Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия:

Ю. Н. Логинов, профессор, Институт материаловедения и металлургии

ООО «ЕЗ ОЦМ – Инжиниринг», Верхняя Пышма, Россия:
А. А. Фомин, инженер-технолог, эл. почта: a.fomin@ezocm.ru

Целью работы является получение новых данных о реологических свойствах сплава ПлПдРдРу 81-15-3,5-0,5, используемого для применения в каталитических системах химической промышленности. В качестве базового метода испытаний применено растяжение проволоки на испытательной машине Instron 3365. Исследование выполняли в лаборатории механических испытаний ОАО «Екатеринбургский завод ОЦМ», для последующего волочения применяли маршруты обработки этого же предприятия. Сплав обладает невысоким уровнем пластических свойств, что не позволяет описать сопротивление деформации в широком диапазоне. Поэтому исследование разбили на два этапа. На первом этапе обрабатывали диаграмму нагружения, которая была записана системой специализированного программного обеспечения Bluehill Lite с установлением связи между истинными напряжениями и деформациями. Это позволяло получить информацию в диапазоне относительных удлинений, предшествующих началу образования шейки, т. е. до окончания режима одноосного нагружения. В качестве исходных образцов для первого этапа испытаний отобрали отрезки проволоки в отожженном состоянии (отжиг в воздушной среде в течение 30 мин при температуре 1000 ^оС) диаметром 1,21 мм с рабочей длиной образцов 100 мм. Скорость перемещения захватов на испытательной машине назначили 50 мм/мин, что соответствует скорости деформации 0,008 с^–1 в начале испытания и 0,010 с^–1 в момент разрыва образца. На первом этапе получили кривую упрочнения при деформации не более 12 %. Второй этап исследования основан на определении условного предела текучести, как напряжения, переводящего металл из состояния упругости в состояние пластичности в схеме одноосного нагружения. В опытах методом волочения ступенчато уменьшали диаметр проволоки с отбором образцов на диаметрах 1,21, 0,99, 0,82, 0,67 и 0,51 мм при значениях степени деформации 0,401, 0,778, 1,182, 1,728, что отвечает относительным удлинениям 33, 54, 69 и 82 % соответственно. Практическая ценность полученных результатов состоит в возможности использования полученных зависимостей и аппроксимированных данных для постановки и решения конкретных краевых задач обработки металлов давлением, например методом конечных элементов.

Работа выполнена при финансовой поддержке постановления Правительства Российской Федерации № 211, контракт № 02.А03.21.0006.

1. Полухин П. И., Гун Г. Я., Галкин А. М. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. — М. : Металлургия, 1983. — 352 с.
2. Loginov Yu. N., Yermakov A. V., Grohovskaya L. G., Studenok G. I. Annealing characteristics and strain resistance of 99.93 wt. % platinum // Platinum Metals Review. 2007. Vol. 51, No. 4. P. 178–184.
3. Логинов Ю. Н., Ермаков А. В., Гроховская Л. Г., Студенок Г. И. Условия разупрочнения и сопротивление деформации платины // Цветные металлы. 2006. № 6. С. 85–88.
4. Логинов Ю. Н., Фомин А. А. Влияние эффекта дисперсного упрочнения платинородиевого сплава на характеристики упрочнения // Иннова ционные технологии в металлургии и машиностроении : мат. 6-й межд. молодежной научно-практической конференции «Инновационные технологии в металлургии и машиностроении. Уральская научно-педагогическая школа имени профессора А. Ф. Головина», Екатеринбург, 29 октября – 1 ноября 2012 г. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2012. — С. 51–54.
5. Murakami T., Sahara R., Harako D., Akiba M., Narushima T., Ouchi C. The effect of solute elements on hardness and grain size in platinum based binary alloys // Materials Transactions. 2008. Vol. 49, No. 3. P. 538–547.
6. Biggs T., Taylor S. S., Van Der Lingen E. The hardening of platinum alloys for potential jewellery application // Platinum Metals Review. 2005. Vol. 49, No. 1. P. 2–15.
7. Xin Hu, Yuantao Ning, Liangwei Chen, Qingnan Shi, Chaoguang Jia. Physical properties and application performance of platinum-palladium-rhodium alloys modied with cerium // Platinum Metals Rev. 2012. Vol. 56, No. 1. P. 40–46.
8. Yi-min Guan, Si-yong Xu, Jin-xin Guo, Guo-yi Qin. Hardening behavior of Pt–Ti microalloys // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 645. P. 34–37.
9. Улыбышева Л. П., Тыкочинский Д. С. Рациональное использование платиновых металлов в производстве стеклянного волокна // Цветные металлы. 2012. № 5. С. 40–46.
10. Nakhoul R., Montmitonnet Pierre, Legrand N. Manifested flatness defect prediction in cold rolling of thin strips // International Journal of Material Forming. 2015. Vol. 8. P. 283–292.
11. Seoung-Bum Son, Young Kwang Lee, Suk Hoon Kang, Hee-Suk Chung, Jong Soo Cho, Jeong-Tak Moon, Kyu Hwan Oh. A numerical approach on the inclusion effects in ultrafine gold wire drawing process // Engineering Failure Analysis. 2011. Vol. 18. P. 1272–1278.
12. ГОСТ 10446–80. Проволока. Метод испытания на растяжение. — М. : Издательство стандартов. — 6 с. — Введ. 1982–07–01.
13. ГОСТ 13498–2010. Платина и сплавы на ее основе. Марки. — М. : Стандартинформ, 2012. — 8 с. — Введ. 2011–09–01.
14. Felder E., Levrau C., Mantel M., Truong Dinh N. G. Identification of the work of plastic deformation and the friction shear stress in wire drawing // Wear. 2012. Vol. 286/287. P. 27–34.