Mapa procesu obróbki stali chromowej P91 o zawartości 9% Cr

• Autorzy: Pokluda T. , Kliber J.

Warianty tytułu

EN

Processing map of 9 % Chromium Steel P91

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie zjawiska rozpraszania energii podczas walcowania. Podane są zasady teoretyczne, jak też opis badań plastometrycznych, dynamiczny model materiału, teoria schematów oraz procedura ich tworzenia. Przedmiotem badań są próbki stali 9Cr, dla których wykonano badania własności plastometrycznych w plastometrze Gleeble. Badania zostały wykonane przy różnych odkształceniach (0,2; 0,5; 0,7), szybkościach odkształcania (0,1; 1; 10) i w temperaturze w zakresie 800–1260°C. Rozpraszanie energii jest charakteryzowane przez wielkość bezwymiarową, znaną jako skuteczność rozpraszania energii η, będącą głównym elementem dynamicznego modelu materiału – DMM. DMM określa obszary niestabilności i skupia się głównie na lokalizacji dynamicznej rekrystalizacji. Przetworzono dane otrzymane z plastometru, opisano procedury i obliczenia, prowadzące do utworzenia schematu rozpraszania i obróbki. Poza tym wskazano na możliwość użycia przybliżonych danych do szerszego zakresu temperatury i szybkości odkształcania. Zmierzone wartości zostały wykorzystane do obliczeń pozwalających na określenie parametru wrażliwości odkształcenia plastycznego m, wynikowej skuteczności rozpraszania η, jak również określenia parametru niestabilności plastycznej ξ. Na podstawie tych wielkości utworzono schematy rozpraszania 2D lub 3D oraz wynikowe schematy obróbki. Schematy te zostały wykonane w programie Golden Surfer. Ze względu na jednostajność uzyskanych wyników, zarówno doświadczalnych, jak i ekstrapolowanych, uzyskane ostateczne wielkości rozpraszania nie wykazują żadnych szczególnych obszarów, mogących wskazywać na naruszone rozpraszanie w zakresie stosowanych temperatur i szybkości odkształcania.

EN

The article is aimed at determination of energy dissipation during rolling. The theoretical principles are given, together with description of plastometric tests, dynamic material model, map theory and procedure for their creation. The subject of research are samples of 9Cr steel for which plastometric pressure tests on a Gleeble plastometer have been conducted. The tests were performed at different deformations (0.2; 0.5; 0.7) at strain rates (0.1; 1; 10) and temperatures of 800–1260°C. Energy dissipation is characterized by a dimensionless quantity, known as the efficiency of energy dissipation η, which is the main element of the dynamic material model - DMM. The DMM determines the regions of instability and is mainly focused on the localization of the dynamic recrystallization. Here the raw data from the plastometer are processed and the procedures and calculations leading to the compilation of dissipation and process map are described. Also the steps from the approximated data for a wider range of temperature and strain rate are mentioned. The measured values were used for calculations leading to the determination of the sensitivity parameter of the plastic deformation m, the resulting efficiency of dissipation η, but also to determination of the parameter of plastic instability ξ. From these figures the 2D or 3D dissipation maps and resulting process maps were compiled. The resulting maps were created in the Golden Surfer software. Because of the monotony of the results obtained, both raw and extrapolated, our final dissipation figures do not show any specific domains that would indicate impaired dissipation over the range of used temperatures and strain rate.

Słowa kluczowe

PL

stal; stal chromowa; obróbka stali; niestabilność plastyczna

EN

steel; dissipation efficiency; plastic instability

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 27, nr 3
• Strony: 179--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pokluda T.

• Technical University of Ostrava, Department of Materials Forming, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

autor

Kliber J.

