Numeryczna i fizyczna symulacja procesu spęczania na gorąco stali C45 podczas badań plastometrycznych na dylatomerze DIL 805 A/D

• Autorzy: Koczurkiewicz B. , Milenin A. , Laber K.

Warianty tytułu

EN

The numerical and physical simulation of the process of hot upsetting of steel C45 during plastometric tests on a DIL 805 A/D dilatometer

• Konferencja: Fizyczne i Matematyczne Modelowanie Procesów Obróbki Plastycznej. FIMM 2005/sympozjum (20-21.05.2005; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Procesy spęczania na gorąco podczas badań plastometrycznych charakteryzują się nierównomiernością odkształceń, co z kolei powoduje nierównomierność rozwoju mikrostruktury materiału. Nierównomierność odkształceń i mikrostruktury utrudnia fizyczne modelowanie rozwoju mikrostruktury w procesach przeróbki plastycznej. W pracy przeprowadzono numeryczne i fizyczne modelowanie procesu spęczania na gorąco próbki ze stali C45 w warunkach odkształcania na dylatometrze DIL 805 A/D. Numeryczna symulacja procesu spęczania na gorąco została przeprowadzona przy wykorzystaniu programu Forge 2D bazującego na metodzie elementów skończonych. W wyniku tych badań otrzymano między innymi rozkład odkształceń oraz prędkości odkształceń na przekroju spęczanego materiału. Fizyczne modelowanie procesu prowadzone było przy wykorzystaniu dylatometru DIL 805 A/D wyposażonego w przystawkę plastometryczną. Próbki po odkształceniu poddano badaniom metalograficznym, określając średnią wielkość ziarna austenitu. Na podstawie wyników numerycznego oraz fizycznego modelowania podjęto próbę powiązania rozkładu lokalnych odkształceń i prędkości odkształceń z rozwojem mikrostruktury w kilku charakterystycznych punktach spęczanego materiału. Zarówno badania numeryczne, jak i modelowanie fizyczne prowadzone były w jednakowych warunkach z wykorzystaniem kowadeł płaskich. W analizowanym przypadku średnia wielkość odkształcenia wynosiła 60%, a temperatura badanego materiału 1050 °C.

EN

Hot upsetting processes during plastometric tests are characterized by an inequality of strains, which in turn causes an inequality of material structure development. The inequality of strains and omicrostructure makes the modeling of microstructure development in plastic working processes difficult. The numerical and physical modeling of the process of hot upsetting of steel C45 was carried out in the conditions of deformation on a DIL 805 A/D dilatometer. The numerical modeling of the hot upsetting process was performed using the Forge 2D program based on finite-element method. As a result of this examination, a distribution of strains and strain velocities on the cross-section of the material being upset was obtained. The physical modeling of the process was conducted using a DIL 805 A/D dilatometer equipped with a plastometric attachment. After deformation Specimens were subjected to metallographic examinations in order to determine the average austenite grain size. On the basis of numerical and physical modeling results, an attempt was made to relate the distribution of local strains and strain velocities to the development of microstructure at several characteristic points of the material being upset. Both the numerical examination and the physical modeling were conducted in identical conditions with the use of flat dies. In the case under analysis, the average degree of deformation amounted to 60% and the temperature of the material was 1050 °C.

Słowa kluczowe

PL

dylatometr; badania plastometryczne; proces spęczania; stale

EN

dilatometer; hot upsetting; plastometric tests; steel

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 207
• Strony: 97--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Koczurkiewicz B.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej

autor

Milenin A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej

autor

Laber K.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Modelowania i Automatyzacji Procesów Przeróbki Plastycznej

Bibliografia

• [1] Cichoń Cz., Dyja H., Łabuda E.: "Przeróbka plastyczna metali - Ćwiczenia laboratoryjne", wyd. 2, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1991 r., s. 166, 168-170.
• [2] User Manual: "Forge 2®-V 3.0" Transvalor S.A., Sophia Antipolis, France June 2002.
• [3] Po1ska Norma PN-EN l 0083-2+A l: .,Stal do ulepszania cieplnego- Techniczne warunki dostawy wyrobów ze stali niestopowych jakościowych", Polski Komitet Normalizacyjny, listopad 1999 r., ISBN 83-236-3997-3.
• [4] Kieloch M.: "Technologia i zasady obliczeń nagrzewania wsadu", skrypt, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1995 r., s. 21, 22.
• [5] M. Głowacki: Termomechaniczno-mikrostrukturalny model walcowania w wykrojach kształtowych, seria Rozprawy Monografie nr 76, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków, 1998, s. 86, ISSN 0867-6631.
• [6] Ražnjević K.: "Tablice cieplne z wykresami", wyd. 1, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1966 r., s. 54.
• [7] Polska Norma PN-84/H-04507/01: "Metale - Metalograficzne badania wielkości ziarna. Mikroskopowe metody określenia wielkości ziarna", Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości, Wydawnictwa Normalizacyjne "Alfa" 1985 r., s.6.