Odkształcanie stali Ti-IF z zastosowaniem bardzo dużych prędkości odkształcania

• Autorzy: Stefańska-Kądziela M. , Majta J.

Warianty tytułu

EN

High strain rate deformation of Ti-IF steel

• Konferencja: VI Konferencja Odkształcalność metali i stopów 22-25.11.2005; Bezmiechowa k/Leska, Polska
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz obliczeń modelowych procesów odkształcania stali Ti-IF (wolnej od atomów międzywęzłowych z mikrododatkiem Ti). Cechą charakterystyczną przeprowadzonych badań było zastosowanie bardzo dużych prędkości odkształcania. Do opisu naprężenia uplastyczniającego zastosowano model Zerilliego-Armstronga. Weryfikacją obliczeń modelowych przeprowadzono za pomocą testów osiowosymetrycznego ściskania z różnymi odkształceniami, temperaturami oraz prędkościami odkształcania. W tym celu wykorzystano symulator termomechaniczny Gleeble 3800, młot spadowy oraz maszyny wytrzymałościowe. Badano wpływ parametrów odkształcania zarówno na umocnienie, jak i na rozwój mikrostruktury odkształcanego materiału. Dokonano również oceny struktury dyslokacyjnej. Mikrostrukturę odkształconego materiału badano z wykorzystaniem mikroskopii optycznej oraz elektronowej. Prezentowane wyniki badań pokazują jak istotny wpływ na własności mechaniczne oraz dokładność analizy odkształcania z bardzo dużymi prędkościami ma właściwa ocena zarówno rozwoju mikrostruktury, jak i mechaniki plastycznego płynięcia. Opracowane wnioski zostaną wykorzystane w projektowaniu dalszych szczegółowych badań w celu rozbudowy istniejących modeli umocnienia metali i ich stopów w warunkach występowania bardzo dużych prędkości odkształcania.

EN

In the present study high strain rate deformation tests and computer simulation have been performed on Ti-IF steel (interstitialfree, Ti stabilized). Zerilli-Armstrong model was deduced with the results to describe the flow behavior. In order to verify the model and study effects of high strain rates on mechanical and microstructural behavior, we performed compression tests under various temperatures, strains and strain rate conditions. A series of high rate forming experiments are performed using thermomechanical simulator Gleeble, dropweight and servohydraulic compression testing machines. The development of the microstructure as well as mechanical response of the material affected by the deformation parameters were observed and analyzed. We evaluated the effects of variations in microstructure and dislocation structures evolution during loading in the material flow stress, followed by the optical and TEM microscopy analysis. The results presented in this study emphasize the significance of the role of both microstructure and mechanical response of materials in the dynamic regime. The preliminary analysis of present study enables to plan a very precise matrix of experiments in support of future modelling of the microstructure evolution and strain hardening of metals and alloys under the dynamic deformation loading conditions.

Słowa kluczowe

PL

stale Ti-IF; własności mechaniczne; odkształcanie z bardzo dużymi prędkościami; mikrostruktura

EN

Ti-IF steel; mechanical properties; high-strain-rate deformation; microstructure

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 50, nr 10-11
• Strony: 548--553
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Stefańska-Kądziela M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków

autor

Majta J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Kraków

Bibliografia

• 1. Campbell J. D., Ferguson W. G.: Philosophical Magazine 1970, s. 63.
• 2. Tanaka K., Nojima T.: Institute of physics, Conference Series 1979, nr 47, 166.
• 3. Sakino K. Shioń J.: Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. 1994, t. 60, nr 579A, s. 2561.
• 4. El-Magd E., Abouridouane M.: Influence of strain ratę and temperaturę on the compressive ductility of Al, Mg and Ti alloys. J. De Physique IV 2003, t. 110, s. 15.
• 5. Sakino K.: Strain rate dependency of dynamie flow stress of iron in wide strain rate range. Journal De Physique IV 2003, t. 110, s. 93.
• 6. Majta J., Żurek A. AT: Microstructure anddeformationofrrucroalloyed steels in the two-phase region. EPD Congress 2003. Extraction and Processing Division of The Minerals, Metals and Materials Society, ed. M.E.Schlesinger, TMS, San Diego, 2003, s. 63.
• 7. Żurek A. K., Majta J., Cerreta E., Trujillo C. P.: Experimental study of A36 steel spali fracture. Journal De Physique IV 2003, t. HO, s. 863.
• 8. Majta J., Żurek A. K.: Dynamie Behavior of IF steel in the Two-Phase Conditions. TMS annual meeting, 13-17.02.2005, San Francisco, s. 121.
• 9. Stefańska-Kądziela M., Majta J., Bator A., Muszka K.: Effectsof Strain Rate and Microstructure Refinement on Mechanical Properties of IF and HSLA Steels. Euromat 2005 European Congress on Advanced Materials and Processes 5-8.09.2005 Pragnę, Czech Republic.
• 10. Majta J., Stefańska-Kądziela M., Muszka K.: Modelling of Strain Rate Effects on Microstructure Evolution and Mechanical Properties of HSLA and IF-Ti Steels. The Joint Conference of HSLA Steels 2005 and ISUGS 2005 8-10.11.2005 Sanya, China [w druku].
• 11. Majta J., Stefańska-Kądziela M., Muszka K., Bator A.: High Strain Rate Behavior of Microalloyed Steels for Automotive Applications. 8th International Conference on Technology of Plasticity ICTP 2005 9-13.10.2005 Verona, Italy [w druku].
• 12. Zerilli F. J., Armstrong R. W.: Dislocation-mechanics-basedconstitutive relations for materiał dynamics calculations. Journal of Applied Physics 1987, t. 61, s. 1816.
• 13. Meyers M. A.: Dynamie Behavior of Materials. John Wiley and Sons, Inc., 1994.
• 14. Bator A., Stefańska-Kądziela M., Majta J..Muszka K.: Modelowanie naprężenia uplastyczniającego stali niskowęglowych i mikrostopowych odkształcanych w zakresie przemiany austenit-ferryt. Fizyczne i Matematyczne Modelowanie procesów obróbki plastycznej FIMM 2005, 20-21.05.2005 Warszawa, Wydaw. PW, 2005, (Pr. Nauk., Polit. Warszawska, Seria: Mechanika; z. 207), s. 13.
• 15. Stefańska-Kądziela M.. Majta J.: Modelling the dislocation hardening in microalloyed steels under warm working conditions. Materials Week 2002: The European Congress on Advanced Materials, their Processes and Applications, 30.09.-2.10.2002, Munich, Germany, proceedings: Werkstoffwoche-Partnerschaft GbR. Frankfurt, 2003 CD.
• 16. Stefańska-Kądziela M., Majta J., Muszka K.: Wpływ prędkości odkształcenia na umocnienie stali niskowęglowych i mikrostopowych. Fizyczne i Matematyczne Modelowanie procesów obróbki plastycznej FIMM 2005, 20-21.05.2005 Warszawa, (Pr. Nauk., Polit. Warszawska, Seria: Mechanika; z. 207), s. 19.