Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2024

Идентификатор DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-1-49-60

Ключевые слова: palladium, alloys, wire, long product rolling, drawing, power parameters, annealing, physical and mechanical properties, палладий, сплавы, проволока, сортовая прокатка, волочение, энергосиловые параметры, отжиг, физико-механические свойства

Аннотация: Разработка новых технологий производства длинномерных деформированных полуфабрикатов из сплавов драгоценных металлов, в частности сплавов на основе палладия, является актуальной задачей металлургического производства. Особенно это важно для получения изделий технического назначения, предназначенных для высокоточных электрических приборов и устройств, которые в настоящее время производятся за рубежом. В представленной работе решается задача по разработке технологии для получения проволоки из нового сплава на основе палладия с заданным комплексом физико-механических и эксплуатационных свойств. В первую очередь это достигается тем, что на основе патентного анализа имеющихся технических решений предложен и запатентован сплав палладия, предназначенный для термодеформационной обработки и получения проволочных контактов для передачи видеосигналов. Для разработки режимов деформации и определения силовых параметров в программном комплексе Deform-3D проведено моделирование с использованием аппроксимационной формулы для расчета временного сопротивления в зависимости от суммарной степени обжатия, которая была необходима для создания компьютерных моделей процессов сортовой прокатки и волочения. С их помощью были изучены особенности формоизменения металла, напряженно-деформированное состояние, определены силовые параметры этих процессов и проведена их оценка с позиций ограничения по допустимой загрузке оборудования, а также возможности разрушения заготовок при прокатке с использованием критерия Кокрофта-Латама. Для проверки адекватности работы компьютерных моделей были проведены экспериментальные исследования процессов сортовой прокатки и волочения, результаты которых дали возможность получить опытные образцы проволоки и изучить ее физико-механические свойства и структуру металла. Проведенные экспериментальные исследования процесса получения проволоки технического назначения из нового сплава палладия показали, что предложенные режимы обжатий позволяют получать проволоку диаметром до 0,5 мм с требуемым уровнем механических и электрических характеристик. Результаты проведенных исследований могут послужить базой для создания промышленной технологии с использованием оборудования, применяемого на заводах по обработке драгоценных металлов и их сплавов. The development of new technologies for the production of long-length deformed semi-finished products from precious metal alloys and, in particular, palladium-based alloys, is a currently relevant task of metallurgical production. This is especially important for manufacturing technical products designed for high-precision electrical appliances and devices that are currently manufactured abroad. The presented research solves the task of developing a technology for producing wire from a new palladium-based alloy with a given set of physical and mechanical, and operational properties. First of all, this is achieved, as based on a patent analysis of available technical solutions, the authors proposed and patented a palladium alloy designed for thermal deformation treatment and producing wire contacts for transmitting video signals. To develop reduction modes and determine force parameters, the DEFORM-3D software package was applied for simulation by an approximation formula for calculating ultimate tensile strength depending on the total degree of reduction, which was necessary to create computer models of the long product rolling and drawing processes. The models were used to study the features of metal shaping, and the stress and strain state, determine the power parameters of these processes and evaluate them from the standpoint of limiting the permissible load of equipment, as well as the possibility of workpiece fracture during rolling, using the Cockcroft-Latham criterion. To validate the computer models for adequacy, the authors carried out experimental studies on the long product rolling and drawing processes, whose results provided for a possibility of producing experimental samples of wire and study the physical and mechanical properties and the metal structure. The conducted experimental studies of the process of producing technical wire from a new palladium alloy have shown that the proposed reduction modes can be used to produce wire with a diameter of up to 0.5 mm and the required level of mechanical and electrical characteristics. The results of the conducted research can serve as a basis for developing an industrial technology using equipment available at plants for treatment of precious metals and their alloys.

Журнал: Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Выпуск журнала: Т.22, №1

Номера страниц: 49-60

ISSN журнала: 19952732

Место издания: Магнитогорск

Издатель: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова

• Сидельников Сергей Борисович (Сибирский федеральный университет)
• Лопатина Екатерина Сергеевна (Сибирский федеральный университет)
• Лопатин Владимир Александрович (Сибирский федеральный университет)
• Беляев Сергей Владимирович (Сибирский федеральный университет)
• Арнаутов Александр Дмитриевич (Сибирский федеральный университет)
• Дитковская Юлия Дмитриевна (Сибирский федеральный университет)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК