ارزیابی رفتار ترمومکانیکی فولاد زنگ نزن 17-4 ph

در مورد رفتار ترمومکانیکی فولاد زنگ نزن 17-4 ph در حین تغییرشکل داغ گزارش های کمی وجود دارد. همچنین کاستی هایی در زمینه تغییر شکل داغ فولادها و مدل کردن منحنی های سیلان دیده می شود. در تحقیق حاضر، رفتار ترمومکانیکی این آلیاژ در حین فشار داغ ارزیابی شد و نتایج حاصل بر روی فولادهای دیگر نیز مورد آزمایش قرار گرفت. بیشتر شرایط تغییر شکل منجر به انجام تبلور مجدد دینامیکی (drx) در این فولاد شدند. در بیشتر موارد، رفتار متداول تک اوجی و در ریزساختار این نمونه ها مکانیزم گردنبندی مشاهده شد ولی در منحنی سیلان برخی از نمونه های مربوط به پارامترهای زنر-هلمن (z) پایین، رفتار جدیدی مشاهده شد که "حالت پایای گذرای چندگانه" (mtss) نامیده شد. بررسی ها نشان داد که برای محاسبه انرژی اکتیواسیون ظاهری تغییرشکل داغ (qapp) بایستی هر سه رابطه سینوس هایپربولیک، توانی و نمایی بررسی شوند. رابطه جدیدی برای پیش بینی تنش سیلان ارایه شد تا بر مشکلات روش های موجود که کارآیی مناسبی نداشته و یا از پیچیدگی زیادی برخوردارند، غلبه کند. این رابطه شامل تنش اوج و کرنش اوج و چهار ثابت می باشد که به راحتی تعیین شده و مستقل از دما و نرخ کرنش هستند. مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی (ann) و رابطه جدید ارایه شده در تحقیق حاضر در پیش بینی و مدل کردن منحنی های سیلان فولاد 17-4 ph و فولادهای دیگر کارآمد بودند. اولی برای مدل کردن دقیقتر و دومی برای پیش بینی بهتر منحنی های سیلان، مناسب شناخته شدند. این در حالی است که رابطه سینوس هایپربولیک با در نظر گرفتن اثر کرنش چندان موفق نبود که به مشکلات بنیادی آن روش ربط داده شد. از رابطه اورامی نیز برای برونیابی تنش سیلان استفاده شد. روش مناسبی برای محاسبه ثوابت رابطه سینوس هایپربولیک اصلاح شده که با در نظر گرفتن وابستگی ضریب نفوذ در خود و مدول الاستیک به دما، دارای مفهوم فیزیکی و متالورژیکی است، ارایه گردید. تاثیر drx بر این رابطه مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که زمانی که تغییر شکل توسط لغزش و صعود نابجایی ها انجام شود، می توان از ضریب نفوذ در خود و توان 5 استفاده کرد. به علت ساختار مارتنزیتی، امکان بررسی کسر تبلور مجدد دینامیکی به شکل مطلوب در فولاد 17-4 ph وجود نداشت. لذا این بررسی ها بر روی نمونه های تغییر شکل یافته فولاد زنگ نزن 304 توسط پراش الکترونی از الکترونهای برگشتی (ebsd ) و آلیاژهای دیگر انجام شد و مشخص شد که بررسی سینتیک اورامی تبلور مجدد از نقطه اوج روشی کارآمد می باشد و برای فولاد 17-4 ph به کار گرفته شد. پارامتر زنر-هلمن برای بررسی سینتیکی تبلور مجدد دینامیکی مناسب تشخیص داده نشد و پارامتر جدیدی به نام پارامتر نرخ تبلور مجدد دینامیکی تعریف شد که کارایی خوبی نشان داد.