Luận án tiến sĩ kỹ thuật cơ khí nghiên cứu công nghệ ép chảy ngược thép hợp kim thấp độ bền cao để chế tạo ống chịu áp lực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ CÔNG THƢƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ BÙI KHẮC KHÁNH NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ ÉP CHẢY NGƢỢC THÉP HỢP KIM THẤP ĐỘ BỀN CAO ĐỂ CHẾ TẠO ỐNG CHỊU ÁP LỰC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Hà Tuấn TS Vũ Trung Tuyến Hà Nội – 2019 i Luận án tiến sĩ Kĩ thuật LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận án trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác! Hà Nội, ngày 24 tháng năm 2019 Nghiên cứu sinh Bùi Khắc Khánh TẬP THỂ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Hà Tuấn TS Vũ Trung Tuyến ii Luận án tiến sĩ Kĩ thuật LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể ngƣời hƣớng dẫn khoa học tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện, động viên suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Viện Nghiên cứu Cơ khí, lãnh đạo, chuyên viên Thầy Trung tâm đào tạo sau đại học Viện, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, lãnh đạo Khoa Cơ khí trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật Hƣng Yên có hỗ trợ kinh phí tạo điều kiện thời gian qúa trình học tập nghiên cứu Cảm ơn thầy cô Khoa Cơ khí đồng nghiệp đóng góp ý kiến, hỗ trợ tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Công nghệ (Bộ Quốc Phịng), Nhà máy khí Z183 - Bộ Quốc Phòng, Viện Khoa học vật liệu (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam), môn gia công áp lực trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực luận án Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tồn thể gia đình, bạn bè, ngƣời chia sẻ, động viên, giúp đỡ học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh Bùi Khắc Khánh iii Luận án tiến sĩ Kĩ thuật MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ .xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu luận án Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn: .3 Các điểm luận án Kết cấu luận án CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ ÉP CHẢY NGƢỢC THÉP CHẾ TẠO ỐNG CHỊU ÁP LỰC 1.1 Công nghệ chế tạo ống thép chịu áp lực 1.2 Một số phƣơng pháp chế tạo ống gia công áp lực 1.2.1 Phƣơng pháp dập vuốt 1.2.2 Phƣơng pháp miết 1.2.3 Phƣơng pháp cán 1.2.4 Phƣơng pháp ép chảy 11 1.3 Sự phát triển công nghệ ép chảy ngƣợc, ứng dụng chế tạo ống chịu áp lực 13 1.3.1 Sự phát triển công nghệ ép chảy ngƣợc 13 1.3.2 Ứng dụng công nghệ ép chảy ngƣợc chế tạo ống chịu áp lực 14 1.4 Kết nghiên cứu công nghệ ép chảy ngƣợc 15 1.4.1 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ ép chảy ngƣợc giới 15 1.4.2 Tình hình nghiên cứu công nghệ ép chảy ngƣợc Việt Nam 21 KẾT LUẬN CHƢƠNG 24 iv Luận án tiến sĩ Kĩ thuật CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG TẠO HÌNH VẬT LIỆU TRONG ÉP CHẢY NGƢỢC 25 2.1 Cơ sở lý thuyết biến dạng dẻo kim loại 25 2.1.1 Cơ sở vật lý biến dạng dẻo kim loại .25 2.1.1.1 Khái niệm phân loại trình biến dạng dẻo kim loại 25 2.1.1.2 Ứng suất đƣờng cong chảy 28 2.1.2 Cơ học trình biến dạng dẻo kim loại 29 2.1.2.1 Ứng suất 29 2.1.2.2 Biến dạng 30 2.1.2.3 Quan hệ ứng suất biến dạng biến dạng dẻo 31 2.2 Cơ sở lý thuyết hóa bền vật liệu sau trình biến dạng tạo hình 31 2.2.1 Hóa bền biến dạng .32 2.2.2 Các trình xảy biến dạng nóng 33 2.3 Cơ sở lý thuyết trình ép chảy ngƣợc kim loại 34 2.3.1 Khái niệm 34 2.3.2 Quan hệ lực hành trình ép chảy 35 2.3.3 Áp lực riêng chày lún vào phôi kim loại .35 2.3.4 Lực biến dạng ép chảy ngƣợc 37 2.3.5 Thông số cơng nghệ q trình ép chảy ngƣợc 39 2.3.6 Sự thay đổi cấu trúc tinh thể kim loại tạo hình trạng thái nóng 41 2.3.6.1 Sự thay đổi cấu trúc tinh thể kim loại rèn – dập nóng phơi thép đúc 41 2.3.6.2 Sự thay đổi cấu trúc tinh thể sau ép chảy ngƣợc thép trạng thái nóng .42 2.3.7 Sự hóa bền thép hợp kim thấp độ bền cao chi tiết sau ép chảy 43 2.4 Các yếu tố ảnh hƣởng trình ép chảy ngƣợc 45 2.4.