بررسي و مدل سازي رفتار سيلان فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده نيمه آستنيتي Fe-17Cr-7Ni با استفاده از معادله بنيادين سينوس هايپربوليك

Investigation and Modelling the Flow Behavior of Fe-17Cr-7Ni Semi-Austenitic Precipitation Hardening Stainless Steel Using the Hyperbolic Sine Constitutive Equation

در پژوهش حاضر، از يك معادله بنيادين براساس مدل سينوس هايپربوليك، براي توصيف رفتار تغيير شكل گرم فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده نيمه آستنيتي Fe-17Cr-7Ni (17-7PH)، استفاده شده است. با استفاده از داده هاي تجربي به دست آمده براساس آزمايش هاي فشار گرم در محدوده دمايي C°1100-950درجه سانتي گراد و محدوده نرخ كرنش 1-0.001بر ثانيه و محاسبه ارتباط بين پارامترها و ثوابت ماده (α، A، n و Q)، مدل مورد استفاده توسعه داده شد. در اين پژوهش ارتباط بين ثوابت ماده و كرنش حقيقي به صورت روابط چندجمله اي درجه شش بيان شده است. از معيار ميانگين خطاي نسبي مطلق (AARE) و ضريب همبستگي (R)، براي ارزيابي عملكرد مدل مورد مطالعه استفاده شد. مقادير محاسبه شده براي AARE و R به ترتيب برابر با 5/17 % و 0/99 به دست آمدند. نتايج اين تحقيق حاكي از آن است كه معادله بنيادين استفاده شده مي تواند تنش سيلان را براي اين آلياژ با دقت خوبي در محدوده وسيعي از شرايط آزمايشي پيش بيني كند. بنابراين از اين معادله مي توان به طور گسترده براي تجزيه و تحليل مكانيزم هاي تغيير شكل و تكامل ريزساختاري استفاده كرد.

In this study, a constitutive equation based on the hyperbolic sine Arrhenius-type model has been developed to describe the hot deformation behavior of a Fe-17Cr-7Ni (17-7PH), semiaustenitic precipitation hardening stainless steel. The experimental data obtained from hot compression tests at temperature range of 950-1100C and strain rates of 0.001-1 s-1 were used to establish the constitutive equation. The material constants of α, A, n, and Q were calculated, using the developed model related to the applied strain by 6th order polynominal relationships. The average absolute relative error (AARE) and correlation coefficient (R) were used to evaluate the accuracy of the constitutive equation. The average values obtained for AARE and R were 5.17% and 0.9904, respectively. The results indicated that the developed constitutive equation can predict the flow stress behavior of the studied alloy with good accuracy over a wide range of experimental conditions. The model can be, therefore, recommended for analysis of hot deformation mechanism and microstructure evolution.