Численный анализ сортовой прокатки алюминиевого сплава 5754 на стане радиально-сдвиговой прокатки

Abstract

Представлен анализ влияния температуры и скорости вращения валков на изменение температуры, а также напряженно-деформированного состояния в алюминиевых стержнях из сплава серии 5ХХХ. Проведено численное моделирование процесса прокатки на стане радиально- сдвиговой прокатки при 300 и 350 °С при 50 и 100 об/мин. Было проанализировано влияние этих параметров на распределение температуры, интенсивность деформации, скорость деформации и гидростатическое давление. При проведении численного моделирования использовались реальные реологические свойства исследуемого алюминиевого сплава 5754. Из-за растягивающего напряжения, возникающего на оси прокатываемой заготовки, наиболее неблагоприятными параметрами прокатки можно считать температуру загрузки 300 °С и скорость вращения роликов 50 об/мин. При остальных параметрах наибольшие растягивающие напряжения возникают в слоях на поверхности контакта заготовки с валками. Исследования, проведенные в работе, стали началом разработки оптимальных условий для пластической деформации труднодеформируемых алюминиевых сплавов 5ХХХ. The article presents an analysis of temperature and roll rotation speed effect on temperature changes, as well as the stress-strain state in aluminum rods made of 5XXX series alloy. A numerical simulation of the rolling process at the radial-displacement mill at 300 and 350 °C at 50 and 100 rpm was carried out. The influence of these parameters on the temperature distribution, strain intensity, strain rate and hydrostatical pressure was analyzed. The real rheological properties of the studied 5754 aluminum alloy were used in the numerical simulation. The most unfavorable rolling parameters can be considered as a loading temperature of 300 °C and a rollers speed of rotation of 50 rpm due to the tensile stress arising on the axis of the rolled billet. The highest tension stresses with other variations of parameters occur in the layers on the contact surface of the billet with the rolls. The studies conducted in this work marked the beginning of the development of optimal conditions for the plastic deformation of difficultly deformed 5XXX aluminum alloys.