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình ép chảy 45 2.4.2 Hệ số ép chảy .46 2.4.3 Ma sát trình ép chảy 46 2.4.4 Các yếu tố ảnh hƣởng khác trình ép chảy 47 2.4.5 Lựa chọn thơng số cho q trình khảo sát 49 KẾT LUẬN CHƢƠNG 52 v Luận án tiến sĩ Kĩ thuật CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH ÉP CHẢY NGƢỢC THÉP HỢP KIM TRẠNG THÁI NÓNG BẰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG SỐ 53 3.1 Mơ hình hóa q trình biến dạng dẻo thép trạng thái nóng 53 3.1.1 Các giả thiết .53 3.1.2 Mô hình biến dạng kim loại hợp kim trạng thái nóng 54 3.1.2.1 Phƣơng trình liên tục 54 3.1.2.2 Phƣơng trình cân 55 3.1.2.3 Phƣơng trình truyền nhiệt 55 3.1.2.4 Phƣơng trình thuộc tính 56 3.1.2.5 Phƣơng trình chảy dão 58 3.2 Thiết lập tốn mơ số q trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim trạng thái nóng 60 3.2.1 Ứng dụng mô số gia công áp lực 60 3.2.2 Trình tự xây dựng tốn mơ số 63 3.2.2.1 Mơ hình hình học 64 3.2.2.2 Mơ hình vật liệu 64 3.2.2.3 Mô hình lƣới phần tử 66 3.2.2.4 Điều kiện biên 67 3.3 Mơ q trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim thấp độ bền cao trạng thái nóng phần mềm mơ số .67 3.3.1 Chọn miền khảo sát cho thông số 67 3.3.2 Mô trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim khoảng I 72 3.3.2.1 Kết mô khoảng I 72 3.3.2.2 Phân tích kết mơ khoảng I 77 3.3.3 Mô trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim khoảng II 80 3.3.3.1 Kết mô khoảng II 81 3.3.3.2 Phân tích kết mơ khoảng II 89 3.4 Nghiên cứu ảnh hƣởng tỉ số (H/D) (d/D) đến lực ép mức độ biến dạng trình ép chảy ngƣợc 90 3.4.1 Khảo sát ảnh hƣởng H/D, d/D tới lực ép trung bình lớn 3.4.1.1 Khảo sát ảnh hƣởng H/D tới lực ép trung bình lớn vi Luận án tiến sĩ Kĩ thuật 92 93 3.4.1.2 Khảo sát ảnh hƣởng d/D tới lực ép trung bình lớn 93 3.4.1.3 Khảo sát ảnh hƣởng đồng thời tỉ lệ H/D d/D tới lực ép trung bình lớn 94 3.4.2 Khảo sát ảnh hƣởng H/D, d/D tới mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn 96 3.4.2.1 Khảo sát ảnh hƣởng H/D tới mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn 96 3.4.2.2 Khảo sát ảnh hƣởng d/D tới mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn 97 3.4.2.3 Khảo sát ảnh hƣởng H/D d/D tới mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn 98 KẾT LUẬN CHƢƠNG .101 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ÉP CHẢY NGƢỢC THÉP HỢP KIM TRẠNG THÁI NÓNG, ỨNG DỤNG CHẾ TẠO VỎ ĐỘNG CƠ ĐẠN CHỐNG TĂNG 103 4.1 Nghiên cứu thực nghiệm công nghệ ép chảy ngƣợc 103 4.1.1 Vật liệu thí nghiệm 103 4.1.2 Thiết bị thí nghiệm 107 4.1.3 Ép chảy ngƣợc thép hợp kim 30X3MΦ trạng thái nóng 109 4.2 Đánh giá, thảo luận kết đạt đƣợc sau thí nghiệm 112 4.2.1 Kết kiểm tra phôi sau ép chảy ngƣợc 112 4.2.2 Thảo luận kết đạt đƣợc phôi đầu vào .116 4.2.3 Thảo luận kết đạt đƣợc phôi sau ép chảy 117 4.3 Ứng dụng chi tiết sau ép chảy ngƣợc chế tạo vỏ động đạn chống tăng 120 4.3.1 Nguyên công dập vuốt: 120 4.3.2 Ngun cơng biến dạng – tóp miệng (vuốt côn) sản phẩm 121 4.3.3 Gia cơng cơ, hồn thiện sản phẩm 123 KẾT LUẬN CHƢƠNG 125 KẾT LUẬN CHUNG LUẬN ÁN .126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 vii Luận án tiến sĩ Kĩ thuật DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu/ Nội dung viết tắt Đơn vị d Đƣờng kính sản phẩm mm D Đƣờng kính ngồi sản phẩm mm H Chiều cao sản phẩm mm Chiều cao phơi mm Đƣờng kính phơi mm S Chiều dày vật liệu mm F Lực kéo tác dụng lên mẫu N Công biến dạng KJ Công ma sát bề mặt côn KJ Nhiệt độ nung C Nhiệt độ nóng chảy vật liệu C Lực ép N Lực ép lớn N T v Vận tốc mm/s E Mô đun đàn hồi dọc φ Mức độ biến dạng logarit N/ Mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn μ Hệ số ma sát  Ứng suất tiếp n Số mũ hóa bền k Ứng suất chảy MPa  Ứng suất pháp MPa Chuyển vị MPa bề mặt tiếp xúc υ Hệ số poisson η Độ nhớt Ứng suất chảy vật liệu G Mô đun đàn hồi trƣợt mm MPa N/ viii Luận án tiến sĩ Kĩ thuật Ký hiệu/ Nội dung viết tắt  Mật độ lệch b Vecter Burgers δ KHCN Giới hạn chảy (MPa) Giới hàn bền kéo (MPa) Độ dãn dài % Khoa học công nghệ KH&CNVN Khoa học công nghệ Việt Nam PPPTHH Phƣơng pháp phần tử hữu hạn PTVPTP Phƣơng trình vi phân phần PTHH Đơn vị Phần tử hữu hạn ix Luận án tiến sĩ Kĩ thuật DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng so sánh mô thực nghiệm lực ép 17 Bảng 2.1 Mức độ biến dạng cho phép số loại vật liệu trạng thái nguội 40 Bảng 3.1 Danh mục số phần mềm mô số 62 Bảng 3.2 Tiến trình chế tạo chi tiết sau ép chảy 69 Bảng 3.3 Bảng thông số mô phỏng, với D = D0 = 106mm (const) 70 Bảng 3.4 Bảng thơng số thí nghiệm