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304不锈钢热变形行为及本构模型研究

姚硕 陈志英 张莹 曹峰华 孙彦

姚硕, 陈志英, 张莹, 曹峰华, 孙彦. 304不锈钢热变形行为及本构模型研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(4): 435-439. doi: 10.12299/jsues.22-0141
引用本文: 姚硕, 陈志英, 张莹, 曹峰华, 孙彦. 304不锈钢热变形行为及本构模型研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2022, 36(4): 435-439. doi: 10.12299/jsues.22-0141
YAO Shuo, CHEN Zhiying, ZHANG Ying, CAO Fenghua, SUN Yan. Study on thermal deformation behavior and constitutive model of 304 stainless steel[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(4): 435-439. doi: 10.12299/jsues.22-0141
Citation: YAO Shuo, CHEN Zhiying, ZHANG Ying, CAO Fenghua, SUN Yan. Study on thermal deformation behavior and constitutive model of 304 stainless steel[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2022, 36(4): 435-439. doi: 10.12299/jsues.22-0141

304不锈钢热变形行为及本构模型研究

doi: 10.12299/jsues.22-0141
详细信息
    作者简介:

    姚硕:姚 硕(1993−),男,在读硕士,研究方向为精密加工. E-mail: yaoshuoys@163.com

    通讯作者:

    陈志英(1972−),女,副教授,博士,研究方向为材料加工过程组织性能控制. E-mail: zhychen@sues.edu.cn

  • 中图分类号: TG316

Study on thermal deformation behavior and constitutive model of 304 stainless steel

  • 摘要:

    利用Gleeble−3800热/力学模拟试验机研究304不锈钢热变形行为,通过变形温度区间为800~1200 ℃,应变速率区间为0.001~1 s−1的热压缩试验,得到304不锈钢在此区间的真实应力−应变曲线. 结果表明,304不锈钢在热变形过程中,流动应力随着温度的降低和应变速率的升高而增大. 根据真实应力−应变曲线构建304不锈钢的Arrhenius本构方程,其热变形激活能为490 kJ/mol,lnZ和ln

    \begin{document}${\sigma _{\rm{p}}}$\end{document}

    之间的线性相关系数为0.93,说明模型应力预测值与试验值吻合较好.

  • 图  1  热压缩试验工艺规程

    Figure  1.  Technical specification of hot compression test

    图  2  压缩前后试样对比

    Figure  2.  Comparison of specimens before and after compression

    图  3  304不锈钢在不同应变速率下的真实应力−应变曲线

    Figure  3.  True stress-true strain curves of 304 stainless steel at different strain rates

    图  4  ${\text{ln}}{\sigma _{\rm{p}}} - \ln \dot \varepsilon$关系

    Figure  4.  Relationship of ${\text{ln}}{\sigma _{\rm{p}}} - \ln \dot \varepsilon$

    图  5  $ {\sigma _{\text{p}}} - {\text{ln}}\dot \varepsilon $关系

    Figure  5.  Relationship of $ {\sigma _{\text{p}}} - {\text{ln}}\dot \varepsilon $

    图  6  $\ln \left[ {\sinh \left( {\alpha {\sigma _{\rm{p}}}} \right)} \right] - 10 \;000/T$关系

    Figure  6.  Relationship of $\ln \left[ {\sinh \left( {\alpha {\sigma _{\rm{p}}}} \right)} \right] - 10 \;000/T$

    图  7  $ \ln Z $${\text{ln}}{\sigma _{\rm{p}}}$的线性拟合关系

    Figure  7.  Linear fitting relationship of $ \ln Z $and ${\text{ln }}{\sigma _{\rm{p}}}$

    表  1  304不锈钢材料的化学成分

    Table  1.   Chemical composition of 304 stainless steel

    元素FeCCrSiMnNNiCuCoP
    质量分数 /%69.0100.03418.940.4401.8600.0669.4000.0400.0200.020
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  • 收稿日期:  2022-05-11
  • 刊出日期:  2022-12-30

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