Inverse analysis of a plane strain compression test results for the purpose of material mechanical and microstructural properties study

• Autorzy: Aksenov S. , Chumachenko E. Csc. , Kliber J. Csc. , Fabik R. Ph.D.

Warianty tytułu

PL

Analiza odwrotna wyników płaskiej próby ściskania jako propozycja studium właściwości mechanicznych i mikrostruktury

• Konferencja: The International Scientific Conference on the Plasticity of Materials (XVI, 2009, Zakopane, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Knowledge of mechanical and microstructural properties of a material is extremely important for performing the numerical analysis which is using for investigation of many metal-forming processes. The plain strain compression test (PSCT) is now generally accepted as one of the most reliable methods for the generation of flow stress data and microstructural investigation of flat rolling. However, the inhomogeneous character of deformation in local zones of a specimen makes it difficult to interpret the results of such tests. In this work, the inverse method has been applied for determination of flow-stress and microstructural data by analyzing of PCST results. A method for determination of static recrystallization kinetics parameters which makes it possible to take advantage of PSCT and at the same time reduce the number of experiments is presented. It based on the comparison of an average grain size in the local areas of a specimen with the thermo-mechanical characteristics obtained for these areas by finite element simulation. Thus, the parameters of static recrystallization (SRX) kinetics for the AISI304 stainless still at 1000 °C have been obtained by presented method from the results of five laboratory experiments.

PL

Znajomość mechanicznych i mikrostrukturalnych właściwości materiału jest niezmiernie ważna dla wykonywania analizy numerycznej w celu przewidywania efektów różnych procesów kształtowania metali. Prosta próba ściskania w płaskim stanie odkształcenia (PSCT) jest ogólnie przyjętą i jedną z najczęściej stosowanych metod wyznaczania charakterystyk naprężenia uplastyczniającego i przewidywania mikrostruktury dla procesu płaskiego walcowania. Jednakże niejednorodny charakter odkształcenia lokalnego ściskanej próbki stwarza trudności w interpretacji wyników tego rodzaju prób. W pracy przedstawiono zastosowanie metody analizy odwrotnej do przewidywania charakterystyk naprężenia uplastyczniającego oraz mikrostruktury oparte na analizie wyników prostej próby ściskania. Prezentowana metoda poprzez przewidywanie parametrów kinetyki rekrystalizacji statycznej umożliwia wykorzystanie zalet prostej próby ściskania, a tym samym ogranicza czas i liczbę niezbędnych doświadczeń. Jest to realizowane na podstawie porównania wielkości średniego ziarna w lokalnych strefach odkształcenia próbki ściskanej z charakterystykami stanów termomechanicznych panujących w tych strefach, wyznaczonymi przy zastosowaniu symulacji numerycznej metodą elementów skończonych (MES). W ten sposób zostały określone parametry kinetyki rekrystalizacji statycznej (SRX) dla stali nierdzewnej AISI 304 w temperaturze 1000 °C przy zastosowaniu prezentowanej metody dla pięciu prób laboratoryjnych.

Słowa kluczowe

EN

Plane Strain Compression Test; finite element method; AISI 304; Microstructure Development; Fraction Softening

PL

prosta próba ściskania; metoda elementów skończonych (MES); stal nierdzewna AISI 304; rozwój mikrostruktury; wyżarzanie zmiękczające

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 76, nr 8
• Strony: 555--557
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Aksenov S.

autor

Chumachenko E. Csc.

autor

Kliber J. Csc.

autor

Fabik R. Ph.D.

• Space research institute of Russian Academy of Sciences, Russia,

Bibliografia

• 1. Rao K. P., Prasad Y. K. D. V., Habvolt E. B.: Study of fractional softening in multi-stage hot deformation, Materials Processing Technology, 1998, pp. 166÷174
• 2. Kuziak R., Cheng Yi-Wen, Glowacki M., Pietrzyk M.: Modeling of the microstructure and mechanical properties of steels during thermomechanical processing, NIST Technical Note 1393, 2006
• 3. Lacey A. J, Loveday M. S., Mahon G. J., Roebuck B., Sellars C. M. and van der Winden M. R.: Measuring flow stress in hot plane strain compression tests. Measurement Good Practice Guide, 2002, No 27
• 4. Silk N. J., van der Widen M. R.: Interpretation of hot plane strain compression testing of aluminium specimens, Material Science and Technology, 1999, Vol.5, pp. 295–300
• 5. Kowalski B., Sellars C. M., Pietrzyk M.: Identification of rheological parameters on the basis of plane strain compression test on specimens of various initial dimensions, Computation Materials Science vol 35, 2006, pp. 92÷97