mô bổ sung, với D= 106mm (const) 80 Bảng 3.5 Kết mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lực ép lớn mô 90 Bảng 4.1 Thành phần hóa học vật liệu 30X3MΦ .103 Bảng 4.2 Cơ tính vật liệu 30X3MΦ 103 Bảng 4.3 Thành phần hóa học thép sử dụng thực nghiệm 104 Bảng 4.4 Cơ tính vật liệu đề tài theo hai phƣơng vng góc phơi đầu vào 105 Bảng 4.5 Cơ tính vật liệu đầu vào (độ cứng, dai va đập) theo hai hƣơng vng góc 106 Bảng 4.6 Cơ tính vật liệu phơi ép chảy ngƣợc 113 x Luận án tiến sĩ Kĩ thuật Quan sát tổ chức tế vi ảnh kim tƣơng hình 4.36 hình 4.37 cho thấy vỏ động đạn chống tăng có tổ chức gồm mactenxit ram austenite dƣ [27, 86] Vùng màu tối mactenxit dạng tấm, phẳng rộng cạnh kéo dài, mactenxit tối màu bị chặn biên hạt austenite dƣ có màu sáng Hình 4.36 4.37 ảnh tổ chức theo hai phƣơng dọc trục vng góc với trục chi tiết ống cho thấy: tổ chức tế vi bao gồm pha, hạt nhỏ mịn, phân tán theo hƣớng dọc vng góc với trục Hình thái xếp tổ chức vật liệu tƣơng đối đồng hay tổ chức tế vi theo hai phƣơng gần giống Sau kiểm tra cấu trúc tế vi, vỏ động đƣợc đƣa thử áp suất để kiểm tra độ bền vỏ thân (thử tĩnh), áp suất thử 65 MPa đạt yêu cầu đƣợc đƣa sơn Tiếp sau sản phẩm đƣợc kiểm tra thử đốt để kiểm tra độ bền vỏ thân Quá trình tiến hành thử đốt nhƣ hình 4.39, kết đạt yêu cầu, vỏ động đạn chống tăng không bị giãn, nứt, đƣờng cong áp suất tƣơng đƣơng với đạn Nga sản xuất [20] Với sản phẩm trải qua đƣợc trình thử nghiệm nghiêm ngặt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đƣợc đƣa vào sử dụng thực tế 124 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật KẾT LUẬN CHƢƠNG Kết nghiên cứu thực nghiệm trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim trạng thái nóng ta rút số kết luận sau: - Phôi thép hợp kim đúc (điện xỉ + rèn) đƣợc chế tạo nƣớc làm phơi đầu vào cho q trình ép chảy ngƣợc tƣơng đƣơng với thép 30X3MΦ (theo CT 4543-71), có tính đẳng hƣớng, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Chi tiết ống sau ép chảy ngƣợc có tính tổ chức đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chế tạo vỏ động đạn chống tăng: + Cơ tính vật liệu tăng lên nhiều sau trình ép chảy: Giới hạn chảy 1049 MPa cao 2,98 ÷ 3,15 lần; giới hạn bền = =1205 MPa cao 2,08 ÷ 2,14; độ cứng trung bình từ 381 ÷ 385 HV cao gấp 2,44 ÷ 2,54 lần so với phôi đầu vào Điều chứng tỏ xảy tƣợng hóa bền vật liệu ép chảy ngƣợc thép trạng thái nóng + Tổ chức tế vi thép nhận đƣợc sau ép chảy ngƣợc có chuyển biến tổ chức từ peclit + ferit sang tổ chức mactenxit ram + austennite dƣ, hạt nhỏ mịn theo hai hƣớng dọc trục hƣớng vuông góc với trục, đảm bảo làm phơi đầu vào cho chế tạo vỏ động đạn chống tăng - Sản phẩm vỏ động đạn chống tăng sau chế tạo công nghệ ép chảy ngƣợc từ phôi thép đúc tiến hành kiểm tra yêu cầu kỹ thuật đƣợc thử áp suất đạt 65MPa, thử đốt đạt yêu cầu - Lựa chọn đƣợc thiết bị thực nghiệm, thiết bị kiểm tra đảm bảo độ xác, đạt yêu cầu kỹ thuật, xây dựng đƣợc sơ đồ tiến trình cơng nghệ chế tạo ống chịu áp lực ứng dụng sản xuất vỏ động đạn chống tăng phù hợp với điều kiện nƣớc 125 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật KẾT LUẬN CHUNG LUẬN ÁN Từ nội dung nghiên cứu kết đạt đƣợc luận án, đƣa kết luận sau: Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết sở ép chảy ngƣợc để chế tạo chi tiết dạng ống từ thép hợp kim thấp độ bền cao Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với mô số thực nghiệm nhằm xác định thông số công nghệ cho ép chảy ngƣợc tạo phôi cho chế tạo chi tiết dạng ống chịu áp lực thay cho nhập phôi thép Bằng mô số xác định đƣợc nhiệt độ phù hợp (T = C) cho trình ép, làm sở cho trình thực nghiệm ép chảy ngƣợc thép hợp kim trạng thái nóng Xác định đƣợc kích thƣớc bán kính cầu (R) mặt đầu phơi, thay phơi có lỗ hình nón cụt nhƣ thực tế sản xuất, giảm đƣợc tỷ lệ sai hỏng trình ép chảy ngƣợc Xây dựng đƣợc tốn mơ số, qua xử lý liệu mô cho kết nhƣ sau: - Đƣa đƣợc quy luật phân bố ứng suất, biến dạng đồ thị phân bố lực ép trình ép chảy ngƣợc Xác định đƣợc miền làm việc phù hợp tỉ số (d/D) (H/D) làm sở cho trình thực nghiệm, cụ thể: + Khi ép mức độ biến mỏng thành có tỉ số d/D = 0,77; 0,81 tiến hành ép với chiều cao H/D ≤ 3,6 lần + Khi ép mức độ biến mỏng có tỉ số d/D = 0,85 xảy tƣợng phá hủy phôi (ở mức 8%) trình