Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

С. П. Галкин, профессор кафедры обработки металлов давлением, докт. техн. наук, эл. почта: glk-omd@yandex.ru
Ю. В. Гамин, доцент кафедры обработки металлов давлением, канд. техн. наук, эл. почта: y.gamin@mail.ru
А. С. Алещенко, доцент, канд. техн. наук, заведующий кафедрой обработки металлов давлением, эл. почта: judger85@mail.ru
Б. А. Романцев, профессор кафедры обработки металлов давлением, докт. техн. наук, эл. почта: boralr@yandex.ru

В аналитическом виде представлены формулы для расчета траекторных коэффициентов деформации при радиально-сдвиговой прокатке, позволяющие оценить градиентность деформационно-кинематического состояния металла в условиях геликоидального истечения. Установлен послойный характер изменения скорости течения металла, коэффициентов интенсивности и схем деформации. Получено выражение для оценки поворотной деформации. Приведены основные схемы настройки симметричных трехвалковых калибров, применяемые в клетях мини-станов радиально-сдвиговой прокатки (РСП). Представлены технические характеристики современной линейки мини-станов конструкции Московского института стали и сплавов. Описано принципиальное устройство рабочих клетей типа 30-70 и 90-220, существенно расширяющих размерный диапазон диаметров проката на мини-станах. Рассмотрены эффективные технологические решения на основе РСП, реализованные на практике. В частности, в области создания малозатратных технологий рециклинга и вторичного использования длинномерных машиностроительных деталей, снятых с эксплуатации. На примере клети 90-220 специальной конструкции показана возможность применения РСП для предварительной деформации непрерывнолитых заготовок в условиях действующего промышленного трубопрокатного агрегата ТПА-160 с трехвалковым раскатным станом.

1. Потапов И. Н., Полухин П. И. Технология винтовой прокатки. — М. : Металлургия, 1990. — 334 с.
2. Галкин С. П. Теория и технология стационарной винтовой прокатки заготовок и прутков малопластичных сталей и сплавов : автореф. дис. … докт. техн. наук. — М. : МИСиС, 1998. — 41 c.
3. Gamin Y. V., Muñoz Bolaños J. A., Aleschenko A. S. et al. Influence of the radial-shear rolling (RSR) process on the microstructure, electrical conductivity and mechanical properties of a Cu – Ni – Cr – Si alloy // Materials Science and Engineering : A. 2021. Vol. 822. P. 14.
4. Gamin Y. V., Akopyan T. K., Koshmin A. N. et al. Microstructure evolution and property analysis of commercial pure Al alloy processed by radialshear rolling // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2020. Vol. 20. No. 143.
5. Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Panin E. Formation of a gradient structure in austenitic stainless steel AISI 321 by radial-shear rolling // Journal of Materials Processing Technology. 2021. Vol. 316. P. 246–251.
6. Пат. 2293619 РФ. Способ винтовой прокатки / С. П. Галкин ; опубл. 20.02.2007.
7. Павлов И. М. Теория прокатки. — М. : Металлургиздат, 1950. — 610 с.
8. Galkin S. P., Romantsev B. A., Kharitonov E. A. Putting into practice innovative potential in the universal radial-shear rolling process // CIS Iron and Steel Review. 2014. Vol. 9, Iss. 9. P. 35–39.
9. Romantsev B. A., Galkin S. P., Mikhajlov V. K., Khloponin V. N., Koryshev A. N. Bar micromill. Steel in Translation. 1995. Vol. 2. P. 40–42.
10. Lezhnev S. N., Naizabekov A. B., Panin E. A. et al. Graded microstructure preparation in austenitic stainless steel during radial-shear rolling // Metallurgist. 2021. Vol. 64. No. 11-12. P. 1150–1159. DOI: 10.1007/s11015-021-01100-5.
11. Arbuz A., Kawalek A., Ozhmegov K., Dyja H., Panin E. et al. Using of radialshear rolling to improve the structure and radiation resistance of zirconium-based alloys // Materials. 2020. Vol. 13, Iss. 19. DOI: 10.3390/ma13194306.
12. Naizabekov A., Volokitina I., Lezhnev S. et al. Structure and mechanical properties of AISI1045 in the helical rolling–pressing process // Journal of Materials Engineering and Performance. 2020. Vol. 29, Iss. 1. P. 315–329. DOI: 10.1007/s11665-019-04536-8.
13. Naizabekov A. B., Lezhnev S. N., Arbuz A. S., Panin E. A., Koinov T. A. Simulation of radial-shear rolling of austenitic stainless steel AISI-321 // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. Vol. 54, Iss. 5. P. 1086–1094.
14. Stefanik A., Szota P., Mróz S. Analysis of the effect of rolling speed on the capability to produce bimodal-structure AZ31 alloy bars in the three-high skew rolling mill // Archives of Metallurgy and Materials. 2020. Vol. 65, Iss. 1. P. 329–335.
15. Pater Z., Tomczak J., Bulzak T., Wójcik L., Skripalenko M. M. Prediction of ductile fracture in skew rolling processes // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2021. Vol. 163. P. 16. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2021.103706.
16. Stefanik A., Szota P., Mroz S., Dyja H. Application of the three-high skew rolling to magnesium rods production // Materials Testing. 2016. Vol. 58, Iss. 5. P. 438–441. DOI: 10.3139/120.110876.
17. Stefanik A., Szota P., Mróz S., Dyja H. Analysis of the aluminum bars in three-high skew rolling mill rolling process // Solid State Phenomena. 2015. Vol. 220–221. P. 892–897. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.220-221.892.
18. Bajor T., Kulakowska A., Dyja H. Analysis of the rolling process of alloy 6005 in a three-high skew rolling mill // Materials. 2020. Vol. 13, Iss. 5. P. 892–897. DOI: 10.3390/ma13051114.
19. Naydenkin E. V., Mishin I. P., Ratochka I. V., Oborin V. A., Bannikov M. V. et al. Fatigue and fracture behavior of ultrafine-grained near β titanium alloy produced by radial shear rolling and subsequent aging // Materials Science and Engineering : A. 2020. Vol. 300. P. 1–4. DOI: 10.1016/j.msea.2021.140968.