• Technical University of Ostrava, Department of Materials Forming, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, 17. listopadu 15, 708 33 Ostrava-Poruba, Czech Republic

Bibliografia

• [1] Prasad Y.V.R.K., S. Sasidhara. 1997. Hot Working Guide: Compendium of Processing Maps. ASM International.
• [2] Prasad Y.V.R.K., K.P. Rao. 2008. “Processing maps for hot deformation of rolled AZ31 magnesium alloy plate: Anisotropy of hot workability”. Materials Science And Engineering A 487: 316–327.
• [3] Srinivasan N., Y.V.R.K. Prasad, P. Rama Rao. 2008. “Hot deformation behaviour of Mg-3Al alloy – A study using processing map”. Materials Science And Engineering A 476: 146–156.
• [4] Kliber J. 2001. “Computer simulation of hot forming efficiency, Part 1”. In conf proc. of Int. Conference Machine-Building and Technosphere at the Boundary of the XXI Century, September, 10-15, 2001, Sevastopol, Ukraine. 144–148.
• [5] Kliber J. 1997. “Počítačová simulace účinnosti při tváření za tepla – část I. W mat. konf. In. Mez. věd konference “Forming 97”, Rožnov pod Radhoštěm, 2–4.09.1997. 6–64.
• [6] Momeni A., K. Dehghani. 2011. “Hot working behavior of 2205 austenite-ferrite duplex stainless steel characterized by constitutive equations and processing maps”. Materials Science And Engineering A 528: 1448–1454.
• [7] Zhang M., F. Li, S. Wang, Ch. Liu. 2010. “Characterization of hot deformation behavior of a P/M nickel-base superalloy using processing map and activation energy”. Online: http://linkinghub.elsevier.com/ retrieve/pii/S092150931000777X. [Cit. 2016-04-13].
• [8] Zhang M., F. Li, S. Wang, Ch. Liu. 2010. “Characterization of hot deformation behavior of a P/M nickel-base superalloy using processing map and activation energy”. Materials Science and Engineer-ing A 527 (2010) 6771–6779.
• [9] Li H., M.Q. Li , X.Y. Zhang, J. Luo. 2010. “Characterization of the forgeability of 1Cr11Ni2W2MoV steel using processing map. Materials Science and Engineering A 527 (2010) 6505–6510.
• [10] Kim H.Y., H.C. Kwon, H.W. Lee, Y.T. Im, S.M. Byon, H.D. Park. 2008. “Processing map approach for surface defect prediction in the hot bar rolling”. Journal of materials process. technology 205: 70–80.
• [11] Ning Y., Y. Zekun, H. Guo, M.W. Fub, L. Hui, X. Xinghua. 2010. “Investigation on hot deformation behavior of P/M Ni-base superalloy FGH96 by using processing maps”. Materials Science and Engineering A 527: 6794–6799.
• [12] Ji G., F. Li, Q. Li, H. Li, Z. Li. 2010. “Development and validation of a processing map for Aermet100 steel”. Materials Science and Engineering A 527: 1165–1171.
• [13] Wu K., G. Liu, Hu B., Feng Li, Y. Zhang, Y. Tao, J. Liu. 2010. “Characterization of hot deformation behavior of a new Ni–Cr–Co based P/M superalloy. Materials characterization 61: 330–340.
• [14] Petruželka J., P. Sonnek. 2001. Analýza procesu tváření za tepla. Dynamický materiálový model. VŠB-TU Ostrava.
• [15] Zactruba J. 2011. “P91 Special alloy steel for high temperature application in power plants”. Online: http://www.brighthubengineering.com/power-plants/ 64886-the-workhorse-of-the-power-industryp91/. [Cit. 2016-04-11].
• [16] Kubina T., J. Kliber, L. Kunčická, M. Berková, J.Horsinka, J. Bořuta. 2013. “Determination of energy dissipation and process instability in various alloys on the basis of plastometric tests”. Metalurgija 3: 325–328.
• [17] Kubina T, J. Kliber, L. Kunčická. 2013. “Plotting of Processing Maps of P91 Steel and Ms70 Brass with Energy Dissipation and Instability Parameter Computation on the basis of Plastometric Tests”. W mat. konf. Metal 2013 Conference. Ostrava: Tanger Ltd: 456–460.
• [18] Horsinka, J. 2011. Praca magisterska, FMMI, VŠBTechnical University Ostrava.
• [19] Berková M. 2012. Praca magisterska, FMMI, VŠBTechnical University Ostrava.
• [20] Pokluda T. 2016. Praca magisterska, FMMI, VŠBTechnical University Ostrava.
• [21] Kliber J. 2009. “Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava”. Řada hutnická LII (3): 95–100.
• [22] Kliber J. 2016. “Dissipation of energy and instability process in various alloys based on plastometric test”. Materials Physics and Mechanics 25: 16–21.