khảo sát + Khi ép mức độ d/D = 0,89 - 0,93 sinh tƣợng “tập trung ứng suất”, vùng chết mở rộng Điều cho thấy ép mức độ biến mỏng thành d/D = 0,89 - 0,93 không phù hợp - Đã xây dựng đƣợc hàm số, đồ thị biểu diễn mối quan hệ (d/D); (H/D) với mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lớn lực ép lớn Từ phƣơng trình, đồ thị cho phép đánh giá mức độ ảnh hƣởng tỉ số (d/D); (H/D) đến mức độ biến dạng tƣơng đƣơng lực ép trung bình lớn 126 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật Qua nghiên cứu thực nghiệm cho kết nhƣ sau: - Kết nghiên cứu phôi thép đúc (phôi đầu vào) đƣợc chế tạo nƣớc cho thấy vật liệu có tính đẳng hƣớng cao, tính tổ chức đảm bảo yêu cầu kỹ thuật để phục vụ cho trình ép chảy ngƣợc chế tạo chi tiết ống chịu áp lực - Kết thực nghiệm ép chảy ngƣợc cho thấy: tính vật liệu tăng lên nhiều (giới hạn bền tăng lên tới 2,14 lần; độ cứng trung bình HV tăng lên tới 2,54 lần); có chuyển biến tổ chức từ peclit + ferit sang tổ chức mactenxit ram + austenite dƣ Chứng tỏ xảy tƣợng hóa bền trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim trạng thái nóng Vật liệu 30CrMoNi5 thép hợp kim đúc (tƣơng đƣơng với thép 30X3MΦ) Việt Nam sản xuất có hành vi ứng sử tƣơng đƣơng C Kết nghiên cứu ứng dụng cho thép hợp kim thấp độ bền cao nhóm Kết nghiên cứu thực nghiệm công nghệ ép chảy ngƣợc đƣợc ứng dụng để chế tạo vỏ động đạn chống tăng, khẳng định khả chủ động sản xuất để tạo chi tiết dạng ống chịu áp lực Việt Nam Hƣớng nghiên cứu Nghiên cứu nguyên nhân, chế phá hủy phơi q trình ép chảy ngƣợc thép hợp kim thấp độ bền cao Nghiên cứu hình thành cấu trúc, tổ chức vật liệu sau ép chảy ngƣợc 127 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Phan Nguyên Di (2002), Cơ học môi trường liên tục, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [2] Nguyễn Mậu Đằng (2006), Cơng nghệ tạo hình kim loại tấm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [3] Nguyễn Trọng Giảng, Nguyễn Đắc Trung, Nguyễn Tất Tiến (1998) Mơ hình hóa q trình ép chảy ống trạng thái nóng, tạp chí khoa học cơng nghệ - trƣờng đại học số 16 [4] Đinh Văn Hải (2014), Ứng xử - nhiệt vật liệu, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [5] Nghiêm Hùng (2007), Vật liệu học sở, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [6] Lê Trung Kiên, Lê Gia Bảo (2016), Thiết kế chế tạo khuôn dập, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [7] Bùi Khắc Khánh, Vũ Trung Tuyến, Nguyễn Trƣờng Huy, Lê Văn Thồi (2016), Nghiên cứu cơng nghệ chế tạo vỏ thân đạn R122, Tạp chí Cơ khí Việt Nam [8] Phan Thị Hà Linh, Nguyễn Đắc Trung (2016), Xác định kích thước hình học phơi ống cho nguyên công nhờ mô số, Kỷ yếu hội nghị khoa học cơng nghệ tồn quốc khí – động lực [9] Phạm Văn Nghệ, Nguyễn Nhƣ Huynh (2005), Ma sát bôi trơn gia công áp lực, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội [10] Phạm Văn Nghệ, Đinh Văn Phong, Nguyễn Mậu Đằng, Trần Văn Cứu, Nguyễn Trung Kiên (2008), Công nghệ dập tạo hình khối, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [11] Võ Trần Khúc Nhã (2008), Sổ tay lý thuyết cán kim loại, biên dịch từ tài liệu S.I.Xelikov Nhà xuất Hải Phòng [12] Lê Nhƣơng (1978), Kỹ thuật rèn dập nóng, Nhà xuất Cơng nhân Kỹ thuật [13] Nguyễn Tất Tiến (2004), Lý thuyết biến dạng dẻo kim loại, Nhà xuất Giáo dục [14] Nguyễn Tất Tiến, Nguyễn Đắc Trung (2004), Mô q trình ép chảy ngược chế tạo bình chứa khí cơng nghiệp, tuyển tập cơng trình Hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ 128 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [15] Nguyễn Văn Thái, Nguyễn Hữu Dũng, Phạm Quang Lộc, Bùi Chƣơng, Nguyễn Anh Dũng (2006), Công nghệ vật liệu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [16] Trần Việt Thắng (2005), Nghiên cứu công nghệ miết ép phục vụ chế tạo chi tiết có kết cấu đặc biệt, chịu áp lực cao sản xuất vũ khí, Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật, Trung tâm cơng nghệ – Tổng cục cơng nghiệp quốc phịng [17] Bùi Minh Trí (2005), Xác xuất thống kê quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [18] Nguyễn Đắc Trung, Lê Thái Hùng, Nguyễn Nhƣ Huynh, Nguyễn Trung Kiên (2011), Mô số trình biến dạng, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [19] Nguyễn Minh Vũ, Nguyễn Tất Tiến, Nguyễn Đắc