RSAU-MTAA
Electronic Library

     

Details

Title: РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКЕ = CALCULATION OF THE TEMPERATURE FIELD OF THE HARDENED LAYER DURING ELECTROMECHANICAL SURFACE HARDENING // АГРОИНЖЕНЕРИЯ. – 2022. – Вып. 2
Creators: ФЕДОРОВА Л.В.; Федоров С.К.; НГУЕН TАТ КИЕН; Иванова Ю.С.
Imprint: Москва: РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2022
Collection: Журнал «Агроинженерия»
Subjects: ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС — АПК; температурное поле; конечно-элементное моделирование; упрочнение втулок; электромеханическая поверхностная закалка; temperature field; finite element modeling; bushing hardening; electromechanical surface hardening
UDC: 621.785.545
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.26897/2687-1149-2022-2-59-64
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: All documents
Record key: RU/ЦНБ имени Н.И. Железнова/EPERIODIKA/EBPERIODIKA-20220425-54229

Allowed Actions: Read Download (2.6 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Основными направлениями поверхностной закалки при электромеханической обработке являются отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка (ОУЭМО) и электромеханическая поверхностная закалка (ЭМПЗ). Особенностями ЭМПЗ по сравнению с режимами ОУЭМО являются незначительная скорость обработки (0,6…1,4 м/мин), большая ширина контакта (до 5 мм), значительная сила электрического тока вторичной цепи (1200…3000 А). В исследовании с помощью программы продукта ANSYS Workbench представлена трехмерная модель для прогнозирования и определения температурных полей упрочненного слоя втулок из сталей У8 при ЭМПЗ. Проведено конечно-элементное моделирование процесса ЭМПЗ, состоящего из двух последовательных анализов: переходного прочностного анализа (Transient Structural) и переходного теплового анализа (Transient Thermal). При ЭМПЗ термомеханический цикл «Нагрев-выдержка-деформирование-охлаждение» осуществляется в закрытой зоне контакта инструмента и заготовки за сотые доли секунды. Установлено, что при ЭМПЗ по глубине упрочненной зоны формируется градиент температуры – интенсивное охлаждение поверхностного слоя, нагретого до 1559°С, в результате отвода тепла нижележащими слоями металла. После ЭМПЗ в зоне упрочнения формируется мелкодисперсный мартенсит. Результаты исследований позволяют разработать технологию ЭМПЗ поверхностного слоя втулок из стали У8 на основе режима упрочнения при следующих параметрах: скорость закалки – 1,2 м/мин, сила тока во вторичной цепи – 1600 А, напряжение вторичной цепи – 3 В; ширина – электроконтактного воздействия 4 мм; усилие прижатия инструментального ролика – 400 Н./The main methods of surface hardening during electromechanical processing (EMP) include finishing-hardening electromechanical processing (FHEMP) and electromechanical surface hardening (EMSH). EMSH, as compared with the FHEMP modes, features a slow processing speed (0.6…1.4 m/min), a long contact width of up to 5 mm, a significant electric current strength of the secondary circuit – 1200…3000 A. The article presents a three-dimensional model for predicting and determining the temperature fields of the hardened layer of U8 steel bushings during EMSH made in the ANSYS Workbench program. The authors carried out finite element modeling of the EMSH process consisting of successive transient structural strength analysis and transient thermal analysis. During EMSH, the thermomechanical cycle “heating – keeping – deformation – cooling” is carried out in the closed contact zone of the tool and the workpiece in hundredths of a second. It was found that during EMSH a temperature gradient is formed along the depth of the hardened zone as there is intensive cooling of the surface layer heated to 1559°C, as a result of heat removal by the underlying metal layers. After EMSH a fine-dispersed martensite is formed in the hardened zone. The study results are useful for developing the EMSH processing technology of the surface layer of bushings made of U8 steel based on the hardening mode with the following parameters: hardening speed of 1.2 m/min, the current strength in the secondary circuit of 1600 A, the secondary circuit voltage of 3 V; the width of the contact electric effect of 4 mm; the pressing force of the tool roller of 400 N.

Document access rights

Network User group Action
RSAU-MTAA CSL Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 230
Last 30 days: 11
Detailed usage statistics