Systems. Methods. Technologies 1 (37) 2018

Systems Methods Technologies. S.A. Mashekov et al. Structure and properties … 2018 № 1 (37) p. 36-44 36 УДК 669.715:539.89:539.24'25 DOI: 10.18324/2077-5415-2018-1-36-44 Структура и свойства алюминиевого сплава АД31 после прокатки в волнистых валках и продольно-клиновом стане С.А. Машек в 1 a , Б.Н. Абсадыков 3 b , Э.А. Тусупкалиева 1 c , А.С. Машекова 4 d , М.М. Акимбекова 1 e , М.Р. Мауленова 2 f 1 Институт промышленной инженерии Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, ул. Сатпаева, 22, Алма-Ата, Республика Казахстан 2 Институт инженерии высоких технологий Казахского национального исследовательского технического университета им. К.И. Сатпаева, ул. Сатпаева, 22, Алма-Ата, Республика Казахстан 3 Институт химических наук им. А.Б. Бектурова, ул. Ш. Уалиханова, 106, Алма-Ата, Республика Казахстан 4 Назарбаев Университет, пр. Кабанбай Батыра, 53, Астана, Республика Казахстан a mashekov.1957@mail.ru, b absadykov@mail.ru, c elatus78@mail.ru, d mashekovaaigerim@mail.ru, e akimbekova_2011@mail.ru, f maulenova_m@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-9577-2219, b https://orcid.org/0000-0001-7829-0958, c https://orcid.org/0000-0001-5287-113X , d https://orcid.org/0000-0001-6246-9494 , e https://orcid.org/0000-0002-8444-1860 , f https://orcid.org/0000-0003-3430-8102 Статья поступила 5.02.2018, принята 9.02.2018 В работе исследовано напряженно-деформированное состояние (НДС) заготовки при прокатке в волнистых валках (ВВ) и продольно-клиновом стане (ПКС). С помощью метода конечных элементов и программы MSC.SuperForge получены количест- венные данные и установлены основные закономерности распределения НДС, температуры при моделировании прокатки в ВВ и ПКС. Моделирование методом конечных элементов процесса прокатки в ВВ и ПКС с учетом параметров неоднородно- сти структуры показало, что, в зависимости от величин механических свойств включений, максимальные или минимальные значения интенсивности напряжений или деформаций сосредоточиваются в близлежащих от включений зонах. Приведены результаты исследований влияния количества проходов при прокатке полос в ВВ, а также единичных обжатий при прокатке полос в ПКС на параметры микроструктуры алюминиевого сплава АД31. Проведена сравнительная оценка размеров зерен ультрамелкозернистой структуры после прокатки полос в ВВ и ПКС. Представлены характерные параметры зеренной и дефектной структуры. Показано, что в листовом материале из алюминиевого сплава АД31 обеспечивается формирование однородной ультрамелкозернистой структуры, что обеспечивает повышение прочностных свойств сплава и сохранение хо- рошей пластичности. Ключевые слова: алюминиевый сплав АД31; прокатка; волнистые валки; интенсивная пластическая деформация; про- дольно-клиновый стан; напряженно-деформированное состояние; численное моделирование; интенсивность напряжений и деформаций; единичное обжатие. Structure and properties of aluminum alloy AD31 after rolling in helical rolls and longitudinal-wedge mill S.A. Mashekov 1 a , B.N. Absadykov 3 b , E.A. Tussupkaliyeva 1 c , A.S. Mashekova 4 d , M.M. Akimbekova 1 e , M.R. Maulenova 2 f 1 School of Industrial Engineering of Kazakh National Research Technical University under name of K.I. Satpayev; 22, Satpaev St., Almaty City, Republic of Kazakhstan 2 Engineering School of High Technologies of Kazakh National Research Technical University under name of K.I. Satpayev; 22, Satpaev St., Almaty City, Republic of Kazakhstan 3 Institute of Chemical Sciences under name of A.B. Bekturov; 106, Ualikhanov St., Almaty City, Republic of Kazakhstan 4 Nazarbayev University; 53, Kabanbay Batyr Ave., Astana, Republic of Kazakhstan a mashekov.1957@mail.ru , b absadykov@mail.ru, c elatus78@mail.ru, d mashekovaaigerim@mail.ru, e akimbekova_2011@mail.ru, f maulenova_m@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-9577-2219, b https://orcid.org/0000-0001-7829-0958, c https://orcid.org/0000-0001-5287-113X , d https://orcid.org/0000-0001-6246-9494 , e https://orcid.org/0000-0002-8444-1860 , f https://orcid.org/0000-0003-3430-8102 Received 5.02.2018, аccepted 9.02.2018 The stress-strain state (SSS) of the billet during rolling in helical rolls and a longitudinal-wedge mill is investigated. The finite ele- ment method and the MSC.SuperForge software have been used to obtain quantitative data and to establish the main regularities of the SSS and temperature distribution when modeling rolling in helical rolls and a longitudinal-wedge mill. Modeling by the finite element