Trung (2009), Lý thuyết dập tạo hình, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [20] Nghiên cứu công nghệ chế tạo vật liệu vỏ động đạn chống tăng, Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật, Tổng cục cơng nghiệp quốc phịng, Hà Nội 2016 Tiếng Anh : [21] Abrinia K and S.Orangi (2010), Numerical study of backward extrusion process using finite element method, School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, I.R.Iran [22] Abrinia K, K.Gharibi, An investigation into the backward extrusion of thin walled cans, Mechanical Engineering Department College of Engineering University of Tehran – Kargar Shomali St PO Box 11155/4563Tehran, I.R.Iran [23] Abaqus/Explicit: Advanced Topics5 - quasi - statics, Copyright 2005 Abaqus, Inc [24] Adnan Naama Abood, Ali Hasan Saleh, Muntadher AbdulZahra Hasan (2015) The Effect of Forming Temperature on the Microstructure and Stress Distribution for Lead Babbitt Alloy in Hot Backward Extrusion Process, Industrial Engineering Letters, ISSN 2224-6096 , Vol.5, No.5, Pages 31- 40 [25] ASM Handbook (1992), Alloy Phase Diagrams, Volume 3, ASM International [26] ASM Handbook (1988), Forming and Forging, Volume 14, ASM International [27] Bai-liang ZHUANG, Zhong-de SHAN, Chao JIANG, Xin-ya LI (June 2014) Control over Mechanical Properties and Microstructure of BR1500HS Hot-stamped Parts, Journal of Iron and Steel Research, International Volume 21, Issue 6, Pages 606-613 129 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [28] Bakhshi-Jooybari M, M Saboori, S.J Hosseinipour, M Shakeri, A Gorji (2006) Experimental and numerical study of optimum die profile in backward rod extrusion, Journal of Materials Processing Technology 177, P 596–599 [29] Barisic B, Z Car, M Ikonc (2008), Analysis of different modeling approach at determining of backward extrusion force on ALCu5PbBi material, ISSN 0543-5846 Metabk 47(4) 313-316 [30] Barisic B, G Cukor, M Math (2004), Estimate of consumed energy at backward extrusion process by means of modelling approach, Journal of Materials Processing Technology 153–154, Pages 907–912 [31] Branimir, Barisic, Nicolae, Ungureanu, Investigation of forming force at backward extrusion process on different aluminum materials, The international conference of the carpathian euro-region specialists in industrial systems th edition [32] Cheng Yang, Shengdun Zhao, (2013), Research on Combined Hot Extrusion Forming Process of Alternator Poles, Journal of Materials Science and Chemical Engineering, Pages 16-22 [33] Da-shan SUI, Fei CHEN, Pei-pei ZHANG, Zhen-shan CUI (November 2014) Numerical Simulation of Microstructure Evolution for SA508-3 Steel during Inhomogeneous Hot Deformation Process, Journal of Iron and Steel Research, International Volume 21, Issue 11, Pages 983-1064 [34] Dassault Systèmes Simulia Corp (2017), Abaqus Analysis User’s Guide [35] Davidson R.O, Research and development of materiel, Adquarters united states army materiel command washington, D C 20315, 31 July 1964 [36] Dejun Li, Yaorong Feng, Shengyin Song, Qiang Liu, Qiang Bai, Gang Wu, Neng Lv and Fengzhang Ren, (2015), Influences of Nb-microalloying on microstructure and mechanical properties of Fe–25Mn–3Si–3Al TWIP steel, Materials and Design 84, Pages 238-244 [37] Emin Softić, Emir Ńarić (2013), Load force prediction of semi-hot combined extrusion process using finite element simulation, 17th International Research/Expert Conference, Trends in the Development of Machinery and Associated Technology Pages 57-60 130 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [38] Godet S, P.J Jacques (2015), Beneficial influence of an intercritically rolled recovered ferritic matrix on the mechanical properties of TRIP- assisted multiphase steels, Materials Science & Engineering A 645 Pages 20-27 [39] Gilmar Cordeiro da Silva, Josộ Rubens Gonỗalves Carneiro, Andrộ Braganỗa Carvalho Franỗa, Sara Aida Rodrớgues Pulecio, (2013), Experimental and Numerical Simulation of the backward extrusion process for annealed steel AISI 1010, Mecânica Experimenta, Vol22, Pages 15-22 [40] Hong-yang LI , Yan-jing ZHANG, Wen-jun ZHAO, Zhi-fei GU, Xian-chao LI, Jin-long MA (2015), Macro and Micro Behaviors of Low Alloyed TRIP780 Steel