic deformation is given. Prospective directions of application of the state of superplasticity of metallic heterophase and composite systems are indicated.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Key words: state of superplasticity, resource saving, technology, steel, metal system, hardening, return, activation energy, pressure treatment, welding.

Gvozdev Aleksandr Evgen'yevich, doctor of technical sciences, professor, gwozdew.alexandr2013@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Kutepov Sergey Nikolaevich, candidate of pedagogical sciences, kutepov. sergei@mail. ru, Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,

Kalinin Anton Alekseevich, engineer, antony-ak@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 519.876.2

ПРОГНОЗНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРОДЕПАРАФИНИЗАЦИИ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТКА

АПРИОРНЫХ СВЕДЕНИЙ

Е.Д. Агафонов, А.В. Медведев, Н.Ф. Орловская, В.Р. Синюта,

Д.И. Ярещенко

Рассматривается задача моделирования процесса гидродепарафинизации в условиях неполной информации. Предложена схема вычислений прогнозов выходных переменных по известным входным. Здесь важным является настройка параметров размытости соответствующих непараметрических процедур. В этой связи рассмотрен прием определения наилучших значений этих параметров. Далее приводятся результаты численных расчетов, позволяющих судить о точности прогнозирования выходных переменных по известным входным. Для этого была сформирована экзаменующая выборка, которая и использовалась для оценки качества прогноза выходных переменных. Было проведено достаточно объемное численное исследование. В статье представлены лучшие и худшие результаты моделирования. Проведенные исследования позволяют судить о приемах улучшения непараметрических моделей и открывают путь к построению совершенствования управления процессом гидродепарафинизации.

Ключевые слова: углеводородный состав, дизельные топлива, низкотемпературные свойства, априорная информация, непараметрическая модель.

При организации производства низкозастывающих дизельных топ-лив всё большее распространение на нефтепереработывающих заводах (НПЗ) России находит технологический процесс каталитической гидроде-парафинизации в атмосфере водорода. При этом нормальные и