Phương pháp đặc trưng nghịch cho tính chất cơ học của thép tấm phụ thuộc vào biến dạng/tốc độ biến dạng/nhiệt độ/lịch sử nhiệt độ và ứng dụng của nó trong việc hình thành bằng ép nóng

Metals and Materials International - Tập 21 - Trang 874-890 - 2015
Hyunki Kim1, Dongun Kim2, Kanghwan Ahn2, Donghoon Yoo1, Hyun-Sung Son2, Gyo-Sung Kim2, Kwansoo Chung1
1Department of Materials Science and Engineering, Research Institute of Advanced Materials, Engineering Research Institute, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea
2POSCO Technical Research Laboratories, Jeonnam, Republic of Korea

Tóm tắt

Để đo đường cong ứng suất của các tấm thép ở nhiệt độ cao, phụ thuộc vào biến dạng, tốc độ biến dạng cũng như nhiệt độ và lịch sử nhiệt độ, một máy thử kéo và mẫu vật đã được phát triển mới trong công việc này. Ngoài ra, một phương pháp gián tiếp để đặc trưng hóa các tính chất cơ học ở nhiệt độ cao đã được phát triển bằng cách kết hợp các thí nghiệm và phân tích số, trong đó lịch sử nhiệt độ cũng được tính đến. Cuối cùng, một luật cứng hóa Johnson-Cook đã được chỉnh sửa, xem xét sự phụ thuộc của hành vi cứng hóa với sự suy giảm về tốc độ biến dạng cũng như nhiệt độ, đã được phát triển thành công, bao gồm cả phạm vi ứng suất kéo tối đa trước và sau của một tấm thép hình thành bằng ép nóng. Luật cứng hóa đã được hiệu chỉnh dựa trên phương pháp đặc trưng nghịch sau đó được áp dụng và xác thực cho việc hình thành 2-D mini-bumper bằng ép nóng, với các phân phối về lịch sử nhiệt độ, độ dày và độ cứng cân nhắc đến sơ đồ chuyển tiếp làm lạnh liên tục. Các kết quả cho thấy sự phù hợp hợp lý với các thí nghiệm

Từ khóa

#thép tấm #đặc trưng cơ học #tốc độ biến dạng #nhiệt độ #ép nóng #Johnson-Cook

Tài liệu tham khảo

A. B. Norrbottens Järnverk, Patent GB1490535, Sweden (1977). D. W. Fan, H. S. Kim, S. Birosca, and B. C. De Cooman, Mater. Sci. Tech. Ser. 2007, 99 (2007). C. A. Hernandez, S. F. Medina, and J. Ruiz, Acta Mater. 44, 155 (1996). D. L. Baragar, J. Mech. Work. Technol. 14, 295 (1987). A. S. Khan and R. Q. Liang, Int. J. Plasticity 15, 1089 (1999). R. Q. Liang and A. S. Khan, Int. J. Plasticity 15, 963 (1999). Y. C. Lin, M. S. Chen, and J. Zhong, Comp. Mater. Sci 42, 470 (2008). K. P. Rao, Y. K. D. V. Prasad, and E. B. Hawbolt, J. Mater. Process. Tech. 56, 908 (1996). Z. D. Liu, S. L. Bai, K. Yang, and M. B. Han, Int. J. Plasticity 17, 691 (2001). M. Eriksson, M. Oldenburg, M. C. Somani, and L. P. Karjalainen, Model. Simul. Mater. Sc. 10, 277 (2002). J. Majta and A. K. Zurek, Int. J. Plasticity 19, 707 (2003). J. Qu, Q. L. Jin, and B. Y. Xu, Int. J. Plasticity 21, 1267 (2005). R. P. Garrett, J. Lin, and T. A. Dean, Int. J. Plasticity 21, 1640 (2005). A. Merklein and J. Lechler, J. Mater. Process. Tech. 177, 452 (2006). A. Turetta, S. Bruschi, and A. Ghiotti, J. Mater. Process. Tech. 177, 396-400 (2006). M. G. Lee, S. J. Kim, H. N. Han, and W. C. Jeong, Int. J. Mech. Sci. 51, 888 (2009). Z. W. Xing, J. Bao, and Y. Y. Yang, Mat. Sci. Eng. A-Struct. 499, 28 (2009). H. H. Bok, M. G. Lee, H. D. Kim, and M. B. Moon, Met. Mater. Int. 16, 185 (2010). G. R. Johnson and W. H. Cook, Proc. 7th International Symposium on Ballistics, pp.541–547, Hague, Netherlands (1983). G. R. Johnson and W. H. Cook, Eng. Fract. Mech. 21, 31 (1985). G. R. Johnson, J. M. Hoegfeldt, U. S. Lindholm, and A. Nagy, J. Eng. Mater-T Asme. 105, 42 (1983). F. Gao, Z. Y. Liu, R. D. K. Misra, H. T. Liu, and F. X. Yu, Met. Mater. Int. 20, 939 (2014). S. B. Jeon, J. S. Kim, K. Kim, K. S. Son, and D. Kim, Korean J. Met. Mater. 52, 11 (2014). M. Z. Tali, M. Mazinani, M. R. G. Ferdowsi, G. R. Ebrahimi, and M. Marvi-Mashhadi, Met. Mater. Int. 20, 1073 (2014). W. Tong, H. Tao, X. Q. Jiang, N. A. Zhang, M. P. Marya, L. G. Hector, and X. H. Q. Gayden, Metall. Mater. Trans. A 36A, 2651 (2005). K. H. Chung, W. Lee, J. H. Kim, C. Kim, S. H. Park, D. Kwon, and K. Chung, Int. J. Solids Struct. 46, 344 (2009). M. Dunand and D. Mohr, Int. J. Solids. Struct. 47, 1130 (2010). K. Chung, N. Ma, T. Park, D. Kim, D. Yoo, and C. Kim, Int. J. Plasticity 27, 1485 (2011). D. Y. Seok, D. Kim, S. W. Kim, J. Bak, Y. S. Lee, and K. Chung, Met. Mater. Int. 21, 54 (2015). W. Noh, Y. Koh, D.-Y. Seok, R. H. Wagoner, F. Barlat, and K. Chung, Int. J. Mater. Form. (Online Publish 2014). H. W. Swift, J. Mech. Phys. Solids 1, 1 (1952). A. Considère, Ann. des Ponts & Chaussées 9, 575 (1885). A. S. Khan, Y. S. Suh, and R. Kazmi, Int. J. Plasticity 20, 2233 (2004). B. Farrokh and A. S. Khan, Int. J. Plasticity 25, 715 (2009). A. S. Khan, R. Kazmi, B. Farrokh, and M. Zupan, Int. J. Plasticity 23, 1105 (2007). Spencer, A. J. M., Continuum Mechanics, pp.100–101, Dover Publication Inc., New York (2004). H. G. Kim, H. S. Son, S. Y. Kang, and S. H. Park, IDDRG 2006 Conference, pp.349–356, University of Porto, Portugal (2006). G. E. Totten, Steel Heat Treatment Handbook, 2nd Ed., p.567, CRC Press, USA (2007). H.-S. Son, 6th Sheet Metal Forming Symposium, pp.27–38, South Korea (2009).