with Different Biaxial Proportional Loading, Journal of Iron and Steel Research, International Volume 22, Issue 3, Pages 256–263 [41] Huijie Wang S.A, Min Lin, Bin lai, Minggang Zhu, Wei Pan, Wei Li (2012), Plastic deformation modeling of backward extrusion process for Nd–Fe–B ring magnets, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 324, Pages 1791–1794 [42] Hur K D, Y Choi, H.T Yeo (2003), A design method for cold backward extrusion using FE anaylysis, Finite Elements in Analysis and Design 40, Pages 173-185 [43] HuShichao, ZhangHenghua, WuXiaochun, MinYong and XuLuoping (2011), Flow stress behaviors of 30X3MΦ steel during hot compression, School of Materria is Science and Engineering Shanghai University, Shanghai Metals [44] Igor Kačmarčik, Dejan Movrin, Miroslav Plančak and Dragińa Vilotić, (2013), Preliminary investigation of cold forward, backward and radial extrusion of bimetallic billets, Journal for Technology of Plasticity, Vol 38, Number 2, P133-141; [45] Javanmard S.A.S, F Daneshmand, M M Moshksar and R Ebrahimi, (2011), Meshless analysis of backward extrusion by natural elemenht method, JST, Transactions of Mechanical Engineering, Vol 35, No M2, P 167-180 [46] Jong-Taek Yeom, Jeoung Han Kim, Jae-Keun Hong, Nho-Kwang Park, and Chong Soo Lee (2011), Prediction of Microstructure Evolution in Hot Backward Extrusion of Ti-6Al-4V Alloy, Hindawi Publishing Corporation orporation Journal of Metallurgy Volume 2012, Article ID 989834 [47] Junjia Cui, Chengxi Lei, Zhongwen Xing and Chunfeng Li (2012), Microstructure distribution and mechanical properties prediction of boron alloy 131 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật during hot forming using FE simulation, Materials Science and Engineering A 535, Pages 241-251 [48] Kai Zhang, Hao Yu, Jun-you Liu, Yan-xia Li, Jian Liu, Jia-liang Zhang (2015), Microstructure and property of a functionally graded aluminum silicon alloy fabricated by semi-solid backward extrusion process, Materials Science & Engineering A 624 Pages 229–238 [49] Kim E.-Z, S.-I Oh, Y.-S Lee, K.-H Na (2008), Backward can extrusion of ultra-fine-grained bulk Al–Mg alloy fabricated by cryomilling and hydrostatic extrusion, Joural of materials processing technology 201 Pages 163-167 [50] Klaus Siegert and Manfred Kammerer, Impact Extrusion Processes, TALAT Lecture 3502, Institut für Umformtechnik Universität Stuttgart [51] Le-yu ZHOU, Bo JIANG, Tian-hao CUI, Dan ZHANG, Jian-zhong HE, Yazheng LIU (2014), Effect of Strengthening Phase on Deformation Behaviour during Uniaxial Tension of Hot-rolled Dual Phase Steel, Journal of Iron and Steel Research, International Volume 21, Issue 12, Pages 1111-1115 [52] Li J.H, C.F Li (2004), The effect of backward extrusion on the whisker morphology of SiCw/6061AL, Journal of Materials Processing Technology 151, Pages 302–306 [53] Long H (2006), Quantitative evaluation of dimensional errors of formed components in cold backwar cup extrusion, Joural of materials processing technology 177, Pages 591-595 [54] Metal Forming Handbook (1998), Schuler (c) Springer-Verlag Berlin Heidelberg [55] Metal hand book 10th Edition (2003), Americal Society for Metals [56] MIŁEK T, B KOWALIK, B KULIŃSKI (2015), Evaluation of the possibility of performing cold backward extrusion of axisymmetrical thin-walled aluminum die stampings with square section, Archives of metallurgy and materials, Volume 60, Issue 4, Pages 3043-3049 [57] Ming-dong HUANG, Bao-yu WANG, Jing ZHOU (Jun 2015), Hot Stamping Parameters Optimization of Boron Steel Using a Response Surface Methodology Based on Central Composite Design, Vol 22, iss 6, P519 – 526 132 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [58] Miroslav Plancak, Dragisa Vilotic, Aljosa Ivanisevic, Dejan Movrin and Marko Krsulja (2012), Backward cold extrusion of aluminum and steel billets by non-circular punch, Transfer inovácií , Pages 179-182 [59] Miroslav Plančak, Dejan Movrin, Dragińa Vilotić, Zlatan Car, Aljońa Ivanińević, Igor Kačmarčik (2012), An analysis of non-axisymmetric backward extrusion, Technical Gazette 19, P 935-957 [60] Moroz B, S Stebunov, N Biba and K Mueller, Results of investigtion forward and backward extrusion with FEM Program