Московский политехнический университет, Москва, Россия:

Е. А. Галактионова, магистрант кафедры обработки материалов давлением и аддитивных технологий (ОМДиАТ), эл. почта: ekgalaktionova1@mail.ru
Ле Чунг Зунг, аспирант кафедры ОМДиАТ, эл. почта: sea.lawyer.vn@gmail.com
Ю. К. Филиппов, профессор кафедры ОМДиАТ, докт. техн. наук, эл. почта: yulianf@mail.ru
Д. А. Гневашев, и. о. зав. кафедрой ОМДиАТ, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: dengnevashev@mail.ru

Исследована и установлена зависимость между твердостью деформированного металла и интенсивностью напряжений при пластическом деформировании. Построен тарировочный график зависимости твердости от величины деформации для стали 20, позволяющий прогнозировать свойства деталей, получаемых методами холодной объемной штамповки. В настоящее время применяют устаревшие методы и трудоемкие  технологиипроизводства на металлорежущем оборудовании с предварительной штамповкой и с большим количеством отходов металла. Деталь «ступица» для диска сцепления автомобиля изготавливают из двух заготовок (бобышки и фланца) неразъемным способом соединения методом холодной объемной штамповки с последующей механической обработкой. Для определения зависимости твердости от интенсивности деформации и напряжения и построения тарировочного графика проведены эксперименты по сжатию образцов из исследуемого металла. Хорошая смазка по торцам образца (периодически заменяемые прокладки из полиэтиленовой пленки в комбинации с машинным маслом) обеспечивает линейное напряженное состояние. Показатель напряженного состояния K = 0,33. Показатель Лодэ – Надаи μ$ = 1. Для уменьшения бочкообразности по высоте образцов отношение начальных размеров находится в пределах 2 ≥ h₀/d₀ ≥ 1.Исследование проведено для стали 20; заготовка — прокат стальной горячекатаный круглый. При значении накопленной деформации от e = 0,4–0,5, твердость стали 20 соответствует твердости стали 35 в исходном состоянии, что дает возможность обоснованной замены металла для штамповки деталей.

1. ГОСТ 1050–2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. — Введ. 01.01.2015.
2. Дель Г. Д. Технологическая механика. — М. : Машиностроение, 1978. — 174 с.
3. ГОСТ 25.503–97. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. — Введ. 01.07.1999.
4. Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. — М. : URSS, 2010. — 444 с.
5. Типалин С. А., Шпунькин Н. Ф., Никитин М. Ю., Типалина А. В. Экспериментальное исследование механических свойств демпфирующего материала // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. 2010. № 1. С. 166–170.
6. Filippov Yu. K., Kalpin Yu. G., Ragulin A. V., Zaicev A. G. Research of deformation and stress state schemes for steel hardness // Papers of the International Conference. New developments in forging technology 2013, MAT INFO Werkstoff – Informations gesellschaft (Frankfurt am Main). 2013. P. 281–291.
7. Марковец М. П. Определение механических свойств металлов по твердости. — М. : Машиностроение, 1979. — 192 с.
8. ГОСТ 2590–88. Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент. — М. : Издательство стандартов, 2003.
9. А. с. СССР № 1578567, МКИ G01N 3/04. Образец для механических испытаний / Ю. Г. Калпин, Ю. А. Миропольский, Ю. К. Филиппов и др.; заявл. 21.06.1988 ; опубл. 15.07.1990.
10. Шаталов Р. Л., Лукаш А. С., Зисельман В. Л. Определение механических свойств медных и латунных полос по показаниям твердости при холодной прокатке // Цветные металлы. 2014. № 5. С. 61–65.
11. Исаева А. Н., Ларин С. Н., Платонов В. И., Коротков В. А. Построение расширенной кривой упрочнения при помощи сжатия составных цилиндрических образцов // Черные металлы. 2022. № 3. C. 65–70.
12. Филиппов Ю. К., Галактионова Е. А., Ле Чунг Зунг. Исследование комбинированного процесса выдавливания полых деталей с фланцем: сборник научных статей по итогам работы Международного научного форума. — Москва, 2022. С. 164–171.
13. Tipalin S. A., Belousov V. B., Lyubetskaya S. I. Testing the cross-sectional microhardness in sheets with A 0.08% carbon concentration // Solid State Phenomena. 2021. Vol. 316. P. 269–275.
14. Tipalin S. A., Belousov V. B., Shpunkin N. F. Investigation of uneven properties of stainless steel 12Kh18N10T depending on the thickness of the sheet // Defect and Diffusion Forumthis. 2021. Vol. 410. P. 28–36.
15. ГОСТ 2789–73. Шероховатость поверхности. — Введ. 01.01.1975.
16. ГОСТ 9013–59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. — Введ. 01.01.1960.