پیش بینی رفتار تغییرشکل گرم فولاد ضدزنگ ۳۰۴ با استفاده از معادله رفتاری جانسون-کوک

رفتار تغییر شکل گرم مواد به دلیل وابستگی به تغییرات کرنش، نرخ کرنش و دما دارای پیچیدگی قابل ملاحظه ای است. بنابراین پیش بینی رفتار ماده در این شرایط پر اهمیت است. برای پیش بینی رفتار تغییر شکل مواد در دمای بالا، معادلات رفتاری مختلفی توسعه داده شده است که یکی از مهم ترین آنها معادله رفتاری جانسون-کوک می-باشد. به منظور توسعه معادله رفتاری مناسب جهت پیش بینی دقیق رفتار ماده از آزمایش های مختلفی همچون کشش، فشارگرم و همچنین پیچش دما بالا استفاده می شود. آزمایش پیچش به دلیل عدم محدودیت اصطکاکی، قابلیت اعمال تغییر شکل یا کرنش های خیلی بالاتری را نسبت به آزمایش های فشار و کشش داراست. لذا در این تحقیق به بررسی رفتار کارگرم فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ با استفاده از آزمایش پیچش گرم پرداخته شده و معادله رفتاری جانسون-کوک مناسب برای آن توسعه داده شده است. برای این منظور آزمایشات در محدوده دمایی ۸۰۰-۱۰۰۰ درجه سانتی گراد و نرخ کرنش ۰۰۱/۰-۱ برثانیه و در کرنش های بالا تا حدود ۳ انجام شد. بررسی نتایج نشان داد که با افزایش دما و کاهش نرخ کرنش تنش سیلان شارش بطور محسوسی کاهش می یابد. در مکان-هایی از قطعه که کرنش به اندازه کافی اعمال شده است و دمای تغییرشکل بالاست، تبلور مجدد دینامیکی در ریزساختار مشاهده می گردد، در حالیکه به دلیل اختلاف کرنش در طول شعاع نمونه، ریزساختار قطعه تغییرشکل داده شده در طول شعاع نایکنواخت می باشد. معادله جانسون-کوک توسعه یافته با نتایج تجربی مقایسه شد که ملاحظه شد از دقت قابل قبولی در پیش بینی رفتار تغییرشکل گرم فولاد مورد بررسی برخوردار است.

کلیدواژه ها:

معادله رفتاری ، پیچش گرم ، جانسون-کوک ، فولاد ضد زنگ ۳۰۴ ، تنش سیلان