پيش‌ بيني رفتار شارش داغ فولاد ميكرو آلياژي با استفاده از مدل جانسون - كوك اصلاح‌ شده

Predication of Hot Flow Behavior of Micro-Alloy Steel Using Modified Johnson-Cook Model

مدل‌هاي رفتاري به‌ عنوان ابزاري قدرتمند براي پيش‌ بيني رفتار پيچيدۀ ماده در شرايط پيچيده تغيير شكل استفاده مي‌شوند. اين معادلات مي‌توانند رفتار شارشي مواد را با دقت مناسب در شرايط تغيير شكل مدل‌سازي و كنترل كنند. در اين تحقيق يك مدل اصلاح‌شده از مدل رفتاري جانسون-كوك كه در آن پارامترهاي تغيير شكل دما، نرخ كرنش و كرنش در نظر گرفته ‌شده است براي پيش‌بيني رفتار فولاد ميكروآلياژي L80 كه داراي كاربرد گسترده در لوله‌هاي فولادي است، توسعه داده ‌شده است. براي توسعۀ اين مدل از داده‌هاي آزمون‌هاي فشار داغ تك‌محوره در دماهاي 1373-1173 كلوين و نرخ‌هاي كرنش 1-0/001 بر ثانيه استفاده ‌شده است. نتايج تحليل ريزساختاري، رفتار شارشي ماده را به‌درستي توصيف مي‌كند. بررسي نتايج نشان مي‌دهد كه مدل توسعه داده‌شده با درنظرگرفتن اثرات نرم‌شوندگي حاصل از دما و سخت‌شوندگي ناشي از كرنش و نرخ كرنش، پيش‌بيني مناسبي از رفتار كار داغ فولاد ميكروآلياژي ارائه كرده است و مي‌توان از اين مدل در شبيه‌سازي فرايندهاي توليد اين فولاد در دما بالا استفاده كرد.

Constitutive models can be used as a powerful tool to predict the complex behavior of materials under different deformation conditions. These equations can model and control the flow behavior of materials with appropriate accuracy by considering the parameters affecting the behavior of the material. In this study, a modified Johnson-Cook model has been developed to predict the hot working behavior of L80 micro alloy steel at various deformation parameters such as temperature, strain rate, and strain. In order to develop this model, experimental data related to hot compression tests at a temperature range of 1173-1373 K and strain rates of 0.001-1 s-1 have been used. The results of the microstructure correctly describe the flow behavior of the material. The results show that the developed model, taking into account the softening effects of temperature as well as strain and strain rate hardening, provides a good prediction of the hot working behavior of micro-alloy steel and this developed model can be used to simulate the production processes of this steel at high temperatures.