Qform, Pages 1-9 [61] Mostafa Ketabch, Mohammad Amin Shafaat, Iman Shafaat and Iman Shafaat (2014), Effect of Cooling Rate on Mechanical Properties of 7075 Aiuminum Rods Extruded in Semisolid State, Journal of Engineering Materials and Technology, Vol 136, 021002-1 ÷ 021002-8 [62] Mutiu F Erinosho, Saheed O Ojo, Joseph S Ajiboye, Esther T Akinlabi (2015), Effect of Punch Diameters on Shear Extrusion of 6063 Aluminium Alloy, Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol II [63] Pawłowska B, R.E Śliwa (2015), Backward extrusion of aluminum alloy sections used in aircraft structural components, Archives of metallugy and materials, Volume 60, Isue4, Pages 2805-2511 [64] Plančak M, Barińić B, Car Z, Movrin D (2010), Influence of Punch Geometry on Process Parameters in Cold Backward Extrusion, International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies, American Institute of Physics 978-0-7354-0871 [65] Pulak, Pandey, Metal Forming Processes, http://paniit.iitd.ac.in/~pmpandey [66] Qiang Wang, Zhimin Zhang, Jianmin Yu, Yong Xue (2017), A novel backward extrusion process through rotating die and open punch, Procedia Engineering 207, Pages 383–388 [67] Rama Krishna Uyyuru, Henry Valberg (2006), Physical and numerical analysis of the metal flow over the punch head in backward cup extrusion of aluminium, Journal of Materials Processing Technology 172, Pages 312–318 [68] Robinson Henry, Mathias Liewald (2016), Numerical investigation of manufacturing hollow preforms by combining the processes backward cup extrusion and piercing, MATEC Web of Conferences 80, 10007 133 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [69] Romain Boman, Roxane Koeune and Jean-Philippe Ponthot (2014) Numerical Simulation of Double Cup Extrusion Test Using the Arbitrary Lagrangian Eulerian Formalism, Numerical Simulation of Couples Problem in Engineering Idelsohn S (Ed) Pages 29-53 [70] Sadough S.A , M R Rahmani, V Pouyafar (2010), Rheological behavior, microstructure and hardness of A356 aluminum alloy in semisolid state using backward extrusion process, Trans Nonferrous Met Soc China 20 Pages 906-910 [71] Sándor Pálinkás, János Tóth (2010), Experimental optimization of the die forging technology of pliers, Association of Metallurgical Engineers of Serbia AMES, P157-163 [72] Sathish R, S Vasanthakumar, S Sasikumar, M Yuvapparasath (2018), Ametal forming hot extrusion process, International Research Journal of Engineering and Technology , Volume, 05 Issue, Pagess 1712-1714 [73] Shatermashhadi V, B Manafi, K Abrinia, G Faraji, M Sanei (2014), Development of a novel method for the backward extrusion, Materials and Design S0261-3069(14)00391-4 [74] Sillekens W.H (1992), Backward Can Extrusion and Meterials Beheviour [75] Surinder Singh, Tarun Nanda (2013), Effect of Alloying and Heat Treatment on the Properties of Super Martensitic Stainless Steels, International Journal of Engineering Technology and Scientific Research, Volume 1, Issue [76] Taylan Altan, ERC/NSM, Ohio State UniversityGracious Ngaile, North Carolina State University,Gangshu Shen, Ladish Company (2005), Cold and Hot forging Fundamentals and Applications, ASM International@ Materials Park, OH 44073-0002 [77] Tomasz Miłek (2017), The analysis of distributions of effective strain and flow stress in longitudinal sections of cold backward extruded copper cans for different punch-face shape, ITM Web of Conferences 15, 07014 [78] Tomaž Pepelnjak, Mladomir Milutinović, Miroslav Plančak, Dragińa Vilotić Sańa Randjelović and Dejan Movrin (2016), The Influence of Extrusion Ratio on Contact Stresses and Die Elastic Deformations in the Case of Cold Backward Extrusion, Strojnińki vestnik - Journal of Mechanical Engineering 62, Pages 41-50 134 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật [79] Tomoyoshi Maeno, Ken-ichiro Mori, Yuki Ichikawa, Minoru Sugawara (2014), Prevention of seizure in inner spline backward extrusion by low-cycle oscillation using servo press, Procedia Engineering 81, Pages 1860 – 1865 [80] Thet Thet Cho, Sumio Sugiyama and Jun Yanagimoto (2016), Effect of Process Parameters of Backward Extrusion by Servo Press on Purification of A7075 Alloy under Semisolid Condition, Materials