ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, Россия:
В. Ф. Даненко, доцент, канд. техн. наук, зам. зав. кафедрой «Технология материалов»
Л. М. Гуревич, докт. техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Материаловедение и композиционные материалы», эл. почта: omd@vstu.ru
Р. Е. Новиков, аспирант кафедры «Материаловедение и композиционные материалы»

Методом конечно-элементного моделирования исследовано влияние масштабного фактора на деформированное состояние слоев металла деформационной зоны при волочении проволоки диам. 3,3 и 1,3 мм. Установлено более раннее достижение для каждого перехода конечных значений деформаций центральных слоев деформационной зоны в продольном и радиальном направлениях, а также повышение величины дополнительного сдвига приповерхностных слоев при волочении проволоки диам. 3,3 мм, способствующее увеличению сопротивления пластической деформации и снижению пластичности металла этих слоев. С ростом общего обжатия происходит снижение сопротивления пластической деформации периферийных слоев в результате повышения вклада знакопеременной деформации сдвига. Показано постоянство интенсивности степени линейной деформации, определяемой углом наклона соответствующих кривых к продольной оси, для средней части деформационной зоны в продольном и радиальном направлениях. Неравномерность деформации по поперечному сечению проволоки при волочении предложено оценивать сравнением интенсивностей степени продольной деформации центральных и периферийных слоев средней части деформационной зоны. При общем обжатии q_Σ ≤ 60 % превышение соотношения значений интенсивности степени продольной деформации центральных и периферийных слоев при волочении проволоки диам. 3,3 мм составляет 20–50 % по сравнению с проволокой диам. 1,3 мм, что свидетельствует об увеличении неравномерности деформации по объему металла. Экспериментально установлено повышение характеристик прочности и пластичности холоднотянутой проволоки диам. 1,3 мм по сравнению с проволокой диам. 3,3 мм. Различие значений микротвердости поверхностных и центральных слоев проволоки диам. 3,3 мм связано с влиянием неравномерности послойной деформации на структуру по объему металла.

1. Перлин И. Л., Ерманок М. З. Теория волочения. — М. : Металлургия, 1971. — 448 с.
2. Семавина А. Н. и др. О природе масштабного эффекта в холоднотянутой стальной проволоке // Физико-химическая механика материалов. 1979. Т. 15. № 2. С. 36–40.
3. Покачалов В. В., Терских С. А., Терских Д. С. Особенности изготовления арматурной проволоки из сорбитизированной катанки с учетом проявления масштабного эффекта // Обработка сплошных и слоистых материалов : межвуз. сб. науч. тр. Вып. 35. — Магнитогорск : МГТУ, 2008. — С. 68–73.
4. Харитонов В. А., Галлямов Д. Э. Анализ влияния способа деформации на уровень свойств стальной проволоки // Качество в обработке материалов. 2014. № 1. С. 42–47.
5. Griffiths B. J. Mechanisms of White Layer Generation With Reference to Machining and Deformation Processes // Transactions of the ASME. 1987. Vol. 109. P. 525–530.
6. Дзугутов М. Я. Пластичность, ее прогнозирование и использование при ОМД. — М. : Металлургия, 1984. — 64 с.
7. Бобарикин Ю. Л. и др. Деформационный критерий оптимизации маршрутов волочения тонкой высокоуглеродистой проволоки // Литье и металлургия. 2012. № 4(88). С. 101–106.
8. Сычков А. Б. и др. Особенности структурообразования в тонкой проволоке // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. 2017. Т. 15. № 2. С. 75–84.
9. Guo N., Song Bo, Luan B., Chen Z., Liu Q. Deformation bands in fully pearlitic steel during wire drawing // Science China Technological Sciences. 2014. Vol. 57, Iss. 4. P. 796–803.
10. Харитонов В. А., Столяров А. Ю. Совершенствование технологии производства высокопрочной проволоки для армирующих материалов автомобильных шин. — Магнитогорск : МГТУ, 2016. — 97 с.
11. Hosoda K., Asakawa M., Kajino S., Maeda Y. Effect of die semi-angle and multi-pass drawing on additional shear layer // Wire Journal. 2008. November. P. 68–73.
12. Поздеев А. А., Няшин Ю. И., Трусов П. В., Селянинов А. А. Исследование напряженно-деформированного состояния проволоки при волочении // Изв. вузов. Черная металлургия. 1980. № 10. С. 67–70.
13. Харитонов В. А., Таранин И. В. Направления повышения эффективности производства проволоки // Черные металлы. 2015. № 11. С. 31–37.
14. Даненко В. Ф., Гуревич Л. М. Влияние угла конуса волоки на напряженное состояние при волочении стальной проволоки // Известия ВолгГТУ. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. 2016. № 15(194). C. 63–68.
15. Гуревич Л. М., Даненко В. Ф., Волчков В. М., Булаева С. А. Осесимметричное и объемное моделирование волочения биметаллической проволоки // Известия ВолгГТУ. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. Волгоград. 2016. № 9 (188). C. 48–52.
16. Parvizi A., Pasoodeh B., Abrinia K. An analytical approach to asymmetrical wire rolling process with finite element verification // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016. Vol. 85, Iss. 1-4. P. 381–389.
17. Железков О. С., Малаканов С. А., Платов С. И. Напряженно-деформированное состояние и формоизменение при волочении шестигранных профилей из круглой заготовки // Черные металлы. 2016. № 12. С. 31–35.
18. Лурье А. И. Нелинейная теория упругости. — М. : Наука, 1980. — 512 с.
19. Даненко В. Ф., Гуревич Л. М., Трыков Ю. П., Волчков В. М., Никитин В. А. Моделирование процесса волочения биметаллической проволоки из углеродистой стали и стали 12Х18Н10Т // Черные металлы. 2013. № 10. С. 43–47.
20. Богатов А. А., Мижирицкий О. И., Смирнов С. В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. — М. : Металлургия, 1984. — 144 с.
21. Nagashima H., Yoshida K. Ductility improvement of high carbon steel by alternate wire drawing method // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. 2015. Vol. 70, Iss. 1. P. 29–35.
22. Гурьянов Г. Н., Яременко В. Н. Оценка неравномерности деформации проволочной заготовки в поперечном сечении // Изв. вузов. Черная металлургия. 2012. № 10. С. 17–21.
23. Губкин С. И. Теория обработки металлов давлением. — М. : Металлургиздат, 1947. — 352 с.