20. Mishin I. P., Naydenkin E. V., Ratochka I. V., Lykova O. N., Vinokurov V. A. et al. Effect of radial shear rolling and aging on the structure and mechanical properties of titanium alloy VT35 // Paper presented at the AIP Conference Proceedings. 2020. Vol. 2310, Iss. 1. DOI: 10.1063/5.0034081.
21. Romantsev B. A., Gamin Y. V., Goncharuk A. V. et al. Innovative equipment for producing cost-effective hollow billets for mechanical-engineering parts of small diameter // Metallurgist. 2017. Iss. 3-4. P. 217–222. DOI: 10.1007/s11015-017-0480-2.
22. Galkin S. P., Romantsev B. A., Borowikow A. New inline process for thermomechanical treatment of steel bars // CIS Iron and Steel Review. 2012. P. 5.
23. Галкин С. П., Романцев Б. А., Смердин В. Н., Аверьянов А. А., Некрасов М. В. Инновационная технология рециклинга насосных штанг с применением технологии и мини-станов радиально-сдвиговой прокатки в условиях ОАО «Очерский машиностроительный завод» // Инженерная практика. 2014. № 9. С. 58–61.
24. Галкин С. П., Романцев Б. А., Та Д. С., Гамин Ю. В. Ресурсосберегающая технология производства круглого сортового проката из бывших в употреблении осей подвижного железнодорожного состава // Черные металлы. 2018. № 4. С. 21–27.
25. Galkin S. P., Aleschenko A. S., Romantsev B. A. et al. Effect of preliminary deformation of continuously cast billets by radial-shear rolling on the structure and properties of hot-rolled chromium-containing steel pipes // Metallurgist. 2021. Vol. 65. P. 185–195. DOI: 10.1007/s11015-021-01147-4.
26. Iskhakov R. V., Gamin Y. V., Kadach M. V., Budnikov A. S. Development of radial-shear rolling mill special stands for continuous cast billets deformation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 966, Iss. 1. DOI: 10.1088/1757-899X/966/1/012074.