Transactions, Vol 57, No 8, Pages 1351-1356 [81] Wang Xinyun, Zhang Mao, Tang Na,Li Ning, Liu Lin, Li Jianjun (2013), A forming load prediction model in BMG micro backward extrusion process considering size effect, Physics Procedia 48, Pages146 – 151 [82] Wilhelm Rehbein, sabell Lange, Detlef Pazdzior (2015), Substitution of zinc stearate in cold extrution processes, goriva i maziva, 54, 4: 343-356 [83] Xin-hua HU, Zhi-heng WANG , Guan-jun BAO, Xiao-xiao HONG, Jun-yi XUE, Qing-hua YANG (2015), Influences of electric-hydraulic chattering on backward extrusion process of 6061 aluminum alloy, Trans Nonferrous Met Soc China 25, Pages 3056-3063 [84] Yong-Taek Im, Seong-Hoon Kang and Jae-Seing Cheon (2003), Finite Element Inventigation of Fiction Condition in a Ba, Journal of Manufacturing Science and Engineering, Vol 125, Pages 378 - 383 [85] Yousef Mazaheri, Ahmad Kermanpur, Abbas Najafizadeh and Navid Saeidi (2014), Effects of initial microstructure and thermomechanical processing parameters on microstructures and mechanical properties of ultrafine grained dual phase steels, Materials Science & Engineering A 612, Pages 54-62 [86] ZOU De-ning, HAN Ying, ZHANG Wei, FANG Xu-dong (2010), Influence of Temperring Process on Mechanical Properties of 00Cr13Ni4Mo Supermartemsitic Stainless Steel, Journal of Iron and Steel Research, International Volume 17, Issue 8, Pages 50-54 Tiếng Đức [87] Dipl.-Ing Jürgen Schemmel (2003), Beschreibung des Verformungs-, Festigkeitsund Versagensverhaltens von Komponenten im Kriechbereich unter instationärer Beanspruchung mit einem elastisch-viskoplastischen, Von der Fakultät Maschinenbau der 135 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật Universität Stuttgart zur Erlangung der Würde eines Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) genehmigte Abhandlung, Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart Tiếng Nga [88] ГОСТ 4543-71* : СТАЛЬ ЛЕГИРОВАННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ [89] СОКОЛОВ (1967) Н Л,"горячая штампоька вьдавливанием сталных деталей", издателвстьо "машиностроение",Москва [90] В.М.Александроь (2009), “Материаоьедение”, Кафедра: технолия конструкционных материалоь, Г.Архангельск [91] Николаев В.А., Жученко С.В., Васильев А.А,(2013), “Кинематические параметры прокатки при взаимном горизонтальном смещении валков”, Металлургическая и горнорудная промышленность [92] Справочные материалы для решения задалы для решения задач по курсу "Тепломассообмен" (2009), Федеральное агентство по образованию, Государственное образовательное учереждение высшего профессионального образования, "Ивановский государственный энергетический университет имени в.и ленина" 136 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ ThS Bùi Khắc Khánh, TS Vũ Trung Tuyến, ThS Nguyễn Trƣờng Huy, ThS Lê Văn Thoài (2016), Nghiên cứu cơng nghệ chế tạo vỏ thân đạn R122, Tạp chí Cơ khí Việt Nam số tháng số 12, trang 40-44 Nguyễn Hà Tuấn, Bùi Khắc Khánh, Vũ Trung Tuyến, Nguyễn Trƣờng Huy, Vi Thị Nhung ( 2018), Nghiên cứu công nghệ luyện thép 30X3MΦ từ thép phế liệu để sản xuất vỏ động đạn chống tăng, Tạp chí Khoa học Công nghệ Kim loại số 77, trang 37-42 Bùi Khắc Khánh, Nguyễn Hà Tuấn, Vũ Trung Tuyến, Phạm Văn Nghệ (2018), Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ số d/D H/D đến trình tạo hình chi tiết ống ép chảy ngược thép hợp kim trạng thái nóng mơ số, Tạp chí Cơ khí Việt Nam số tháng số 10, trang 70-77 Bui Khac Khanh, Nguyen Ha Tuan, Vu Trung Tuyen, Nguyen Truong Huy (2019), A reseach on manufacturing technology body shell of anti-tank rocket, Applied Mechanics and Materials, Vol 889, PP 131-139 (Bản thảo đƣợc báo cáo đăng Hội thảo quốc tế (2018), “The First International Conference on Material, Machines and Methods for Sustainable Development”, Pages 996-1003) 137 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật PHỤ LỤC Phụ lục I: Kết mô ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình ép chảy ngƣợc (2,4 ≤ H/D ≤ 3,6) Phụ lục II: Kết mô với trƣờng hợp: 2,4 ≤ H/D ≤ 3,6 Phụ lục III: Kết mô trƣờng hợp: 3,6 ˂ H/D ≤ 4.8 Phụ lục IV: Chƣơng trình thuật tốn xác định hàm số vẽ đồ thị thể mối quan hệ d/D, H/D tới mức độ biến dạng lực ép lớn 138 Luận án tiến sĩ Kĩ thuật