Ocena niestabilności plastycznej stali mikrostopowych odkształcanych z wykorzystaniem technik SPD

• Autorzy: Doniec K. , Muszka K. , Majta J. , Stefańska-Kądziela M.

Warianty tytułu

EN

Assessment of plastic instability in microalloyed steels after SPD deformation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Materiały o drobnoziarnistej strukturze wykazują wysokie własności wytrzymałościowe. Silne rozdrobnienie ziarn podwyższając wytrzymałość powoduje jednocześnie spadek własności plastycznych. W przypadku materiałów o strukturach silnie rozdrobnionych wykorzystanie właściwej oceny mechanizmów odkształcenia i umocnienia, pozwala na poprawę własności plastycznych. Ograniczoną zdolność do odkształceń plastycznych można skutecznie oceniać wykorzystując kryterium niestabilności plastycznej, tzw. kryterium Considére. Wartość odkształcenia równomiernego, wyznaczana w próbie jednoosiowego rozciągania jest efektem historii odkształcania, m.in. energii zmagazynowanej w postaci podstruktury dyslokacyjnej. W wyniku wyżarzania po silnym odkształceniu na zimno obserwuje się proces zmiany tej podstruktury w trwałą strukturę ultradrobnoziarnistą. W niniejszej pracy przedstawiono ocenę ilościową wpływu wielkości odkształcenia zmagazynowanego w procesie wieloosiowego ściskania (MaxStrain) na skuteczność oceny odkształcenia równomiernego z wykorzystaniem kryterium Considére. Modelowanie własności mechanicznych stali mikrostopowych przeprowadzono przy wykorzystaniu programu Abaqus Standard. Zgodność uzyskanych wyników symulacji komputerowej z wynikami doświadczalnymi potwierdza możliwość zastosowania zaproponowanego rozwiązania do oceny własności plastycznych materiałów otrzymywanych technikami SPD (Severe Plastic Deformation), w których wykorzystuje się silną akumulację odkształcenia.

EN

The grain refinement causes an improvement in the material strength, but on the other hand, the ductility decreases in ultrafine grained (UFG) materials (the materials with a grain size below 1�Ęm). Proper understanding of the deformation and strengthening mechanisms that control the mechanical response of UFG steels can be the way to improve their ductility. The loss of ductility corresponding to the plastic instability can be obtained from a true stress-true strain curve using Considere criterion. The uniform elongation in UFG steels increases with an increase of accumulated strain energy in deformed materials. Annealing of SPD-processed materials often leads to obtaining fully homogeneous structure with high angle grain boundaries. In this study, chosen results of modelling of the mechanical properties of SPD processed materials using commercial software Abaqus Standard are presented. A good convergence between the calculated and experimental results shows, that presented approach can be successfully applied to the assessment of plastic instability in microalloyed steels after SPD processing.

Słowa kluczowe

PL

stal ultradrobnoziarnista; stal mikrostopowa; próba rozciągania; własności mechaniczne; niestabilność plastyczna

EN

ultrafine-grained steel; microalloyed steel; tension test; mechanical properties; plastic instability; Considere criterion

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 77, nr 11
• Strony: 670--673
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Doniec K.

autor

Muszka K.

autor

Majta J.

autor

Stefańska-Kądziela M.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków,

Bibliografia

• 1. ABAQUS Analysis User’s Manual, Hibbitt, Karlsson&Sorensen, 2003, Pawtucket
• 2. Hansen N.: Hall–Petch relation and boundary strengthening, Scripta Materialia t. 51, (2004), s. 801
• 3. Khan A. S., Liang R.: Behaviors of three BCC metal over a wide range of strain rates and temperatures: experiments and modeling, Int. J. Plast., t. 15, 1999, s. 1089
• 4. Majta J.: Odkształcanie i własności. Stale mikrostopowe. Wybrane zagadnienia. AGH 2008
• 5. Majta J., Doniec K., Muszka K.: On the utilization of plastic instability criterion in ductility assessment of ultrafinegrained microalloyed steel, THERMEC’ 2009 Berlin, 25–29 August, 2009
• 6. Muszka K., Doniec K., Majta J.: Possibilities of the mechanical behavior modeling of structures after severe plastic deformation, Computer Methods in Materials Science t. 9, 2009, s. 85÷91
• 7. Song R., Ponge D., Raabe D., Kaspar R.: Microstructure and crystallographic texture of an ultrafine grained C-Mn steel and their evolution during warm deformation and annealing. Acta Materialia t. 53, 2005, s. 845
• 8. Szyndler D.: Problem odwrotny w zastosowaniu do identyfikacji parametrów procesów plastycznej przeróbki metali, Praca doktorska, AGH, Kraków 2001