Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Computer Methods in Materials Science

1 2017

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: JMAK

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

On the applicability of JMAK-type models in predicting IN718 microstructural evolution

Stefani N., Bylya O., Reshetov A., Blackwell P.

Computer Methods in Materials Science

2017

Vol. 17, No. 1

59--68

Nickel-based superalloys are widely used in the aerospace sector for their mechanical properties, which are directly related to the microstructural and physical properties of these materials. JMAK-type models have been applied to this class of superalloys for the prediction of microstructural evolution phenomena such as recrystallisation. However, these models often lack a clear range of applicability. The majority of the successful applications normally address rather idealised processes (relatively slow forging, simple geometry). However, the real-world production environment generally involves complex strain paths and thermal histories. Thus, there arises the question of whether the JMAK-type models can be applied to such cases. This paper’s research focus is to investigate the applicability of JMAK-type models for such processes. To do this, screw press forging of disks was used to validate the in-built JMAK-type model of Inconel 718® available in DEFORMTM. In particular, the applicability of the model was examined using a comparison between the results from simulation and from metallographic analysis. At first, the appropriateness of the JMAK outputs in describing the observed microstructures was investigated and then quantitative results were evaluated. The model’s outputs were found to be insufficient in describing the observed microstructural states and additional parameters were deemed necessary. The model’s predictions ranged from a broadly good match, for which the model could be calibrated with a proposed new methodology, to a qualitative mismatch that highlights the limits of the model’s applicability.

Ze względu na swoje wysokie własności mechaniczne, ściśle związane z mikrostrukturą i własnościami fizycznymi, stopy na bazie niklu są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym. Modele typu JMAK są powszechnie wykorzystywane do opisu rozwoju mikrostruktury w tych stopach. Należy jednak zdawać sobie sprawę z faktu, że te modele mają czasem ograniczone zastosowanie. Większość udanych przykładów wykorzystania modelu JMAK dotyczy wyidealizowanych procesów charakteryzujących się prostą geometrią i małymi prędkościami odkształcania. Z drugiej strony, w przemysłowych procesach kucia mamy często do czynienia ze złożonymi drogami odkształcenia i złożonymi cieplnymi historiami odkształcenia. Powstaje zatem pytanie na ile modele JMAK mogą być zastosowane do analizowanego w pracy przypadku kucia stopu IN718. Aby odpowiedzieć na to pytanie przeprowadzono badania zmierzające do oceny przydatności modeli JMAK. Ten cel osiągnięto przeprowadzając symulacje procesu prasowania dysku ze stopu Inconel 718®, stosując model JMAK wbudowany w program z metody elementów skończonych. Parametry modelu pobrano z bazy danych programu DEFORMTM. Przydatność modelu oceniano na podstawie porównania wyników symulacji numerycznej z analizą metalograficzną próbek po symulacji fizycznej. W pierwszej kolejności oceniono poprawność jakościową modelu w opisie rozwoju mikrostruktury, a następnie porównano wyniki ilościowe. Analiza wszystkich wyników wykazała, że przewidywania modelu nie były satysfakcjonujące i konieczne było uwzględnienie dodatkowych parametrów procesu. Uzyskiwane wyniki wahały się od bardzo dobrej zgodności z doświadczeniem, i dla tych warunków możliwa była kalibracja modelu, do dużych rozbieżności które wyznaczały zakres stosowalności modelu.